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磁异常多频段信息的提取及应用研究

孙中任  
【摘要】: 在地质工作中,地面高精度磁测很重要的一个工作任务就是区分岩性。怎样利用水平方向不同特征的磁异常来区分岩性是值得研究的。也正是从这一角度出发,开展了磁异常多频段信息的提取及应用研究工作。 本文在前人工作的基础上提出了“多频段的磁异常”的概念。并通过对目前流行的一些滤波方法进行比较,提出使用小波滤波和插值切割法滤波分频的工作思路。在对以三种理论模型数据为基础的分频研究工作以后,不仅证实了磁异常多频段信息的确实存在,同时也证明了磁异常分频是可行的。 同时总结出了小波滤波和插值切割作为分频方法的滤波参数设计方案。 编制了包括小波滤波程序、插值切割滤波程序、二维任意个数任意形状水平柱体磁异常正演程序、磁测数据整理程序、基本地磁参考场计算程序、剖面平面图绘制程序等等一系列磁异常多频段信息提取的应用程序。 在本研究工作中,首次将“变异系数”概念引入到磁标本参数统计工作中,并探讨了其物理意义。研究结果认为高频磁异常与标本三方向磁性变异系数过大有直接关系,而中频磁异常则与某种岩性总体磁性变异系数过大有一定的关系。还以较大的篇幅使用完整的、大面积的、庞大的实际工作数据探讨了分频段磁异常与地质岩性、地球化学元素高背景的关系。认为:①分频以后信息量成倍的增加,读到了许多原始数据(包括常规数据处理)无法读到的信息;②分频提出的信息,不同频率有着不同宏观特征,分频段越多信息量越大;③不是一种岩性只相关一种频率磁异常。因此,不同频率对同一种岩性的相似反映构成了相近频率的部份岩性区有相似的特征;④对于插值切割和小波滤波两种分频方法而言,不同的分频方法不是决定分频结果的主要因素。插值切割方法和小波滤波方法分频的结果相近;⑤分频方法和技术参数不是决定提取数据频率的决定因素,不同的数据同一分频方法会有不同频率特征;⑥分频有4到5个频段就可以得到许多新的信息。更多频段的提取要充分考虑分频的提取工作量(主要是成图工作量和人工分析工作量)和相近频率特征差异的可参考性;⑦同常规磁异常解释一样,信息提出以后的人工分析是异常解释中非常值得关注的一环;⑧对于研究不同磁性强度岩石自身的不均性和相互之间的不均匀性对比,可以选择以变异系数作为考核参数;⑨分频磁异常可以区分不同的岩性。对于中、弱磁性原始数据无法区分的岩性,分频的作用尤其明显;⑩分频以后的磁异常与地球化学图有了更加清晰、更加明确的对应关系。


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