一种从物探重力异常中提取断层异常的结构函数法
【专利摘要】本发明公开了一种从物探重力异常中提取断层异常的方法，属于地球科学中的勘探地球物理学。现有的分离区域异常与局部异常的方法(趋势分析方法、频率域滤波方法、滑动平均法、上延等)存在边界效应明显和没有考虑区域异常的空间结构特性的不足，导致分离提取出来的区域异常精度不高，为了能有一个精度高的分离断层区域异常与局部异常的方法，本发明给出了结构函数法。在已知重力观测数据的空间分布几何特征、协方差函数和区域异常形式下，它用求最优、线性、无偏内插估计量的方法求出断层区域异常。趋势分析方法只是结构函数法的一个特例。本发明适合分离提取具有线性结构的断层重力异常。实验证明本发明是有效性的并且在实施方面是可行的。
【专利说明】一种从物探重力异常中提取断层异常的结构函数法
[0001] 一.【技术领域】：本发明涉及到一种从物探重力异常中提取断层异常的方法，按中 华人民共和国国家标准"学科分类与代码"，本发明属于地球科学中的"勘探地球物理学 (编码：1702065) "，S卩，应用地球物理（物探，地球物理勘探）。 二.
【背景技术】
[0002] 断层在地质学研究中的重要性不言而喻，例如，活动的深大断层带一般是地震多 发的地震带（如环太平洋地震带和四川521地震带）。勘探地球物理学（简称物探）中的 重力异常一般都能反映这种深大断层带，表现为重力异常梯度带。这种断层重力异常具有 明显的空间结构性，即线性的，具有很长的走向（例如几十公理甚至上百公理，但在垂直方 向上也就是几公理甚至不到1公理），在其走向方向上物探重力数据变化缓慢且是相关的， 但在其垂直方向上数据变化剧烈且相关性很小。大断层重力异常大多数情况下表现为线性 的区域异常，小断层重力异常在个别场合下表现为线性的局部异常。这样分离提取断层重 力异常就归结为如何从物探重力异常图中分离提取区域异常与局部异常的问题。分离提取 区域异常与局部异常，在勘探地球物理学（简称物探）重力资料的分析处理中占有十分重 要的地位，因为这种分离是很多处理方法的基础。多年来人们一直在研究这个问题，直到最 近还有人在拟文发表这方面的研究成果。然而，这个问题直到现在也没有得到较好的解决。 分离区域异常与局部异常目前常用的方法是趋势分析方法，但是，用趋势分析方法求得的 区域异常值在边界附近与真实区域异常值差别较大，即边界效应明显。此外，在一个工区用 一个大的统一的趋势面代表复杂的区域异常是不太合理的，因为那样往往会引起假异常， 或丢掉一些有用异常。其它一些划分区域异常与局部异常的方法，如频率域的滤波方法，空 间域的滑动平均法、上延等，对划分区域异常与局部异常有一定的效果，但也有其缺点。这 些方法共同的一个缺点是没有考虑物探重力异常的空间结构特性（例如，线性的，或等圆 状的，矩形状的等）。以断层物探重力异常为例，空间结构特性是指断层物探重力异常有非 常明显的走向，是线性的，在其走向方向上物探重力数据变化缓慢且是相关的，但在其垂直 方向上数据变化剧烈且相关性很小。由于没有考虑物探重力异常的空间结构特性，这就导 致应用它们（常规方法）求得的区域异常值与真实区域异常值有时差别较大。为了能有一 个精度高且效果好的分离区域异常与局部异常的方法，本文给出一个方法--结构函数 法。结构函数法考虑了物探重力异常的空间结构特性并对边界效应给出了解决方法，使得 分离出的区域异常与局部异常的精度更高、更能反映真实情况。 三.
【发明内容】
[0003] 0发明目的（阐明本发明所要解决的问题，从而归纳出本发明的目的）：如背景技 术中所讲，现有的分离物探重力区域异常与局部异常的方法存在没有考虑重力区域异常的 空间结构特性和边界效应明显的不足，为了能有一个精度高且效果好的分离重力区域异常 与局部异常的方法，本文给出一个方法--结构函数法。结构函数法考虑了物探重力异常 的空间结构特性并对边界效应给出了解决方法，使得分离出的区域异常与局部异常的精度
【权利要求】
1. 断层表现为重力异常梯度带，这种断层重力异常具有明显的空间结构性，即是线性 的，具有很长的走向，在其走向方向上物探重力数据变化缓慢且是相关的，但在其垂直方向 上数据变化剧烈且相关性很小，定量描绘这种断层结构性的"结构函数"的定义。
2. 结构函数法的基本思想：在考虑了求反映断层的区域异常所用物探重力观测数据 的形状、大小及其与待估区域异常值的点相互之间的空间分布位置等几何特征，以及重力 观测数据的空间结构信息后，为了达到线性、无偏和最小估计方差的估计，而对每个求区域 异常所用重力观测数据分别赋予一定的权系数，最后进行加权平均来估计出待估区域异常 点处的重力区域异常值。
【文档编号】G01V7/06GK104122598SQ201410326174
【公开日】2014年10月29日 申请日期:2014年7月10日 优先权日:2014年7月10日
【发明者】余生晨, 刘保金, 张驎, 杨戍, 孙莉民, 程裕斌 申请人:山西潞安环保能源开发股份有限公司, 华北科技学院