一种快速反演地下地质体空间位置的方法与流程

本发明属于地球物理重磁数据处理领域，具体涉及一种快速反演地下地质体空间位置的方法。

背景技术：

在地球物理重磁勘探领域，位场资料处理和解释中如何准确推断地下地质体形态、空间位置和分布规律往往是地球物理勘查的难点。常规的重磁异常自动反演技术如欧拉反褶积法可以自动或半自动化确定场源位置，但构造指数的选取对最终反演结果影响较大，且在地质构造复杂区域，选取固定的构造指数来进行反演计算不能准确地计算和模拟各个子区域场源形态与空间位置，导致直接影响解译结果精度。

因此，亟需研制一种快速反演地下地质体埋深的方法，以避免不同构造地区按同一构造指数进行运算的影响，准确对地下地质信息进行有效的探测，同时反映出不同区域地质体形态和空间位置的变化。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种快速反演地下地质体空间位置的方法，能够有效、真实地探测地下地质体形态和空间位置。

为解决上述技术问题，本发明一种快速反演地下地质体空间位置的方法，依次包括以下步骤：

步骤一、在勘查区开展高精度磁法测量，获得磁测数据；

步骤二、对磁测数据进行日变校正、正常场梯度改正、高度改正及基点改正，得到测点异常△T值；

步骤三、将步骤二所得到的磁异常△T值进行数据平滑处理，消除高频干扰，得到光滑的磁异常曲线并对所有光滑处理后的磁异常△T值进行网格化处理；

步骤四、对步骤三中的处理后的磁异常△T值进行化极处理得到化极磁异常△T值网格，对化极磁异常△T值网格进行X、Y、Z三个方向求取导数并得到X、Y、Z三个方向导数网格；

步骤五、步骤四中化极磁异常△T值网格和步骤四中X、Y、Z三方向导数网格进行分割，把以上图件剖分成小网格；

步骤六、对每个小网格构造指数进行赋值，并且利用欧拉三维反褶积反演计算，得出所有小网格内的欧拉解集，设置解集误差容许范围指数为15％并筛选出符合条件的小网格内的欧拉解；

步骤七、提取出小网格欧拉解集，把所有欧拉解的坐标、深度数据编号并放在同一数据库；

步骤八、对所有解集数据主要是解的坐标和深度进行成图处理，对步骤六所述小网格求出的欧拉解的小地质单元汇聚起来并且在三维空间展示则可形成模拟的地质体，最终形成欧拉解集三维立体图，返回步骤六对小网格单元构造指数进行重新赋值，重复步骤七、步骤八，得出最后解译成果图件。

所述的步骤一中磁测总精度应高于2nT。

所述的步骤五中，所述的小网格个数为n个，大小为10m×10m。

所述的步骤六中，对每个小网格构造指数进行赋值，对为岩体接触带的网格赋值为0，对岩墙或岩席的网格赋值为1，对水平管状体的网格赋值2，对近似球体形状的岩体的网格赋值为3。

欧拉搜索窗口大小为5m×5m。

所述的欧拉三维反褶积运算采用下式进行计算：

$(x-x_0)\frac{\∂f}{\∂x}+(y-y_0)\frac{\∂f}{\∂y}+(z-z_0)\frac{\∂f}{\∂z}=N(B-f)$

式中N为构造指数值，B为背景磁场值，f为地下地质体场源(x₀,y₀,z₀)在观测点(x,y,z)处的磁场函数表达式。

本发明的有益技术效果在于：利用本发明技术方案后，对地下地质体进行反演推测能够反映实际地质特征，有效地评价了地下地质体的分布规律。从而达到快速、精确地探测地下矿产资源，对地质找矿工作具有重要的实际意义。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步详细说明。

本发明一种快速反演地下地质体空间位置的方法，依次包括以下步骤：

步骤一、在勘查区开展高精度磁法测量，获得磁测数据，为了达到更好的效果，磁测总精度应高于2nT，测区选在地形平坦的区域；

步骤二、对磁测数据进行日变校正、正常场梯度改正、高度改正及基点改正，得到测点异常△T值，在对磁数据进行日变校正时，需查找地球基本磁场参数，通过利用http://www.ngdc.noaa.gov/seg/geomag/jsp/IGRF.jsp网站提供的球谐模型计算出该勘查区背景磁场强度值、磁倾角和磁偏角；

步骤三、将步骤二所得到的磁异常△T值进行数据平滑处理，消除高频干扰，得到光滑的磁异常曲线并对所有光滑处理后的磁异常△T值进行网格化处理，网格化插值方法优选最小曲率法，对磁异常△T值进行多点数据平滑方法优选七点滑动平均方法进行计算；

步骤四、对步骤三中的处理后的磁异常△T值进行化极处理得到化极磁异常△T值网格，对化极磁异常△T值网格进行X、Y、Z三个方向求取导数并得到X、Y、Z三个方向导数网格；

步骤五、利用Matlab、c语言等程序对步骤四中化极磁异常△T值网格和步骤 四中X、Y、Z三方向导数网格进行分割，把以上图件剖分成n个10m×10m的小网格，每一套网格包括10m×10m的化极磁异常△T网格和10m×10m的X、Y、Z三方向导数网格；

步骤六、根据实际地质及已有钻探资料对每个小网格构造指数进行赋值，对为岩体接触带的网格赋值为0，对岩墙或岩席的网格赋值为1，对水平管状体的网格赋值2，对近似球体形状的岩体的网格赋值为3，欧拉搜索窗口大小为5m×5m，并且利用欧拉三维反褶积反演计算，得出所有n个小网格内的欧拉解集，设置解集误差容许范围指数为15％并筛选出符合条件的n个小网格内的欧拉解；

所述的欧拉三维反褶积运算采用下式进行计算：

$(x-x_0)\frac{\∂f}{\∂x}+(y-y_0)\frac{\∂f}{\∂y}+(z-z_0)\frac{\∂f}{\∂z}=N(B-f)$

式中N为构造指数值，B为背景磁场值，f为地下地质体场源(x₀,y₀,z₀)在观测点(x,y,z)处的磁场函数表达式；

步骤七、提取出n个小网格欧拉解集，包括每个解集坐标、深度、搜索窗口大小、窗口中心到两边的距离，把所有欧拉解的坐标、深度数据编号并放在同一数据库；

步骤八、利用三维地学成图软件Surpac或Discover对所有解集数据主要是解的坐标和深度进行成图处理，每一个解实际上代表模拟地下地质体的一个地质单元，对步骤六所述n个小网格求出的欧拉解有几十万个，几十万个小地质单元汇聚起来并且在三维空间展示则可形成模拟的地质体，最终形成欧拉解集三维立体图，将最终成果图件与实际地质资料如钻探、测井等资料进行对比，返回步骤六对n个小网格单元构造指数进行重新赋值，重复步骤七、步骤八，得出最后解译成果图件。