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重力实验报告.doc

上传人:miaoshen1985 2022/2/28 文件大小:577 KB

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重力实验报告.doc

文档介绍

文档介绍:重 力 报 告
——布格重力异常处理与反演


指导老师:陈超教授、王劲松博士推断引起该重力异常的地质体有可能为两种或多种矿体的叠加——近水平圆柱体和等轴状的地质体。当然这是在还没有分离异常的情况下的初步推断,具体情况还有待探索。
分离异常
据异常等值线图特征,上面还没去除区域场的情况下推断引起该地异常特征的地质体又可以能是两个或多个的异常叠加,在分析的基础上,于是我拟选择趋势分析消除区域场的方法进行异常的分离,根据计算,得出区域场的计算公式为Δg=(DX+DY)/100,于是根据布格重力异常计算出局部异常和区域异常。从而根据所得的结果画出的局部异常剖面图和区域异常等值线图:
然后把所得到的异常分离结果导入Surfer中画出区域异常的等值线图如下:
区域异常等值线图
局部异常等值线图
根据以上局部异常的等值线图可以看出,引起该地的局部异常的地质体的平面等值线图中为一不等间距的同心圆。这与等轴状的地质体的异常形态很相近,从而推翻之前认为是两种或多种地质体的异常的叠加推断,因为那毕竟是在还没有消除背景场的情况下推断,现在初步推断引起该异常形态的地质体为等轴状的地质体。
五、滤波处理
考虑到地表起伏不平和近地表不均匀密度体对该地异常的影响,为了消除这些干扰因素对该地异常的影响,于是我考虑进行滤波处理,而近地表的不均匀密度体和地表起伏不平所引起的异常均可以看成是“高频”成分,所以我首先进行了高斯低通滤波处理,其异常等值线图如下:
高斯低通滤波——局部异常等值线图
和以上没有进行滤波处理的局部异常等值图相比,并没有太大的变化,于是我又在这基础上进行了九点平均法滤波处理,得到如下等值图:
九点平均法——等值线图
与以上没有经过滤波处理的图形和经过高斯低通滤波处理的图形相比较,仍然没有太大的变化,于是我们可以推断,该地表起伏比较平缓,而近地表没有太大的不均匀密度体存在。
然后在这个基础之上我又对布格重力异常进行了东向梯度的滤波,得出如下等值线图:
东向梯度滤波——布格异常等值线图
可以看出该布格异常等值线图与我们所学过的球体的水平一阶导数的等值线图类似,又由以上分析,该地近地表不均匀密度体和地表的起伏对该地的异常没有太大的贡献,至此可以确定的推断出引起该地异常的地质体为一单一的等轴状的地质体。所以我们可以把它当做球体来进行相应的反演。
六、反演计算
所谓反演问题,就是依据已获得的重力异常特征、大小、分布等,并结合地质、钻探及其他地球物理资料,求解重力场源体的空间位置、形状、大小、产状和场源密度等,即“由场求源”。而我们这就是根据实测的重力数据,根据其异常特征,进行反演计算,从而求出引起该地重力异常的地质体的埋深D、剩余质量M以及剩余密度s。而反演计算我们有学过直接法,特征点法,选择法以及人机交互法。
所谓特征点法是指根据异常曲线上的一些点或特征点(如极大值点、零值点、拐点)的异常值及相应的坐标求取场源体的几何或物性参数的方法
。而特征点法的运用有着一些条件:特征点法是针对单个孤立的几何形体所引起异常,而实测的异常往往是由多种地质因素引起的异常的叠加,由异常的分析引起该地异常的地质体为一单一的等轴状矿体,其上面已经分离出了局部异常和区域异常,这两个条件都满足,所以可以采用特征点法来进行反演计算。其基本原理如下:
于是根据以上公式,只要知道了剖面图上的一些特征点,如极大值点、半极值点、三分之一极值点,就可以求出地质体相关物性参数了。
通过观察实测的数据发现,X相等的各条剖面上的局部异常都是先逐渐增大,然后得到一个极大值,然后再减小;同样随着X的逐渐增大也有类似的特征,于是我画出来X=225m、X=250m、X=275m处的局部异常剖面图:
可以看出局部异常从X=225那条剖面逐渐增加,到X=250剖面时取得最大值,然后到X=275时有开始逐渐减小,于是我选择X=250m那条剖面作为主剖面进行反演计算。
其极大值点位X=250m,Dg=
其半极值点分别为X1/2=320m,X’1/2=160m;
所以由公式计算 =*(320-160)=;
又选择三分之一极值点:X1/3=340m,X’1/3=130m,又由公式
=*(340-130)=;