井地磁测资料联合反演及应用
大地电磁与磁法联合反演
矿床地质大地电磁与磁法联合反演*刘应冬，张怡（中国地质科学院矿产综合利用研究所，四川成都610041）1 联合反演概述近年来，地球物理勘探方法已随着计算机科学技术的迅猛发展有了长足的进展，但是我们现在所面对的勘探目标要比以前更加复杂和困难。
面对这样复杂的勘探目标，单凭一种方法就表现出了某种局限性，难以获得高质量的资料，必须以其他方法作必要的补充。
任一种地球物理方法所利用和反映的只是其一个侧面，实难以偏概全，每一种地球物理勘探方法都有它的特长和局限性。
如重、磁方法具有较高的横向分辨率，而电磁勘探是介于地震和重、磁勘探方法之间的一种勘探方法。
它比重、磁方法有较好的垂向分辨和分层能力，但是，由于电磁场强度随深度呈指数规律衰减的特点，其分辨能力也随着深度按指数规律减小，所以它与地震方法相比，其垂向分辩率与分层能力要低。
但是，其频谱范围丰富的大地电磁场其穿透能力可达地下几十千米甚至上百千米，并且该方法具有不受高阻屏蔽且对低阻层反映灵敏等特点，使得它在研究深部构造、基底结构、火成岩分布等方面具有独特的优势。
综合各种地球物理方法，从不同角度来研究同一对象就较全面地接近于真实地质模型。
将其综合解释不仅可以使各地球物理方法扬长避短，发挥自身优势，而且还可对地下构造有更全面的认识。
所谓联合反演就是在地球物理反演时联合多种地球物理观测数据，通过地质体的物性和几何参数之间的相互关系求得同一个地下地质、地球物理模型。
由于我们要推测的地球模型只有一个，它必须和地表观测到所有物理现象保持一致。
因此，联合反演是地球物理数据分析的理想工具。
联合反演的基本条件是参加反演的方法一定有公共的物性界面或地质体。
2 大地电磁与磁法的联合反演联合反演从上世纪70 年代中期问世，经80 年代的迅速发展，至90 年代已广泛应用，引起了人们的高度重视和极大关注。
国内联合反演研究起步较晚，主要始于九十年代，但进展较快，其研究内容主要集中在地震与重力、地震与MT 联合反演的研究；地震之间、各种电法之间的联合反演研究明显少于国外，而MT与磁法之间的联合反演，据笔者所查，还没有文章公开发表。
石油勘探中的地震反演技术应用及使用技巧
石油勘探中的地震反演技术应用及使用技巧地震反演技术在石油勘探中扮演着至关重要的角色。
通过地震反演技术，我们能够获取地下岩石和构造的详细信息，帮助石油勘探人员确定潜在的石油储藏藏区，并优化勘探和生产计划。
本文将介绍地震反演技术的应用和使用技巧，以帮助读者更好地理解和应用这一关键技术。
地震反演技术是通过分析地震波在地下传播的速度和特征来推断地下岩石和构造的方法。
这一技术的应用需要掌握一些基本原理和技巧。
首先，是地震数据的采集。
石油勘探人员通过布设地震仪器，利用人造震源或地震仪测量自然地震事件的数据。
合理地选择震源位置和地震仪的布设位置，以及采集参数的选择，对地震反演结果的准确性和可靠性有着重要影响。
此外，在采集数据时，还需要注意避免人类活动对数据的干扰，以保证数据的质量。
其次，是地震数据的处理。
地震数据通常通过各种信号处理方法进行预处理，在消除噪声、增强地震信号和提高信噪比方面发挥重要作用。
预处理方法包括地震数据滤波、剔除异常数值和弹性补偿等。
只有通过合适的预处理方法，才能得到真实可信的地震数据，进而提高地震反演结果的准确性和可靠性。
然后，是模型构建。
地震反演过程中，需要建立一个地下模型，以描述地下的岩石分布、构造和介质特性等信息。
模型的构建可以采用多种方法，如层析成像、正演模拟和人工智能等。
确定一个准确的地下模型对于地震反演结果的准确性至关重要。
通常，石油勘探人员会根据勘探目标和地质情况，结合已有的地震数据和岩性资料，通过反复优化和调整，逐步改善地下模型的准确性。
最后，是地震反演算法的选择和应用。
地震反演算法是地震反演过程中的核心。
根据不同的需求和问题，可以选择不同的地震反演算法。
常用的地震反演算法包括全波形反演、双参数反演和多参数反演等。
在选择地震反演算法时，需要考虑算法的适用性、计算效率和计算资源等因素。
同时，对于不同的问题和数据，可能需要对地震反演算法进行调整和改进，以提高反演结果的准确性和稳定性。
地球物理反演方法及应用领域分析
地球物理反演方法及应用领域分析一、引言地球物理反演是一种通过观测地球上的物理场，并利用物理定律和数学模型，对地下结构和地球内部特征进行分析的方法。
地球物理反演方法在地质勘探、地震研究、资源勘探等领域具有重要应用价值。
本文将围绕地球物理反演方法展开讨论，并分析其在不同应用领域的具体应用。
二、地球物理反演方法1. 重力反演法：重力反演法是通过测量不同地点的重力场强度，利用物理模型和解析方法，进行地下密度结构的反演。
它在石油勘探、地质构造研究和火山活动监测等领域都有广泛应用。
2. 电磁反演法：电磁反演法通过测量电磁场数据，包括电磁地震、磁力计和电磁感应仪等，来推断地下岩石的电性性质。
电磁反演法在矿产资源勘探、地下水资源评价和环境地球物理研究等领域具有重要作用。
3. 地震反演法：地震反演法是通过地震波在地下传播的速度以及反射和折射现象，推断地下介质的物理特性。
它在地震勘探、地震监测和地震预测等领域发挥着重要作用。
4. 磁法反演法：磁法反演法是通过测量地磁场的强度和方向，推断地下岩石的磁性特征。
它在矿产勘探、石油勘探和矿床研究等领域中得到广泛应用。
三、地球物理反演方法的应用领域1. 地质勘探：地球物理反演方法在地质勘探领域中极为重要。
通过研究地球物理场的各种参数，例如重力场、磁场和电磁场，可以获得地下岩石的构造、性质和分布情况。
这对于石油勘探、矿产资源探测和地质灾害预警具有重要意义。
2. 地震研究：地球物理反演方法在地震研究中起到关键作用。
地震波的传播速度和反射、折射现象可以帮助科学家了解地震震源的位置、深度和强度，进而预测地震活动趋势和地震风险区域。
3. 矿产资源勘探：地球物理反演方法在矿产资源勘探中有广泛应用。
通过测量地下电磁场、地震波速度和重力场等物理参数，可以判断地下矿床的位置、形态和含量。
这对于矿产勘探和矿石储量评估具有重要意义。
4. 环境地球物理研究：地球物理反演方法在环境地球物理研究中也扮演着重要角色。
井中磁测与地面磁测资料联合反演
ｉ ｒ ｖ ｍｅ ｓｉ ｈｅ ｎ ｎ－ ｕ ｉ ｕ ｎｅ ｓ ｏ ｅ ｈｙ ｉａ ｎ ｅ ｓｏ ｒ ｌ ｍ． Ｉ ｈ ｓ ｐ ｐｅ ｍｐ ｏ ｅ ｎｔ ｎ ｔ ｏ － ｎ ｑ ｅ ｓ ｆｇ ｏｐ ｓｃ ｌｉ ｖ ｒ ｉ ｎ ｐ ｏｂ ｅ ｎ ｔ ｉ ａ ｒ，ｗｅ
ｅ ｐ ｕ ｄ ｔ ｅ ｉｉｔｉ ｖ ｒ ｉｎ ｐ ｉｃｐｅｏ ｇ ｅｉ ｓ ｒ ｅ ａａ ｉ ｈ ｏ ｅ ｏｅ ａ ｄ ｏ ｈ ｘ ｏ ｎ ｈ ｏｎ ｎ ｅｓｏ ｒｎ ｉｌ ｆｍａ ｎ ｔ ｕ ｖ ｙ ｄ ｔ ｎ ｔ ｅ ｂ ｒ ｈ ｌ ｎ ｎ ｔ ｅ ｃ
文章编号 ：６ ２ ９Ｏ ２ ０ ） １ Ｏ Ｏ ５ １７ —７ ４ （０ ８ Ｏ ～Ｏ ６ —Ｏ
井 中磁 测 与 地 面 磁 测 资料 联 合 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 演
张大莲 刘 双 陶德 益。 杨坤 彪 ， ， ，
（． 国地 质大 学 地 球 物 理与 空 间信 息 学院 ， 汉 ４０ ７ ； １中 武 ３０４ ２ 中 国冶勘 总 局 中南 地 质勘 查 院 ， 汉 ４０ ８ ） ． 武 ３０１
用 中 的优 越性 。
关 键 词 ：井地联合反演 ； 磁测资料 ； 广义逆矩阵 ； 二度板状体； 大冶铁矿
中图分 类号 ：６１８ Ｐ ３．
Ｐ ３． 文献标识码 ：Ａ ６１８
收稿 日期 ： ０７ ７ ５ ２０—０ ～２
Ｊ ｉ ｔＩ ｖ ｒ ｉ ｎ ｏ ｕ ｆ ｃ ｎ ｒ ｈ ｌ ａ ｎ ｔ ｔ ｏ ｎ ｎ ｅ ｓｏ ｆＳ ｒ ａ ｅ ａ ｄ Ｂｏ ｅ ｏ ｅ Ｍ ｇ ｅ ｉ Ｄａ ａ ｃ
井间地震时频域联合速度和衰减系数同步层析反演
２期
刘 浩 杰 ，等 ：井 间 地 震 时 频 域 联 合 速 度 和 衰 减 系 数 同 步 层 析 反 演
１５ ９
到研究岩石的地震 波 衰 减 特 性 的 目 的，但 仅 用 一 维 零偏 ＶＳＰ 资料进行衰减系数估算，而且求取 的衰减 量易受噪声干扰等 非 地 层 固 有 衰 减 因 素 影 响；严 又 生等［４］、Ｌｉａｏ等 提 ［５］ 出 了 利 用 井 间 地 震 走 时 和 振 幅 同时反演速度和衰 减 的 层 析 成 像 思 路，较 好 改 善 了 衰减层析成像效果，但 在 具 体 方 法 的 系 统 实 现 以 及 在储层流体检测实践应用方面略显不足。为了进一 步提高井间衰减层 析 成 像 的 精 度 和 分 辨 率，提 升 衰 减成像在含流体性 识 别 方 面 的 应 用 效 果，并 降 低 其 对井间地震资料噪声干扰和非地层固有衰减的因素 影 响 ，笔 者 基 于 胜 利 油 田 实 际 井 间 地 震 资 料 的 数 据 ， 在井间地震直达波 走 时 精 确 计 算 基 础 上，基 于 射 线 路径的一致性，研发 了 时 域 速 度 层 析 和 频 域 衰 减 层 析反演方法，从井间 地 震 资 料 中 同 步 反 演 速 度 和 衰 减信息。该方法既充分利用了速度层析对地层结构 的反演精度和分辨 率 高 的 特 点，又 联 合 了 衰 减 层 析 对 储 层 物 性 、流 体 性 质 响 应 更 为 敏 感 的 优 势 ，实 现 了 构造与储层流体性 质 的 同 步 反 演，提 高 了 井 间 地 震 成果剖面解决地质 和 油 藏 开 发 问 题 的 能 力，扩 展 了 井间地震的应用范围和效益。
电磁法反演技术在地下资源勘探中的重要作用
电磁法反演技术在地下资源勘探中的重要作用地下资源勘探是一项非常关键的工作，它对于能源产业、环境管理和地质科学都有着重要的影响。
在地下资源勘探中，电磁法反演技术作为一种无侵入性的勘探方法，具有独特而重要的作用。
本文将围绕电磁法反演技术在地下资源勘探中的应用进行探讨。
首先，我们来了解一下电磁法反演技术是什么。
电磁法反演技术是一种基于电磁场在不同物质中传播特性的勘探方法。
它利用电磁波在地下媒介中传播时的衰减、反射和折射等规律，通过测量电磁场在不同位置上的响应，以推断地下媒介的电性结构和相关参数。
电磁法反演技术主要包括电法反演和磁法反演两种方法。
在地下资源勘探中，电磁法反演技术具有以下几个重要的作用。
首先，电磁法反演技术能够提供地下媒介的电性结构信息。
地下媒介的电性结构对于地下资源的分布和性质有着重要的影响。
通过电磁法反演技术，可以获得地层的电阻率、介电常数和磁导率等电磁特性参数，从而揭示地下媒介的性质和组成。
这对于矿产资源的勘探、水文地质的研究和环境地质的评估都具有重要意义。
其次，电磁法反演技术能够探测地下裂缝和断层。
地下裂缝和断层是地壳中常见的构造性破裂带，它们在地下资源勘探中具有重要的指示作用。
通过电磁法反演技术，可以检测到地下裂缝和断层带所引起的电磁异常，从而更加准确地判断地下构造的性质和演化过程。
这对于矿山选址、工程建设和地质灾害预防都具有重要意义。
再次，电磁法反演技术能够识别地下水资源。
地下水资源对于人类的生存和发展非常重要，因此地下水勘探一直是地质科学研究的热点。
电磁法反演技术可以利用地下水的电导率和介电常数与周围地层的电性差异来识别地下水储层和水文地质参数。
通过对地下水资源进行准确定位和评估，可以为水资源的合理开发和保护提供重要依据。
最后，电磁法反演技术能够辅助矿产资源勘探和开发。
矿产资源是支撑经济发展的重要基础，对于合理勘探和开采矿产资源具有重要意义。
电磁法反演技术可以探测到不同岩石和矿石的物理性质差异，通过对电磁数据的解释和分析，可以实现矿体的三维重建、矿床的详细描述和矿藏的量化评价。
井震联合反演在塔南凹陷储层预测中的应用
化， 而深 浅侧 向电阻率 岩性 特征 十分 明显 。为此 ， 用
深 浅侧 向电阻 率 曲线构 建 拟声 波 曲线 ， 行地 震 地 进
地震记录适合层状介质的褶积模型［为 ： ３
Ｓ（ ） Ｒ（ ）＊Ｗ （ ） ｔ一 ｔ ｔ （） １
质层位标定、 子波提取来进行储层岩性反演预测 。
井 震 联 合反 演 ［， １ 它综 合 应 用 了测 井 资 料 在 垂 向上 ］
的分辨能力和地震资料在横 向上的连续性以及所包
含 的 丰富 的岩 性 和 物性 信 息 ， 二 者有 机 的 结合 起 将
来进 行 波阻抗 反演 。
１ 反 演原 理
曲线高频信息， 同时结合声波的低频信息 ， 合成拟声
塔木察格盆地位于蒙古 国东部， 向北与 中国海
拉 尔盆地 属 同一 沉积盆 地 。本次 研 究的 区块 位 于塔
ｌ Ｄ 一 ±！ ± 二 、
一 ± 二
，
ｊ Ｐ＋ ｖ＋ ＋ ｐｖ — Ｚ＋ ＋ Ｚｉ — ｉ１ｉ１ ｉｉ ｉｌ
厶
木察 格 盆地 中西部 的塔 南 凹 陷 ， 内构 造复 杂 ， 区 局部
质 条件 ， 用 Ｊ ＯＮ 地 震反 演软 件 ， 地震 、 应 ＡＳ 将 测井 、 地质 信 息有机 结 合起 来 ， 用地 震一 测井 联合 反 演 ， 采 通过 对 地 震反 演 资料 补 充测 井数 据 高低 频成 分、 声波 曲线 的构 建 以及 建立 合理 准确 的地质 模 型 ， 高 拟 提
其 中： ｐ为介 质 密度 ； ｖ为介 质 层速 度 ； 波 阻 Ｚ为 抗 。将 （） 代入 （） ２式 １ 式的 离散褶 积公 式 ：
７． 一 ７
Ｓ 一 ｉ
大地电磁测深数据处理技术与反演方法改进及其应用实例
第39卷第3期 2017年5月物採化採订异技木COMPUTING TECHNIQUES FOR GEOPHYSICAL AND GEOCHEMIC八L EXPLORATIONVol. 39 No. 3May 2017文章编号：1001-1749(2017)03-0313-06大地电磁测深数据处理技术与反演方法改进及其应用实例李晓昌，钟清，方慧，张小博，裴发根(中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所，廊坊 065000)摘要：介绍了大地电磁测深法在“松辽外围中新生代盆地群油气地质远景调查”中，其数据处 理与反演的基本方法与运用原则，提出了“浅部选择O cca m反演，深部选用N L C G反演”和“交叉测线剖面阻抗旋转处理”及“多折线剖面等距离L i旋转算法处理”的改进方法技术组合，从整 体上提高了 M T资料处理与反演成果的质量。
应用实例的反演结果真实有效，为后期的综合解 释提供了可靠性资料。
关键词：MTT;O cca m二维反演；非线性共扼梯度反演；等距离L i旋转算法；突泉盆地中图分类号：P 631.2 文献标志码：A DOI：10. 3969/j.issn.1001-1749. 2017. 03. 03〇刖目我们在“松辽外围中新生代盆地群油气地质综 合调查”中，开展了大地电磁测深（M T)勘查。
从 2011年一2014年，完成十余条M T剖面，测线长达 1 399 k m，测深点1 442个，高质量完成了数据处理 与反演解释，其成果为分析火山岩覆盖层下隐伏盆 地分布范围、盆地结构、构造提供了可靠性资料[1-5]。
笔者介绍了在调查区内M T数据处理和反演 工作的基本方法与运用原则。
数据处理技术与反演 方法包括对数据的定性分析和定量分析。
定性分析 包括介质维性分析、倾子分析、磁感应矢量分析、拟 断面分析;这里重点叙述了数据处理方法技术的改 进，包括“交叉测线剖面数据阻抗旋转处理”和“多段 线剖面等距离U旋转算法处理”新方法，经过这两 项特殊剖面数据处理新技术的实施，从整体上提高 了M T资料处理与反演成果的质量。
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0 引言
我国许多老矿山多年开采, 地面建筑及矿渣等 人为干扰十分严重, 制约了地面高精度磁测采集的 精度, 复杂的地质构造也给地面高精度磁测资料的 解释带来很大的困难。而深部和外围还未被发现的 盲矿体由于埋深大, 地球物理异常在地面的响应微 弱 , 单一地依靠地面高精度磁测方法难以解决危机 矿山的深部找矿问题。 井中三分量磁测是普查勘探磁铁矿有效的井中 物探方法, 它能够避开地面及浅部磁性体的干扰, 在 钻孔中实现全方位测量 , 是深部找矿的一种有效的 手段。在我国 , 井中磁测发展和应用 已有 30 年历 史 , 在验证评价地面磁异常, 发现井旁盲矿体 , 确定 矿体空间位置, 预测井底盲矿和见矿深度等方面, 都 曾取得了良好的效果
性反演方法, 是将磁异常理论函数 ( 3)、 ( 4)或 ( 5)式 在某一初始模型处做一阶 T ay lo r 展开, 使非线性问 题线性化 , 然后用阻尼最小二乘法、 奇异值分解解超 定或混定方程 ( 系数矩阵由磁异常理论函数在各观 测点的对模型参数的一阶偏导数组成 , 称为 Jacobi an矩阵 ) , 得到模型修正量, 模型修正量再加到原来 的模型上又得到一个新的模型, 如此反复迭代, 直到 满足给定的精度为止。遗传算法 则是模拟生物 进化的自然选择和遗传过程 , 以 ( 1) 式或 ( 2) 式目标 函数 取极小为出发点 , 在模型空间进行启发式搜 索的一类完全非线性反演方法。它经历选择、 交换、 变异等过程, 多代繁殖, 直至得到满足精度的模型群 体为止。 3 . 3 理论模型 把二度板状体产生的地面 T 磁异常和井中 Za 磁异常作为井 地联合反演的数 据。由其正 演公式 知, T 和 Z a 都是模型参数矢量 m ( x 0, z 0, 2b, 2l, a, J, is )的函数。我们设计一个二度板状体模型: 其中
430074 ; 2 . 中国冶金地质总局中南地质勘查院 , 武汉
430081)
要 ] 井中磁测离深部场源近 , 能避开浅部干扰 , 是一种有效的 找矿手段 , 但其控制范围有限 ; 地
面磁测采集方便且控制范围大 , 但老矿区干扰因素 多 , 深 部矿体 信号弱 , 不容 易解释 。 文章充分 利用地 面和井中磁测资料的优点 , 以二度板状体模型为例 , 进行井地磁测资料联合反演 。 通过数值 模拟说明了 井地联合反演方法的优越性 , 同时还比较了马奎特法 , 广义 逆法和 遗传算法 三种不 同算法 的优缺 点 , 最 后将其应用于大冶铁矿实际 资料的处理解释 , 为危机矿山的深部找矿提供了一种 有效的方法 。 [ 关键词 ] 井中三分量磁测 [ 中图分类号 ] P631 地面磁测 联合反演 马奎 特法 广义逆法 遗传算法 大冶铁矿 [ 文献标识码 ] A [ 文章编号 ] 0495- 5331( 2008) 06- 0069- 04
+ w井
Z
井
= w
T井
T地 T井
T 地
+ wX
X
+ wZ
+ ww
( 2)
[ 收稿日期 ] 2007- 12 - 17; [ 修订日期 ] 2008- 02- 20。 [ 基金项目 ] 全国危机矿山接替资源找矿项目 ( 编号: 200799084) 和中国地质大学 ( 武汉 ) 挑战杯 大学生课外学术科技作品竞赛项目资助。 [ 第一作者简介 ]刘 双 ( 1985 ), 男 , 2008 年毕业于中国地质大学 ( 武汉 ) , 获学 士学位 , 在读硕 士生 , 现主 要从事地 球物理数 据处理、 反 演与解释工作。
[ 7]
、 广义逆法
[ 5]
反演是一种广义的线
第 6期
刘
双等 : 井地磁测资料联合反演及应用
余模型参数误差较大。井中三分量磁测离场源近 , 三分量磁测信息量大 , Za 单独反演效果比 T 单独 反演要好, 它除了对水平位置反演效果好以外 , 反演 出异常体的埋深与实际模型的埋深偏差也较小。井 地联合反演将地面磁测和井中三分 量磁测结合起 来 , 使其优势互补 , 能同时提高水平方向和深度方向
第 44 卷 第 6 期 2008 年 11 月
地质与勘探
GEOLOGY AND PROSPECT I NG
Vo. l 44 N o . 6 N ov e mber , 2008
技术
方法
井地磁测资料联合反演及应用
刘 双 , 张大莲 , 刘天佑 , 杨坤彪 , 范志雄
1 1 1 2 2
( 1. 中国地质大学 , 武汉 [摘
69
地质与勘探
2008 年
2 . 2 井地联合反演的实现 井地联合反演的实现过程 , 就是寻求 ( 1) 式或 ( 2) 式目标函数 极小点所对应的变量 m 的数学实 现过程。对于这样一个多元非线性极值问题 , 有两 种基本求解方法 : 一是先将非线性问题线性化 , 然后 再按线性反演理论求解, 如马奎特法和广义逆法等 ; 二是在限定的模型空间进行启发式随机搜索 , 直至 得到满意的模型群体才结束搜索的一类完全非线性 反演方法, 如遗传算法等。文章对这两种方法都做 了计算。
[ 8, 9]
3 二度体井地磁测资料联合反演
3 . 1 二度板状体模型的正演公式 如图 1 所示 , 斜磁化二度板状体模型沿走向无 限延伸 , 中心点坐标为 ( x 0, z0 ) , 宽度为 2b, 延深长度 为 2 l, 倾角为 a, 磁化强度为 J, 磁化倾角为 i。 则该 板状体在 P 点产生的磁异常可表示为 H ax = 2 J Za = 2J sin ( a ) U / 2 - sin ( a - i) U / 2 + cos( a - i) V ] ( 3) V ] ( 4) sin ( a ) [ co s( a - i) [ sin( a - i)
Y 地 pre pre obs obs
。但是井中磁测由于受钻
井的限制, 它所控制的范围十分有限。如果将地面 高精度磁测资料和井中磁测资料结合起来 , 进行约 束、 联合反演和综合解释, 势必能够发挥两种方法的 优点, 达到优势的互补。
1 方法原理
1 . 1 井地联合反演的目标函数 为了使地面高精度磁测数据与井中三分量磁测
图 1 二度板状体坐标示意图
如果地磁场的倾角和测线的磁方位角分别为 I 和 A, 则 T 可表示为 : T = H ax 其中, U = ln V = tan
-1 2 2 2 1
cos( I ) cos(A ) + Z a
2 2 2 1 2 1 2 2 2 3 2 4
sin ( I )
( 5)
(z + x ) (z + x ) ; (z + x ) (z + x )
2bz 1 2bz2 - 1 2 2 - tan 2 2 2; z + (x 1 - b ) - b z2 + (x 2 - b) - b x 1 = x - x 0 + b + l cos( a ); x 2 = x - x 0 + b - l cos( a );
2 1
x 3 = x - x 0 - b + l cos( a ); x 4 = x - x 0 - b - l cos( a ); z1 = z0 - z - l sin ( a ); z2 = z0 - z + l sin ( a )。 3 . 2 几种反演方法 马奎特法 70
此外, 从表 1 中还可以比较三种反演方法的优 缺点: 传统的马奎特、 广义逆这类迭代反演方法 , 收 敛很快且反演的精度 高, 但是要解线性方程 组 ( 通 常为超定或混 定的 ) , 往往由于方程组系数矩阵的 奇异性和计算机字长的限制 , 很容易造成解的不稳 定。并 且, 反演的结果与给定 的初始模型、 阻尼因 子、 截断奇异值的标准都有很大关系 , 这些通常是重 复试验来确定的 ; 遗传算法是在模型空间对目标函 数的极值点进行搜索 , 与初始模型没关系 , 也不会涉 及解超定或混定方程组, 其适应性强 , 受反演问题的 限制少 ( 例如 , 不管多么复杂的非线性问题, 不管其 维数有多高 , 非线性程度 有多大, 都 可以用遗传算 法 ) , 易于编程实现。但是 由于需要对模型空间进 行搜索 , 其计算量将远大于前两者 , 收敛很慢 , 且反 演的结果具有概率性 , 拟合误差具有不确定性 3 . 3 大冶铁矿实例 针对大冶危机矿山 , 取 19- 1 勘探线上的地面 T 异常资料和 ZK19- 1- 16号钻孔三分量磁测井 的 Za 异常作为联合反演的观测数据。首先对地面 T 异常 进行 分离 , 即 扣除 浅部已 知磁 性体 的异 常
[ 1- 3]
数据结合起来 , 实现其优势的互补 , 井地联合反演的 目标函数为:
M
地
[T i - T i ( m ) ] = w地
地 M井
obs
p re
2
+ w井
obs
井
= w地
2
i= 1
M地
[ L j - L j (m ) ] + w井
j= 1
pre
M井
( 1)
其中 , w 地 和 w 井 分别为地面高精度磁测数据和 井中三分量磁测数据的权重系数 , 取决于两种观测 数据的精度和重要关系 ; 通常 , 地面高精度磁测数据 T 为总磁场强度异常 T, 井中三分量磁测数据 L 为 磁异常的 X、 Y、 Z 分量或 T; T i 和 L j 分别为地面 第 i 个观测点上的磁异常 T 和井中第 j 个观测点上 磁异常 L 的观测值 ; T i 和 L j 分别为地面第 i个观 测点上和井中第 j 个观测点上根据模型计算出的磁 异常的理论值; M 地 和 M 井 分别为 T 和 L 观测数据 的个数, m 为待求解的模型参数矢量。 为了充分利用井中三分量磁测反映的信息量大 这一优点 , 还可以从井中三分量磁测数据中选择一 个或多个分量进行联合反演, 把井地联合反演的目 标函数推广为如下形式 : = w地 + wY