重磁异常反演答案.pptVIP

重磁异常反演;地面磁异常d;正反演图示;地球物理正反演问题;反演域：空间域和频率域 模 型：规则体、界面和场源剖分 模型和数据的关系：线性反演和 非线性反演 反演方式：通过正演做反演和 直接反演 迭代方式：人机交互式反演和 软件自动迭代反演;存在性 — 留给数学家研究 模型构制 — 重点 非唯一性(多解性) — 重点 结果的评价 稳定性;　　多解性问题：地球物理勘探反演解释中共同存在的问题 　　原因至少有二， 1 、观测的异常数据通常是有限的和离散的； 2 、地球物理问题本身固有的。 　　以磁异常的反演为例，决定磁异常特征的两个主要因素是场源的几何因子（形态、位置）和物性因子（磁化强度的大小、方向）。当这些因素不同的组合时可以获得相同的磁异常分布特征。以下为三个反演多解性的典型例子。;反演多解性之1——球体 　　磁矩相同，中心埋深相同的大球与小球产生相同的磁异常 ;球体的磁场特征分析 （当垂直磁化时，is=I=90°,则有）: ;反演多解性之2——板体 　　γ角相同，板状体产状不同，可以产生形态相似的磁异常 ;倾斜磁化板状体磁场;0m ;50m ;150m ;200m ;数学物理关系:线性和非线性;线性反演 （1）M=r时，——克莱姆法则 （2）MN=r时，超定问题—— 最小二乘法模型 （3）NM=r时，欠定问题—— 解的欧几里德长度为最小模型 （4）Min(M,N)r时，混定问题—— 阻尼最小二乘法模型（马奎特方法） (r为矩阵G的秩);非线性反演 d=f(m) （1）梯度法：传统的最速下降法 （2）尝试法：从初始模型　　出发，通过 正演做反演，可以人机交互联作 （3）人工神经网络（ANN）法 （4）蒙特卡洛法 （5）模拟退火法 （6）遗传算法 （7）多尺度反演法;四类重磁异常反演方法一、人机联作交互式最优化反演;特 点 不个别对异常进行圆滑，利用整条曲线和面积数据，受个别点影响小，抗干扰能力强。借助于计算机，实现交互，能充分发挥解释人员丰富的经验修改模型。;一、人机联作交互式最优化反演;一、人机联作交互式最优化反演;一、人机联作交互式最优化反演;一、人机联作交互式最优化反演;四类重磁异常反演方法二、空间域场源剖分反演——线性反演;地下场源区规则剖分示意图，（a）二维场源剖分； 　　　　　　　　　　　　　（b）三维场源剖分 ;二、空间域场源剖分反演——线性反演;j;二、空间域场源剖分反演——线性反演;二、空间域场源剖分反演——线性反演;如果有n个要反演的模型，则有如下线性方程组， ;二、空间域场源剖分反演——线性反演;二、空间域场源剖分反演——线性反演;二、空间域场源剖分反演——线性反演;二、空间域场源剖分反演——线性反演;二、空间域场源剖分反演——线性反演;二、空间域场源剖分反演——线性反演　　特别问题;二、空间域场源剖分反演——线性反演　　特别问题;二、空间域场源剖分反演——线性反演　　特别问题;Talwani(2001)重力梯度正演;重力梯度正演;重力梯度反演 (1) 当地下反演区域水平尺度大于矿体尺度时，能精确地反演出矿体密度为1 g/cm3和围岩密度为0 g/cm3，说明重力梯度异常能有效的识别矿体水平边界。 (2) 只要利用了模型的完整异常作为观测数据，则能够精确地反演出矿体密度分布，至于???常数据区域的水平中心是否偏离矿体中心则对反演结果影响不大。 (3) 反演得到的矿体垂向密度分布同样存在“上漂”问题，但是模型实验结果表明垂向加权能解决它。;二、空间域场源剖分反演——线性反演;二、空间域场源剖分反演——线性反演;四类重磁异常反演方法三、空间域反演界面;　密度或磁性界面模型：由一系列具有不同顶深和不同底深的直立矩形棱柱体构成。所有棱柱体的顶深作为地质体顶界面的离散取值，所有棱柱体的底深作为地质体底界面的离散取值。反演计算的目的就是求解所有棱柱体的顶深或者底深。当所有棱柱体的底深趋于无穷（向下无限延深）时，该模型转化为单一界面模型。;四类重磁异常反演方法四、频率域反演界面;　这是一种在平均深度基础上反演界面起伏的方法，它具有计算速度快，适宜于处理大面积航空重力异常的特点。要求已知平均深度;四、频率域反演界面;四、频率域反演界面;卢夏迪埃区自然电位图（毫伏）（黑三角符号是钻孔）;卢夏迪埃区BC剖面SP异常和SPS界面深度（P1, P2, F1, …, F5表示7个钻井）—