一種從物探重力異常中提取斷層異常的結構函數法
【專利摘要】本發明公開了一種從物探重力異常中提取斷層異常的方法，屬于地球科學中的勘探地球物理學。現有的分離區域異常與局部異常的方法(趨勢分析方法、頻率域濾波方法、滑動平均法、上延等)存在邊界效應明顯和沒有考慮區域異常的空間結構特性的不足，導致分離提取出來的區域異常精度不高，為了能有一個精度高的分離斷層區域異常與局部異常的方法，本發明給出了結構函數法。在已知重力觀測數據的空間分布幾何特征、協方差函數和區域異常形式下，它用求最優、線性、無偏內插估計量的方法求出斷層區域異常。趨勢分析方法只是結構函數法的一個特例。本發明適合分離提取具有線性結構的斷層重力異常。實驗證明本發明是有效性的并且在實施方面是可行的。
【專利說明】一種從物探重力異常中提取斷層異常的結構函數法
[0001] 一.【技術領域】：本發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準"學科分類與代碼"，本發明屬于地球科學中的"勘探地球物理學 (編碼：1702065) "，S卩，應用地球物理（物探，地球物理勘探）。 二.
【背景技術】
[0002] 斷層在地質學研究中的重要性不言而喻，例如，活動的深大斷層帶一般是地震多 發的地震帶（如環太平洋地震帶和四川521地震帶）。勘探地球物理學（簡稱物探）中的 重力異常一般都能反映這種深大斷層帶，表現為重力異常梯度帶。這種斷層重力異常具有 明顯的空間結構性，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據變化緩慢且是相關的， 但在其垂直方向上數據變化劇烈且相關性很小。大斷層重力異常大多數情況下表現為線性 的區域異常，小斷層重力異常在個別場合下表現為線性的局部異常。這樣分離提取斷層重 力異常就歸結為如何從物探重力異常圖中分離提取區域異常與局部異常的問題。分離提取 區域異常與局部異常，在勘探地球物理學（簡稱物探）重力資料的分析處理中占有十分重 要的地位，因為這種分離是很多處理方法的基礎。多年來人們一直在研究這個問題，直到最 近還有人在擬文發表這方面的研究成果。然而，這個問題直到現在也沒有得到較好的解決。 分離區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 區域異常值在邊界附近與真實區域異常值差別較大，即邊界效應明顯。此外，在一個工區用 一個大的統一的趨勢面代表復雜的區域異常是不太合理的，因為那樣往往會引起假異常， 或丟掉一些有用異常。其它一些劃分區域異常與局部異常的方法，如頻率域的濾波方法，空 間域的滑動平均法、上延等，對劃分區域異常與局部異常有一定的效果，但也有其缺點。這 些方法共同的一個缺點是沒有考慮物探重力異常的空間結構特性（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，空間結構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據變化緩慢且是相關的，但在其垂直 方向上數據變化劇烈且相關性很小。由于沒有考慮物探重力異常的空間結構特性，這就導 致應用它們（常規方法）求得的區域異常值與真實區域異常值有時差別較大。為了能有一 個精度高且效果好的分離區域異常與局部異常的方法，本文給出一個方法--結構函數 法。結構函數法考慮了物探重力異常的空間結構特性并對邊界效應給出了解決方法，使得 分離出的區域異常與局部異常的精度更高、更能反映真實情況。 三.
【發明內容】
[0003] 0發明目的（闡明本發明所要解決的問題，從而歸納出本發明的目的）：如背景技 術中所講，現有的分離物探重力區域異常與局部異常的方法存在沒有考慮重力區域異常的 空間結構特性和邊界效應明顯的不足，為了能有一個精度高且效果好的分離重力區域異常 與局部異常的方法，本文給出一個方法--結構函數法。結構函數法考慮了物探重力異常 的空間結構特性并對邊界效應給出了解決方法，使得分離出的區域異常與局部異常的精度
【權利要求】
1. 斷層表現為重力異常梯度帶，這種斷層重力異常具有明顯的空間結構性，即是線性 的，具有很長的走向，在其走向方向上物探重力數據變化緩慢且是相關的，但在其垂直方向 上數據變化劇烈且相關性很小，定量描繪這種斷層結構性的"結構函數"的定義。
2. 結構函數法的基本思想：在考慮了求反映斷層的區域異常所用物探重力觀測數據 的形狀、大小及其與待估區域異常值的點相互之間的空間分布位置等幾何特征，以及重力 觀測數據的空間結構信息后，為了達到線性、無偏和最小估計方差的估計，而對每個求區域 異常所用重力觀測數據分別賦予一定的權系數，最后進行加權平均來估計出待估區域異常 點處的重力區域異常值。
【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 優先權日:2014年7月10日
【發明者】余生晨, 劉保金, 張驎, 楊戍, 孫莉民, 程裕斌 申請人:山西潞安環保能源開發股份有限公司, 華北科技學院
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