基于重磁位场数据的地质相关异常信息处理与分析研究

发布时间：2020-09-21 22:02

　　地球物理重磁(位场)勘探技术是矿产资源勘查中较为常用的手段;鉴于位场中所混叠的地质相关异常信息的解译、分析过程具有多解性,寻求较为准确、稳健的位场异常信息处理与分析技术,是目前地球物理领域研究的一项趋势,亦是本次研究的目的。本次研究以铜陵矿集区作为研究试验区,基于该区域的重磁位场数据,进行了“地质相关异常信息处理与分析技术”的研究工作;以前人对于其区域地质相关研究的认识为验证,本次研究旨在突出(地质相关)位场异常信息处理与分析技术在重磁位场勘探、乃至矿产资源勘探中的作用与潜力。具体地,本次研究主要涉及如下几个方面的成果。(1)以球体为几何组成要素,设定不同参数(比如:埋深、半径等),建立了理论位场模型,并且通过正演得到了相应的理论位场异常、理论位场局部异常、理论位场区域异常。此外,以0.1%、0.5%、1%、3%四种不同占比的高斯随机噪声对该理论位场异常进行了加噪处理。(2)基于对加噪后的理论位场异常进行位场去噪的可行性、有效性验证,利用SVD技术,通过确定奇异值矩阵重构时的有效阶次k=7(k=12),实现了对研究试验区内1:5万布格重力原始数据(1:5万化极航磁原始数据)的去噪过程。(3)基于对理论位场异常进行位场“二分”的可行性、有效性验证,利用解析向上延拓技术,通过绘制相邻延拓高度所得区域异常的相关系数、及其与延拓高度序列之间的关系曲线,确定了最佳延拓高度为5000m(4000m),从而得到解析向上延拓后的重(磁)力区域异常、重(磁)力剩余异常,实现了对上述去噪后的布格重力异常(化极航磁异常)的“二分”过程。(4)基于对理论位场异常进行位场弱异常提取的可行性、有效性验证,利用BEMD技术,通过设定IMF、Res相应判定准则中的阈值0.7、0.1(0.3、0.1),得到了分解后的多尺度重(磁)力弱异常分量IMF_(G1)(IMF_(M1))、IMF_(G2)(IMF_(M2))、以及重(磁)力剩余异常分量Res _G(Res_M),实现了对上述解析向上延拓后所得的重(磁)力剩余异常中的弱异常提取过程。同时,结合前人对于该区域地质相关研究的认识,对上述各个弱异常分量、剩余异常分量进行了地质相关异常信息的解译与分析。
【学位单位】：中国地质大学(北京)
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：P631
【部分图文】：

路线图,地质相,异常信息,位场

7图 1-3-1 关于“地质相关异常信息处理与分析”研究问题的技术路线.4 主要工作量与研究成果结合本次研究的技术路线（如图 1-3-1 所示），现将本次研究的成果作如下陈列外，对应的工作量如表 1-4-1 所示。（1）通过编程实现了以球体模型为要素的理论位场模型构建、及其位场异常、以及在理论位场模型中添加随机高斯噪声的模型验证准备工作。（2）通过编程实现了 SVD 去噪算法的基本原理；对 SVD 在位场去噪中实际的可行性、有效性，利用上述理论位场模型正演异常进行了试验。据此，基于本

位场,正演,重力异常,局部异常

-1理论位场模型的正演重力异常

位场,局部异常,正演,重力

图 2-1-2 理论位场模型的正演重力局部异常图 2-1-3 理论位场模型的正演重力区域异常2.2 位场去噪位场去噪的实际应用场景可以视为：非线性背景场下的高频随机噪声叠加。位场去噪的必要性在于：实测位场数据的获取过程当中，高频随机噪声（测量仪器、周围环境等因素所致）被引入实测位场信号，对实测位场信号的分离、弱异常提取、边缘检测等处理与分析过程产生高频干扰，致使干扰异常的效应被放大，进而降低位场信号处理与分析的精度。值得注意的是，部分有价值信息亦以高频成分的形式存在于位场源数据之中。因此，运用恰当、有效的位场去噪方法，在不降低位场源信号的分辨

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