重力勘探與數(shù)據(jù)處理和解釋方法的回顧

1、重力勘探與數(shù)據(jù)處理和解釋方法的回顧第六圖書館重力勘探 數(shù)據(jù)處理 解釋法物探與化探潘作樞 陳敬良不詳1989第六圖書館第六圖書館 第六圖書館 第六圖書館 第六圖書館 第六圖書館 物 探 與 他 探 卷 不一 定存 在，就 是存 在也 不唯一 ，并 且 不穩(wěn) 定 ，故 反演 實(shí)質(zhì) 上是解 不適定 問題 。由 于 以 上 原 因 ， 我 們 感 興 趣 的 并 非 是精 確 的解 析 解 ， 而 是 能 擬 合 數(shù) 據(jù) 的 近 似 解 ?；?于 以 上 的 分 析 ， 用 線性 規(guī) 劃 法 作 廣 義線 性 反 演 ， 造 線 性 規(guī) 劃模 型 是 極 為 有 利 的 ， 構(gòu) 因?yàn)?這 可 以 靈

2、活 地加 入 約 束 條 件 ， 克 服 解 的 非 唯 一 性 。 由 （） 式 出 發(fā) ， 把 積 分 區(qū) 間 ， 口 分 成 個(gè) 子 區(qū) 間 ， 一 劃 一 ， 則 （）式 寫 成 ： ， 【 、 目 ： （ （ （ ） （ ） ） 、 ： （） 其中， （） ， 一 對(duì) （） 式 可 加 入 約 束 條 件 （ ） ， ， ， 或 。 （ ） （） 分別是 （） 和 可能的下限和上限。同時(shí)利用柵 構(gòu)成目標(biāo)函數(shù)：垂 （ ） ： 為 價(jià) 格 系 數(shù) 。在 （） 式 和 （）式 的 約 束 下 求 的 極 小 ， 即 可 解 出 模 型 螄 （ 。 ） 為 了 求 得密 度 體 的 上 頂

3、面深 度 或 下 底 面 深 度 ， 可 以 求 （）式 的 導(dǎo) 數(shù) ， 有 以 其 中，嘶， ，而， ： （） 為棱 函數(shù) ） 的 導(dǎo)數(shù) 。 和 分 剮為數(shù)據(jù) 和 埋 深 ，一 （ 者是頂 面和底面 ）的攝 動(dòng)量 。 （ 或 以 ）式代替 （）式 同樣 可以 用線性規(guī) 劃 法反演 得， 以 修 改 （ 值 ） 正 演 出 理 論 場(chǎng) ； 令 尸 一 （ 實(shí) 測(cè) 場(chǎng) ） 再 反 演 于 是 用 線 初 ， ， 為 ， 性 反 演 法 與 迭 代 法 相結(jié) 合 即 可求 得 頂 界面 （ 底 界 面 ） 的 深 度 。 或 實(shí)踐 證 明 線性 規(guī) 劃 法 反 演 應(yīng) 用 靈 活 、 解 的 可靠

4、 性 率 。 目前 廣 義 線 性 反 演 在 我 國(guó) 正 逐 步推 廣 與 應(yīng) 用 第六圖書館 （ 并 且 對(duì)于 疊 加 的 情 況 具 有 高 的 分 辮 隨 著重 力 勘 探 用 于 研究 油 氣 構(gòu) 造 以 及 研 究 踩 部 構(gòu) 造 ， 年 代 以 來 發(fā) 展 了 層狀 構(gòu) 造 的解 釋 方法 。目前在 我國(guó)應(yīng) 用較 為廣泛 的有 四種方 怯，即 “ 函數(shù) ”法壓 縮 質(zhì)面法 ） ； 蘭 法及 二 構(gòu)造 頻 譜 法 。 前 三 種 為空 間 域 方 法 ， 后 一 種 為 額 率 域 方 法 這 幾 種 方 法 雖 然 都 各 具 特 點(diǎn) ， 但 在 推 導(dǎo) 過 程 中都 作 了一

5、些 簡(jiǎn) 化 條 件 的 假 設(shè) 。 近 年 來還 推 導(dǎo) 出 了 嚴(yán) 格 的 多 層 界面 的變 密 度 的 頻 率 域 公 式 口 。利 用這 公 式 可 以 進(jìn) 行 多層 界 面理 論 重 力效 應(yīng) 的 正演 ， 解 決 了 同 時(shí) 可 作 多 屢 “ 皮 ” 的 運(yùn) 算 及 多 層 界 面 理 論 異 常 的計(jì) 算 ； 同時(shí) 也 可 以 用于 單 界 面 和 多 層 界 面 的 反 演 計(jì) 剝 算 ， 更 便 于 與迭 代 方 法 配 合 使 用， 使 界面 深 度 的 正 反 演 有 了進(jìn) 一 步 的 發(fā) 展 。這 一額 率 域 方 法 在 我 國(guó) 已 開 始 使 用 “” 但 還 不

6、 夠 普 遍 ，值 得 進(jìn) 一 步 推 廣 。 ， 潘作 樞 等 ， 高精度 重 力捌 量等綜 臺(tái) 方法 在黃 山銅 鎳礦 區(qū)瞎定 隱憂 巖體 和評(píng) 價(jià)巖 體 臺(tái)礦性 的應(yīng) 用研 究報(bào) 告 ， （ 國(guó) 家 項(xiàng) 目的 專 題 研 究 報(bào) 告 ） 西 安 地 質(zhì) 學(xué) 院 ， ， ， ， 王 華嘯 任 意三 維分 布的 位場(chǎng) 快 速正 反捕 質(zhì)新 星評(píng) 跎 刊號(hào) ， 長(zhǎng)春 地 質(zhì)學(xué)院 ， 。 擊， 地 創(chuàng) 第六圖書館 期 播 作樞 等 ：重 力 勘探 與 數(shù) 據(jù)處 理 和解 釋方 法 的 回 顧 關(guān) 于 衛(wèi) 星 重 力 場(chǎng) 的 應(yīng) 用 問 題 重 力 勘 探 在 研 究 壘 球 構(gòu) 造 和 深 部

7、構(gòu) 造 方 面 比 其 它 地 球 物 理 方 有 獨(dú) 特 的作 用 。一 切 巨 擊具 大 的 重 力 異 常 帶 都 是 與地 殼 擦 部 的 重 力 不 均衡 帶 、奠 霍 界 面 巨 大 的拗 陷 或 隆 起 帶 及深 部 密 度 的 不 均 勻 等 因 素 密 切相 關(guān) 。 例 如 ， 現(xiàn) 代 板 塊 的 邊 界 一 俯 沖 帶 、 碰 撞 帶 、 洋 脊 、大 陸 裂 谷 及 新 的 造 山 帶 、 熱 桂 等 都 是 重 力 不 均 衡 、 奠 霍 界 面 深 度 變 化 明 顯 以 及 密 度 變 化 明 顯 的 區(qū) 域 ， 必 然 產(chǎn) 生明顯 的重 力異常 。 我 國(guó) 已 開

8、 始 利 用 衛(wèi) 星 重 力場(chǎng) 進(jìn) 行 壘 球 構(gòu) 造 的 研 究 。 我 們 知 道 壘 球 重 力 的 球 諧 級(jí) 數(shù) 展 開 的 前 二 階 基 本 上 表 示 了地 球 的橢 球 形 狀 ， 而 前 三 階 則 表 示 了地 球的 “ 型 ” 故 以 高 階 球 諧 梨 。 級(jí) 數(shù) 減 去 前 三級(jí) 球 諧級(jí) 數(shù) ，就 可 以 分離 出 一 些 與 壘 球 構(gòu) 造 有 關(guān) 的區(qū) 域 性 重 力 異 常 （ 余 場(chǎng) ） 剩 。 對(duì) 這 些 重 力 異常 的 應(yīng) 用 有 兩 個(gè) 途 徑 （） 直 接 使 用 重 力 異 常 或 大 地 水 準(zhǔn) 面 異 常 （ 算 成 換 重 力位 ） 。但

9、 要 注 意 的 是 這 種 由衛(wèi) 星 重 力 觀 測(cè) 所 得 的 重 力 異 常 ， 應(yīng) 該 看 成 是 空 中的 法 依 （ 自 由空 氣 ） 異 常 ； 故 它 更 接 近 于 均 衡 異常 ， 而 不 是 接 近 布 格 異 常 。若 將 這 些 異常 看 成是 布 格 重 力 異常 ， 以 布 格 重 力異 常 的 概 念 來 分 析 問 題 ，必 然 會(huì) 發(fā) 生 解 釋 的 錯(cuò) 誤 。 （） 由 重 力 球諧 函 數(shù) 建 立 地 下 流 體 力 學(xué) 方程 ， 計(jì) 算 巖 石 圈 底 面 的 地 幔 流 應(yīng) 力場(chǎng) 。從 應(yīng) 力場(chǎng) 的 分 布 可 以 推 斷 出 重 力不 均 衡 下

10、的 板 塊構(gòu) 造 的 邊 界 分 布 這 種 研 究 工 作 尚 有 待 進(jìn) 一步 深 入 研 究 與 推 廣 。 結(jié) 束 語 由 以 上 敘 述 可 知 ， 十 年 來 ， 國(guó) 重 力 勘 探 已 廣 泛 地 應(yīng) 用 于 普 查 金 屬 礦 、石 油 構(gòu)造 及 區(qū) 域 四 我 構(gòu) 造 、 部 構(gòu) 造 和 壘 球 構(gòu) 造 研 究 ， 取 得 了很 大 的 成 績(jī) ： 全 國(guó) 范 圍 進(jìn) 行 的 萬 萬 重 力 澡 井 ： ： 調(diào) 查 已 獲 得 極 有 價(jià) 值 的 資 料 正 反 演 理 論 的 研 究 工 作 已 達(dá) 到 國(guó) 際 上 的 水 平 ， 尤 其 在 廣 義 線 性 反 演 和 多

11、 甚界 面 頻 率 域 反 演 方 面 獲 得 很 大 進(jìn) 展 ； 重 力 數(shù) 據(jù) 處 理 ， 定 性 解 釋 和 定 量解 釋 均 已 大 量 使 用 電 子 計(jì) 算 技 術(shù) ， 并 逐 步 形 成 數(shù)據(jù) 處 理 和解 釋 系 統(tǒng) 。 當(dāng) 然 在 這 方 面 尚待 進(jìn) 一 步 充 實(shí) 完 善。 第六圖書館 重 力 勘 探 在 一 些 特 殊 領(lǐng) 域 的 應(yīng) 用 尚 待 加 以 發(fā) 展 。例 如 航 空 重 力， 井 中和 地 下重 力 觀 測(cè)及 重 力梯 度 觀 蒯等 ； 在 壘 國(guó) 已 建 立 起 重 力 固 體 潮 的 觀 測(cè) 網(wǎng) ， 但 將 這 些 數(shù) 據(jù) 聯(lián) 網(wǎng) 研 究 深 部 密

12、度 分 參 考 文 獻(xiàn) 布 尚要 作 很 大努 力 ；構(gòu) 造 不 穩(wěn) 定 地 區(qū) 重 力 動(dòng) 態(tài) 監(jiān) 測(cè) 數(shù) 據(jù) 的 應(yīng) 用 也 尚 待 進(jìn) 一 步 發(fā) 展 。應(yīng) 該 說 均 衡 重 力 異 常 比 布 格 重 力 異 常 更 能 明 顯 地 反 映 各 種 密 度 不 均 勻 體 及 重 力 不 均衡 現(xiàn) 象 。 這 一 點(diǎn) 應(yīng) 引 起有 關(guān) 管 理 部 門 的 足 夠 重 視 。 （ 孫 文 珂 ， 左 愚 重 力 勘 查 的 近 與 展 望 ， 轉(zhuǎn) 棒 與 化 棒 第 卷 第 期 ， 年 。 （ 候 重 初 補(bǔ) 償 圓 滑 婊 渡 方 法 ， 石 油 物 探 ， 第 卷 ， 第 期 ，

13、年 。 （ 玉 寶 等 ， 區(qū) 域 重 力 異 常 的 方 向 濾 蛙 方 法 物 搛 與 化 攆 ， 第 卷 第 翳 ， 年 。 王啟 玲 等， ， 東 亞陸 緣地 墊系 巖石 圈層 下地 幔流 直力 場(chǎng) 圓球 大陸 裂 咎與 內(nèi)部辱部 過程 學(xué)術(shù) 會(huì) 誼 泄文 第六圖書館 】 】 物 探 與 化 據(jù) 卷 童 永 春 重 力 垂 向 二 階 導(dǎo) 數(shù) 的 計(jì) 算 意 義 和 應(yīng) 用 ， 地 質(zhì) 與 勘 探 ， 第 期 ， 年 。 姜枚 等 ； 試 談 繞 計(jì) 分 析 方 法 在 區(qū) 域 重 磁 資 科 解 釋 中 的 某 些 應(yīng) 用 ， 物 裸 與 化 罐 第 卷 ，第 新 】 年 。 。 口 口 【 】 ， ， ， （ 政 登柏 格 ，王 家映 在 地 球物理 學(xué)中的 繩性廈 宿 理論 ，地 球科 學(xué) （ 漢地 質(zhì)學(xué)院 學(xué)報(bào) ） 武 ，第 ， 年 。 期 鯽 難資料 敷 據(jù)處 理問 題 地 質(zhì) 出版 社， 年 。 重 ， 絳 世 漸 一 用 有 限 單 元 法 進(jìn) 行 二 維 磁 場(chǎng) 的 計(jì) 算 ，上 延 和 換 算 ，地 球 物 理 學(xué)