给定观测精度下的点(线)源模型重力与磁力垂向识别能力研究
发布时间：2021-11-25 00:21
重、磁勘探具有效率高、成本低、工作范围广等优点,已在地球物理勘探中得到了广泛应用.前人大多在不考虑重、磁勘探观测精度的条件下进行了垂向识别能力的研究,但在考虑重、磁观测精度条件下,重力（重力异常、重力张量）与磁力（磁力异常、磁力三分量、磁力张量）对孤立异常的垂向识别能力如何则需要进行深入的理论研究.本文从重、磁场正演理论出发,以球体（点源模型）和无限延伸水平圆柱体（线源模型）为例,考虑给定观测精度条件下,以重力和磁力幅值大小与观测精度的关系来研究垂向识别能力,从而消除了背景场的影响,提高了研究结果的可靠度.通过研究表明,对于孤立异常,重力张量在浅部一定深度内比重力异常的垂向识别能力强,该深度与重力异常和重力张量观测精度的比值成正比;垂直磁化磁力张量在浅部一定深度内比化极磁力异常的垂向识别能力强,该深度与磁力异常与磁力张量观测精度的比值成正比;磁力在浅部一定深度内比重力的垂向识别能力强,该深度与地质体的磁化强度和剩余密度比值、重力观测精度和磁力观测精度比值成正比.通过重力和磁力垂向识别能力的研究将为重、磁勘探的实际应用起到指导作用.
【文章来源】：地球物理学报. 2020,63(11)北大核心EISCICSCD
【文章页数】：12 页
【部分图文】：
球体模型示意图
由此可得,当满足 D Δg?max <D *?max < 3α * 4 ? |Δg mse | | W *?mse | 时,重力张量垂向识别能力强于重力异常;当满足 D Δg?max =D *?max = 3α * 4 ? |Δg mse | | W *?mse | 时,重力张量识别能力等于重力异常;当满足 D Δg?max >D *?max > 3α * 4 ? |Δg mse | | W *?mse | 时,重力张量识别能力弱于重力异常.即地质体埋深小于 3α * 4 ? |Δg mse | | W *?mse | 时,选用重力张量测量;地质体埋深大于 3α * 4 ? |Δg mse | | W *?mse | 时,选用重力测量.在现有的重力及其张量观测精度(重力观测精度为±0.4 mGal,重力张量观测精度为±100 E)下,对比球体(若赋存磁铁矿,剩余密度为1.5×103kg·m-3)重力异常与重力张量分量垂向识别能力(图2).据图2可知,重力张量分量垂向识别能力强弱关系为:Wzz>Wxz>Wxx>Wxy.根据上述讨论可以得到,重力张量分量Wzz、Wxz、Wxx以及Wxy对球体(点源模型)垂向识别能力优于重力测量的深度分别为81.3 m、68.7 m、48.0 m以及22.3 m以浅.若重力张量观测精度提高到10 E,重力张量分量Wxx、Wxy、Wxz以及Wzz垂向识别能力优于重力测量的深度范围分别为813 m、687 m、480 m以及223 m以浅.重力张量观测精度提高10倍,该临界深度范围也提高10倍.
因为能够被识别到的无限延伸水平圆柱体最大埋深DΔg·max必须大于或等于水平圆柱体半径R.若DΔg·max=R,则可得无限延伸水平圆柱体的最小密度σmin绝对值为 |Δg mse | 2πGR ,即在重力勘探中,剩余密度、无限延伸水平圆柱体半径和重力观测精度之间必须满足此关系式才能够利用重力勘探来解决有关地质问题.图3所示无限延伸水平圆柱体3个重力张量分量的表达式为(索洛金,1956)
【参考文献】：
期刊论文
[1]巷道CSAMT法的目标体分辨能力研究[J]. 高雅,底青云,付长民,雷达. 地球物理学报. 2019(09)
[2]地质勘查方法及深部找矿存在问题[J]. 车春林. 世界有色金属. 2018(12)
[3]综合物探方法在深部找矿中的有效应用[J]. 陈光椿. 世界有色金属. 2018(11)
[4]重力全张量数据联合欧拉反褶积法研究及应用[J]. 周文月,马国庆,侯振隆,秦朋波,孟兆海. 地球物理学报. 2017 (12)
[5]论述地质勘查方法及深部找矿存在问题[J]. 李生虎. 世界有色金属. 2017(14)
[6]深部找矿方法在地质矿产勘查的探讨[J]. 杨政伟. 世界有色金属. 2017(10)
[7]重力梯度测量的现状及复兴[J]. 曾华霖. 物探与化探. 1999(01)
[8]重力垂直梯度法探测深度的讨论[J]. 徐公达,林绍明,罗启碧. 物探与化探. 1988(03)
[9]磁法勘探中的梯度测量[J]. 秦葆瑚. 物探与化探. 1980(02)
博士论文
[1]重磁及张量梯度数据三维反演方法研究与应用[D]. 高秀鹤.吉林大学 2019
[2]重力异常及其梯度张量数据快速解释技术研究[D]. 周文纳.吉林大学 2014
本文编号：3517045
【文章来源】：地球物理学报. 2020,63(11)北大核心EISCICSCD
【文章页数】：12 页
【部分图文】：
球体模型示意图
由此可得,当满足 D Δg?max <D *?max < 3α * 4 ? |Δg mse | | W *?mse | 时,重力张量垂向识别能力强于重力异常;当满足 D Δg?max =D *?max = 3α * 4 ? |Δg mse | | W *?mse | 时,重力张量识别能力等于重力异常;当满足 D Δg?max >D *?max > 3α * 4 ? |Δg mse | | W *?mse | 时,重力张量识别能力弱于重力异常.即地质体埋深小于 3α * 4 ? |Δg mse | | W *?mse | 时,选用重力张量测量;地质体埋深大于 3α * 4 ? |Δg mse | | W *?mse | 时,选用重力测量.在现有的重力及其张量观测精度(重力观测精度为±0.4 mGal,重力张量观测精度为±100 E)下,对比球体(若赋存磁铁矿,剩余密度为1.5×103kg·m-3)重力异常与重力张量分量垂向识别能力(图2).据图2可知,重力张量分量垂向识别能力强弱关系为:Wzz>Wxz>Wxx>Wxy.根据上述讨论可以得到,重力张量分量Wzz、Wxz、Wxx以及Wxy对球体(点源模型)垂向识别能力优于重力测量的深度分别为81.3 m、68.7 m、48.0 m以及22.3 m以浅.若重力张量观测精度提高到10 E,重力张量分量Wxx、Wxy、Wxz以及Wzz垂向识别能力优于重力测量的深度范围分别为813 m、687 m、480 m以及223 m以浅.重力张量观测精度提高10倍,该临界深度范围也提高10倍.
因为能够被识别到的无限延伸水平圆柱体最大埋深DΔg·max必须大于或等于水平圆柱体半径R.若DΔg·max=R,则可得无限延伸水平圆柱体的最小密度σmin绝对值为 |Δg mse | 2πGR ,即在重力勘探中,剩余密度、无限延伸水平圆柱体半径和重力观测精度之间必须满足此关系式才能够利用重力勘探来解决有关地质问题.图3所示无限延伸水平圆柱体3个重力张量分量的表达式为(索洛金,1956)
【参考文献】：
期刊论文
[1]巷道CSAMT法的目标体分辨能力研究[J]. 高雅,底青云,付长民,雷达. 地球物理学报. 2019(09)
[2]地质勘查方法及深部找矿存在问题[J]. 车春林. 世界有色金属. 2018(12)
[3]综合物探方法在深部找矿中的有效应用[J]. 陈光椿. 世界有色金属. 2018(11)
[4]重力全张量数据联合欧拉反褶积法研究及应用[J]. 周文月,马国庆,侯振隆,秦朋波,孟兆海. 地球物理学报. 2017 (12)
[5]论述地质勘查方法及深部找矿存在问题[J]. 李生虎. 世界有色金属. 2017(14)
[6]深部找矿方法在地质矿产勘查的探讨[J]. 杨政伟. 世界有色金属. 2017(10)
[7]重力梯度测量的现状及复兴[J]. 曾华霖. 物探与化探. 1999(01)
[8]重力垂直梯度法探测深度的讨论[J]. 徐公达,林绍明,罗启碧. 物探与化探. 1988(03)
[9]磁法勘探中的梯度测量[J]. 秦葆瑚. 物探与化探. 1980(02)
博士论文
[1]重磁及张量梯度数据三维反演方法研究与应用[D]. 高秀鹤.吉林大学 2019
[2]重力异常及其梯度张量数据快速解释技术研究[D]. 周文纳.吉林大学 2014
本文编号：3517045
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