基于重磁位场数据的地质相关异常信息处理与分析研究

论文摘要

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IMFG1(IMFM1)、IMFG2(IMFM2)、以及重（磁）力剩余异常分量ResG（ResM）,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。

论文目录

• 摘要
• abstract
• 第1章 绪论
•   1.1 项目依托与选题背景
•   1.2 研究现状与存在问题
•     1.2.1 国内外研究现状
•       1.2.1.1 位场去噪
•       1.2.1.2 位场分离与弱异常提取
•     1.2.2 存在问题
•   1.3 研究方法与技术路线
•   1.4 主要工作量与研究成果
• 第2章 位场数据处理方法研究
•   2.1 理论模型的建立
•   2.2 位场去噪
•     2.2.1 去噪效果评价指标
•       2.2.1.1 均方误差（MSE）
•       2.2.1.2 均方根误差（RMSE）
•       2.2.1.3 信噪比（SNR）
•       2.2.1.4 峰值信噪比（PSNR）
•       2.2.1.5 结构相似性（SSIM）
•     2.2.2 模型加噪处理
•     2.2.3 奇异值分解（SVD）
•       2.2.3.1 方法原理简介
•       2.2.3.2 模型验证
•   2.3 位场分离与弱异常提取
•     2.3.1 位场分离
•       2.3.1.1 解析向上延拓
•       2.3.1.2 模型验证
•     2.3.2 位场弱异常提取
•       2.3.2.1 二维经验模态分解（BEMD）
•       2.3.2.2 模型验证
• 第3章 研究试验区概况
•   3.1 地质背景
•     3.1.1 地理范围
•     3.1.2 地质概况
•       3.1.2.1 地层
•       3.1.2.2 构造
•       3.1.2.3 岩浆岩
•     3.1.3 构造-流体-成矿系统
•   3.2 位场数据及其特征
•     3.2.1 岩石物性特征
•     3.2.2 实测位场数据及其特征
•       3.2.2.1 实测布格重力数据特征
•       3.2.2.2 实测化极航磁数据特征
• 第4章 研究试验区位场数据处理与分析
•   4.1 重力数据的处理与分析
•     4.1.1 重力场去噪
•     4.1.2 重力场分离与弱异常提取
•       4.1.2.1 解析向上延拓
•       4.1.2.2 BEMD分解
•   4.2 航磁数据的处理与分析
•     4.2.1 磁力场去噪
•     4.2.2 磁力场分离与弱异常提取
•       4.2.2.1 解析向上延拓
•       4.2.2.2 BEMD分解
• 第5章 结论
•   5.1 研究结果
•   5.2 存在问题
• 致谢
• 参考文献
• 个人简介

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 陶高燊

导师: 王功文,陈振辉

关键词: 去噪,技术,最佳延拓高度,地质相关弱异常提取

来源: 中国地质大学(北京)

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑

专业: 地质学,地球物理学,矿业工程

单位: 中国地质大学(北京)

基金: 中国地质调查局地质调查项目《安徽铜陵矿集区找矿预测》(项目编号:12120115034501),国家重点研发计划“深地资源勘查开采”重点专项《华北克拉通成矿系统的深部过程与成矿机理》(项目编号:2016YFC0600100)与《深部矿产资源评价理论与方法》(项目编号:2016YFC0600500)

分类号: P631

DOI: 10.27493/d.cnki.gzdzy.2019.000591

总页数: 68

文件大小: 5218K

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