重力勘探重力異常正反演解析課件

1、 研究重力異常和地質(zhì)因素之間的聯(lián)系，即重力異常反映什么樣的地質(zhì)特征和規(guī)律。 假設(shè)各種簡(jiǎn)單形體的地質(zhì)體，分析其重力異常特點(diǎn)，找出重力異常和地質(zhì)體的性質(zhì)、產(chǎn)狀、位置、大小之間的聯(lián)系，達(dá)到地質(zhì)解釋的目的 。根據(jù)已知形體，計(jì)算其異常，稱之為正演問(wèn)題；反之根據(jù)異常特點(diǎn)，說(shuō)明地質(zhì)特征，稱之為反演問(wèn)題。 1、重力異常的正反演重力異常的正反演（正反演問(wèn)題的關(guān)系：異常場(chǎng)源（地質(zhì)因素產(chǎn)生的剩余質(zhì)量）和重力異常之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系（互相關(guān)系）包括數(shù)量上關(guān)系。 ）AFgg異常場(chǎng)源形狀大小位置產(chǎn)狀深度物性重力異常的分布規(guī)律形態(tài)特征幅度大小根據(jù)數(shù)學(xué)物理方法：萬(wàn)有引力推斷：定性或者定量1）正問(wèn)題是反問(wèn)題的基礎(chǔ)；2）反問(wèn)題強(qiáng)烈依賴

2、于正問(wèn)題。地質(zhì)問(wèn)題地球物理模型重力異常場(chǎng)地球物理模型參數(shù)正演：依據(jù)萬(wàn)有引力原理反演：基于正演公式AFgg1）正問(wèn)題是反問(wèn)題的基礎(chǔ)；2）反問(wèn)題強(qiáng)烈依賴于正問(wèn)題。造成反問(wèn)題的非唯一性原因：1）場(chǎng)的等效性；2）實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)總是包含一定誤差；3）實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)總是離散的、有限的；4）正問(wèn)題的非線性性。非唯一性是問(wèn)題固有問(wèn)題，只能從這4個(gè)方面研究降低問(wèn)題的非唯一性。反問(wèn)題的非唯一性：1）場(chǎng)的等效性。 不同的密度和質(zhì)量分布可能引起相同的異常場(chǎng)。ROgF m4）正問(wèn)題的非線性性。場(chǎng)的等效性2）觀測(cè)數(shù)據(jù)是有限的、離散的 重力測(cè)量只能觀測(cè)到地表的異常值，而不是全空間的異常值。根據(jù)部分場(chǎng)的分布，往往不能位移確定場(chǎng)源的分布。

3、ROgFm3）實(shí)測(cè)的異?？偸前欢ǖ恼`差 干擾異常、人為的觀測(cè)誤差、校正誤差、數(shù)據(jù)處理誤差等。Xg重力異常形態(tài)特征和地質(zhì)體形態(tài)的關(guān)系關(guān)系：我們將不同地質(zhì)體近似地看作為簡(jiǎn)單的幾何體：1）如礦巢、鹽丘、溶洞可看作為球體；2）背斜、向斜、地下暗河、地下管道等可看作為水平圓柱體；3）礦脈、破碎帶等可看作為板狀體；4）垂直斷層，接觸帶可視為臺(tái)階等等。異常的識(shí)別重力異常特征：1）異常等值線為一系列同心圓。2）異常等值線在 處（拐點(diǎn)）處最密集，此處橫向上的變化率最大。球狀體的重力異常的剖面特征和平面特征A（x,0,0）FggRhrgh2gz測(cè)量垂直梯度原理gh1A（x,0,0）FggRhrgx測(cè)量水平梯度

4、原理g(x+x)g(x-x)反演：（1）等值線的球心（x0,y0,0）異常體中心在地表的投影（2 ）反演深度 A（x,0,0）FggRhr （4）反演半徑假定：根據(jù)巖石物性，已知剩余密度（3）反演剩余質(zhì)量（5）導(dǎo)數(shù)異常說(shuō)明：1）導(dǎo)數(shù)異常對(duì)深度變化更敏感；2）高階導(dǎo)數(shù)異常分布范圍變小。水平柱狀體：向兩端無(wú)限延伸半徑：R埋深：h延伸方向：y剩余密度定義：線密度均勻的水平圓柱體（二維水平柱狀體） 在實(shí)際的地質(zhì)現(xiàn)象中，如長(zhǎng)軸背斜、向斜等，可以近似看成水平圓柱體來(lái)討論。 背斜和向斜構(gòu)造的重力異常y方向無(wú)限延伸，可以看做二度體異常的計(jì)算公式：重力計(jì)算公式：重力異常各階導(dǎo)數(shù)：A（x,0,0）FgRhr重力異

5、常特征：（1）重力異常極大值（2）重力異常為零時(shí)水平圓柱體的重力異常的剖面特征和平面特征（3）半極大值的位置說(shuō)明：半極大值的位置的坐標(biāo)剛好為柱體的中心埋深。A（x,0,0）FgRhr（4）線密度不變，埋深加大m倍時(shí)，極大值降為原來(lái)的1/m倍；半極大值的位置增大m倍。 FgRhr柱狀體與球體比較，柱狀體的重力異常隨深度變大衰減的慢些。柱狀體球狀體A（x,0,0）FgRhr反演（1）反演計(jì)算埋深h A（x,0,0）FgRhr（2）反演計(jì)算線密度（3）反演圓柱體半徑如果剩余密度已知，圓柱體半徑：（4）導(dǎo)數(shù)異常 反演計(jì)算線密度：FgzRhrx0-x0傾斜臺(tái)階重力異常斷裂構(gòu)造的重力異常斷裂構(gòu)造的重力異常

6、 對(duì)半無(wú)限水平板的研究，對(duì)垂直斷層一類(lèi)常見(jiàn)的地質(zhì)現(xiàn)象有很大的實(shí)際意義。 傾斜臺(tái)階二度體在任一點(diǎn)產(chǎn)生的重力異常：二度體在地表任一點(diǎn)產(chǎn)生的重力異常：傾斜臺(tái)階OZP(x,0,0)h1h2 OXZ傾斜臺(tái)階OZP(x,0,0)h1h2傾斜臺(tái)階OZP(x,0,0)h1h2 垂直臺(tái)階OZP(x,0,0)h1h2垂直臺(tái)階垂直臺(tái)階重力異常的剖面特征和平面特征 定義：面剩余密度薄板（水平物質(zhì)半平面） OZP(x,0,0)h1h2hh7 反演1）反演薄板厚度2）垂直臺(tái)階面在地表的投影；與深度無(wú)關(guān)， 一定時(shí)，只與h有關(guān)。3）不能單值確定4） 規(guī)則幾何形體反演的應(yīng)用條件1）反演公式是由正演公式推導(dǎo)來(lái)的，正演的結(jié)果是理論曲線；對(duì)實(shí)測(cè)異常反演時(shí)，應(yīng)對(duì)異常曲線作平滑處理，盡量準(zhǔn)確確定坐標(biāo)原點(diǎn)的位置。2）反演針對(duì)的是單個(gè)規(guī)則幾何地質(zhì)體，實(shí)測(cè)異常往往是多種地質(zhì)因素產(chǎn)生的異常的疊加，反演前應(yīng)作分場(chǎng)處理，分離單純的研究對(duì)象產(chǎn)生的異常。3）不同的幾何形體反演公式不同，所以要對(duì)所獲得的重力異常分類(lèi)，判別異常的場(chǎng)源接近那種幾何形體，然后選用相應(yīng)的反演公式。Xhx XA1A2A3