何良重磁聯(lián)合反演方法研究

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1、中國地質(zhì)大學(xué)研究生課程論文封面課程名稱位場(chǎng)理論教師姓名劉天佑研究生姓名血研究生學(xué)號(hào)120090258研究生專業(yè)地球物理學(xué)所在院系地空學(xué)院類別：B.碩士日期：2010年6月對(duì)課程論文的評(píng)語:平吋成績(jī)：課程論文成績(jī)：總成績(jī)：評(píng)閱人簽名：注：1、無評(píng)閱人簽名成績(jī)無效；2、必須用鋼筆或圓珠筆批閱，用鉛筆閱卷無效；3、如有平時(shí)成績(jī)，必須在上面評(píng)分表屮標(biāo)出，并計(jì)算入總成績(jī)。重磁聯(lián)合反演方法研究何良屮國地質(zhì)人學(xué)地球物理與空間信息學(xué)院摘要:由丁?各種地球物理方法解決問題的局限性，以及觀測(cè)數(shù)據(jù)的有限性和觀測(cè)誤差等因素,造成了反問題的多

2、解性，增加了認(rèn)識(shí)地質(zhì)問題的難度.因此,對(duì)同一地質(zhì)研究?jī)袠?biāo)，結(jié)合多種物探方法相互補(bǔ)充和綜合解釋，開展聯(lián)合反演是十分必耍的.重磁資料成本低,范圍廣，有較高的橫向分辨能力，在研究區(qū)域構(gòu)造、斷裂、火成巖分布，并配合地震和電法綜合解釋方而,也可發(fā)揮作用.因此，在資料處理上冇必要綜合已采集的多種地球物理資料，通過聯(lián)介反演來解決目的層分布，揭示構(gòu)造復(fù)雜區(qū)的基本構(gòu)造特征，提高解釋精度.關(guān)鍵詞:重力磁場(chǎng)聯(lián)合反演在地球物理工作中根據(jù)利用的不同類型的物性差異課將具體方法分為重磁電役等，匝磁是位場(chǎng)屬于同源場(chǎng)，往往利用單一方法進(jìn)行探測(cè)工作時(shí)會(huì)

3、因?yàn)閱栴}的復(fù)雜性而無法得到較好的解，因此采用重磁這兩種同源場(chǎng)同時(shí)聯(lián)合處理反演會(huì)得到較好的結(jié)杲，而且他們都是位場(chǎng),聯(lián)合反演的結(jié)果頁趨真實(shí)。聯(lián)合反演是地球物理數(shù)據(jù)分析的理想工具，它包括同步反演、順序反演、剝離法反演和伸展法反演.前人針對(duì)MT與地震聯(lián)合反演開展了相關(guān)研究，利用了最速下降法、遺傳算法、廣義逆法等手段.--般認(rèn)為，順序反演優(yōu)于單獨(dú)反演，而同步反演效果最優(yōu)，且非線性反演法比廣義線性法更優(yōu)越.重磁界常是同源場(chǎng)，可通過重磁聯(lián)合反演來減少重、磁單一方法反演的多解性，提高反演結(jié)果的可靠性.地球物理聯(lián)合反演就是聯(lián)合應(yīng)川多種

4、地球物理觀測(cè)數(shù)據(jù),通過地質(zhì)體的巖石物性和幾何參數(shù)之間的和互關(guān)系求得同一個(gè)地下地質(zhì)、地球物理模型[1].重磁聯(lián)合反演方法的研究開始于20世紀(jì)后期.Bott和Inglcs[2]用一個(gè)等效層的方法來計(jì)算磁化率與密度的比值的變化來實(shí)現(xiàn)重磁聯(lián)合反演?為了減小重、磁異常反演的多解性問題,在重、磁界常由同一?場(chǎng)源引起的情況下,Menichett和Guillen⑶研究了使用廣義反演方法來實(shí)現(xiàn)2.5維重、磁聯(lián)合反演,反演參數(shù)為異常休多邊形的角點(diǎn)坐標(biāo)及每一礦體的密度差及磁化率，結(jié)果說明這種類型使川廣義反演算法是合理的，并且說切了方法的實(shí)

5、用性.Serpa和Cook用最小二乘反演方法來解決2.5維模型的頂點(diǎn)和物理參數(shù)，為了獲得算法的穩(wěn)定,他們通過固定某些參數(shù)來反演英他參數(shù).Zeyen和Pous在具有先驗(yàn)信息的基礎(chǔ)上，如密度、磁化率、剩余磁化強(qiáng)度等,對(duì)重、磁場(chǎng)的聯(lián)合反演問題進(jìn)行了研究，而張貴賓等人以BG理論為基礎(chǔ)，在重磁界常線性反演中將該理論與吉洪諾夫疋則化方法相結(jié)合求解地卜?密度源（或磁源）分布及質(zhì)心（或磁質(zhì)心）位置,在重、磁非線性反演屮結(jié)合應(yīng)用正則化方法和馬奎特思想給出一種確定地下密度（或磁性）界面的穩(wěn)定迭代算法正則馬奎特法，在此基礎(chǔ)上，研究了一種綜

6、合重、磁異常聯(lián)合反演既是磁界面也是密度界面的方法，并建立了重、磁廣義線性綜合反演系統(tǒng).Gallardo-Delgado等擴(kuò)展了3維的方法，將隨深度變化的密度和磁化率作為未知的參數(shù).在一個(gè)統(tǒng)計(jì)的框架下，將蒙特卡羅方法用于重磁的聯(lián)合反演，產(chǎn)生一個(gè)可能的密度函數(shù)來描述一組町接受的模型.2006年,Pilkington又提岀了新的界而重磁聯(lián)合反演方法，利用阻尼最小二乘法在常密度差與常磁性差的條件下實(shí)現(xiàn)的撚而，沉積盆地的巖石物性研究表明，大多數(shù)沉積盆地的地層密度通常是隨著深度的加大而近于線性或指數(shù)增加.方法原理1.1變密度界面

7、的重力正演計(jì)算如果認(rèn)為慕底為常密度,其上地層的密度差隨界面埋深呈線性或指數(shù)變化?假設(shè)沉積地層的密度隨著深度的加大呈指數(shù)增加，則基底血上卞地層的密度差可用函數(shù)AP（E）=APOe-kg表示.取Z軸向下為正，界面密度差隨深度呈指數(shù)衰減的波數(shù)域重力Parker正演公式可表示為rt=l(乍-曠nF[Hm]式中:g為重力譜;G為重力常數(shù);s代表波數(shù):s=2◎（牛）2+（存）23X和§y分別為XyMdxMby和y方向的網(wǎng)格間距;mx和my分別為x和y方向的網(wǎng)格點(diǎn)距數(shù);M和N分別是x和y方向的總點(diǎn)數(shù)）;z表示平均界面深度;F［…

8、］代表傅立葉變換;H代表界面相對(duì)丁?參考界面的深度，在z的正方向?yàn)檎?z的負(fù)方向?yàn)樨?fù)值.假設(shè)沉積地層的密度隨著深度的加大線性增加貝J基底面上下地層的密度差可川函數(shù)AP（E）=BO+B1g表示.同樣的坐標(biāo)體系卜:界面密度差隨深度指數(shù)衰減的波數(shù)域重力Parker正演公式表示為00g=-2衍0。廠￡n=(-曠n8尸［護(hù)］+2応0嚴(yán)工H=1（兀