一種從物探重力異常中提取斷層異常的結(jié)構(gòu)函數(shù)法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種從物探重力異常中提取斷層異常的方法，屬于地球科學(xué)中的勘探地球物理學(xué)?，F(xiàn)有的分離區(qū)域異常與局部異常的方法(趨勢分析方法、頻率域?yàn)V波方法、滑動(dòng)平均法、上延等)存在邊界效應(yīng)明顯和沒有考慮區(qū)域異常的空間結(jié)構(gòu)特性的不足，導(dǎo)致分離提取出來的區(qū)域異常精度不高，為了能有一個(gè)精度高的分離斷層區(qū)域異常與局部異常的方法，本發(fā)明給出了結(jié)構(gòu)函數(shù)法。在已知重力觀測數(shù)據(jù)的空間分布幾何特征、協(xié)方差函數(shù)和區(qū)域異常形式下，它用求最優(yōu)、線性、無偏內(nèi)插估計(jì)量的方法求出斷層區(qū)域異常。趨勢分析方法只是結(jié)構(gòu)函數(shù)法的一個(gè)特例。本發(fā)明適合分離提取具有線性結(jié)構(gòu)的斷層重力異常。實(shí)驗(yàn)證明本發(fā)明是有效性的并且在實(shí)施方面是可行的。
【專利說明】一種從物探重力異常中提取斷層異常的結(jié)構(gòu)函數(shù)法
[0001] 一.【技術(shù)領(lǐng)域】：本發(fā)明涉及到一種從物探重力異常中提取斷層異常的方法，按中 華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)"學(xué)科分類與代碼"，本發(fā)明屬于地球科學(xué)中的"勘探地球物理學(xué) (編碼：1702065) "，S卩，應(yīng)用地球物理（物探，地球物理勘探）。 二.
【背景技術(shù)】
[0002] 斷層在地質(zhì)學(xué)研究中的重要性不言而喻，例如，活動(dòng)的深大斷層帶一般是地震多 發(fā)的地震帶（如環(huán)太平洋地震帶和四川521地震帶）。勘探地球物理學(xué)（簡稱物探）中的 重力異常一般都能反映這種深大斷層帶，表現(xiàn)為重力異常梯度帶。這種斷層重力異常具有 明顯的空間結(jié)構(gòu)性，即線性的，具有很長的走向（例如幾十公理甚至上百公理，但在垂直方 向上也就是幾公理甚至不到1公理），在其走向方向上物探重力數(shù)據(jù)變化緩慢且是相關(guān)的， 但在其垂直方向上數(shù)據(jù)變化劇烈且相關(guān)性很小。大斷層重力異常大多數(shù)情況下表現(xiàn)為線性 的區(qū)域異常，小斷層重力異常在個(gè)別場合下表現(xiàn)為線性的局部異常。這樣分離提取斷層重 力異常就歸結(jié)為如何從物探重力異常圖中分離提取區(qū)域異常與局部異常的問題。分離提取 區(qū)域異常與局部異常，在勘探地球物理學(xué)（簡稱物探）重力資料的分析處理中占有十分重 要的地位，因?yàn)檫@種分離是很多處理方法的基礎(chǔ)。多年來人們一直在研究這個(gè)問題，直到最 近還有人在擬文發(fā)表這方面的研究成果。然而，這個(gè)問題直到現(xiàn)在也沒有得到較好的解決。 分離區(qū)域異常與局部異常目前常用的方法是趨勢分析方法，但是，用趨勢分析方法求得的 區(qū)域異常值在邊界附近與真實(shí)區(qū)域異常值差別較大，即邊界效應(yīng)明顯。此外，在一個(gè)工區(qū)用 一個(gè)大的統(tǒng)一的趨勢面代表復(fù)雜的區(qū)域異常是不太合理的，因?yàn)槟菢油鶗?huì)引起假異常， 或丟掉一些有用異常。其它一些劃分區(qū)域異常與局部異常的方法，如頻率域的濾波方法，空 間域的滑動(dòng)平均法、上延等，對劃分區(qū)域異常與局部異常有一定的效果，但也有其缺點(diǎn)。這 些方法共同的一個(gè)缺點(diǎn)是沒有考慮物探重力異常的空間結(jié)構(gòu)特性（例如，線性的，或等圓 狀的，矩形狀的等）。以斷層物探重力異常為例，空間結(jié)構(gòu)特性是指斷層物探重力異常有非 常明顯的走向，是線性的，在其走向方向上物探重力數(shù)據(jù)變化緩慢且是相關(guān)的，但在其垂直 方向上數(shù)據(jù)變化劇烈且相關(guān)性很小。由于沒有考慮物探重力異常的空間結(jié)構(gòu)特性，這就導(dǎo) 致應(yīng)用它們（常規(guī)方法）求得的區(qū)域異常值與真實(shí)區(qū)域異常值有時(shí)差別較大。為了能有一 個(gè)精度高且效果好的分離區(qū)域異常與局部異常的方法，本文給出一個(gè)方法--結(jié)構(gòu)函數(shù) 法。結(jié)構(gòu)函數(shù)法考慮了物探重力異常的空間結(jié)構(gòu)特性并對邊界效應(yīng)給出了解決方法，使得 分離出的區(qū)域異常與局部異常的精度更高、更能反映真實(shí)情況。 三.
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003] 0發(fā)明目的（闡明本發(fā)明所要解決的問題，從而歸納出本發(fā)明的目的）：如背景技 術(shù)中所講，現(xiàn)有的分離物探重力區(qū)域異常與局部異常的方法存在沒有考慮重力區(qū)域異常的 空間結(jié)構(gòu)特性和邊界效應(yīng)明顯的不足，為了能有一個(gè)精度高且效果好的分離重力區(qū)域異常 與局部異常的方法，本文給出一個(gè)方法--結(jié)構(gòu)函數(shù)法。結(jié)構(gòu)函數(shù)法考慮了物探重力異常 的空間結(jié)構(gòu)特性并對邊界效應(yīng)給出了解決方法，使得分離出的區(qū)域異常與局部異常的精度
【權(quán)利要求】
1. 斷層表現(xiàn)為重力異常梯度帶，這種斷層重力異常具有明顯的空間結(jié)構(gòu)性，即是線性 的，具有很長的走向，在其走向方向上物探重力數(shù)據(jù)變化緩慢且是相關(guān)的，但在其垂直方向 上數(shù)據(jù)變化劇烈且相關(guān)性很小，定量描繪這種斷層結(jié)構(gòu)性的"結(jié)構(gòu)函數(shù)"的定義。
2. 結(jié)構(gòu)函數(shù)法的基本思想：在考慮了求反映斷層的區(qū)域異常所用物探重力觀測數(shù)據(jù) 的形狀、大小及其與待估區(qū)域異常值的點(diǎn)相互之間的空間分布位置等幾何特征，以及重力 觀測數(shù)據(jù)的空間結(jié)構(gòu)信息后，為了達(dá)到線性、無偏和最小估計(jì)方差的估計(jì)，而對每個(gè)求區(qū)域 異常所用重力觀測數(shù)據(jù)分別賦予一定的權(quán)系數(shù)，最后進(jìn)行加權(quán)平均來估計(jì)出待估區(qū)域異常 點(diǎn)處的重力區(qū)域異常值。
【文檔編號】G01V7/06GK104122598SQ201410326174
【公開日】2014年10月29日 申請日期:2014年7月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月10日
【發(fā)明者】余生晨, 劉保金, 張驎, 楊戍, 孫莉民, 程裕斌 申請人:山西潞安環(huán)保能源開發(fā)股份有限公司, 華北科技學(xué)院
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