重磁（梯度）张量数据边界识别方法研究

平导数与 解 析 信 号 的 比 值 （ｔｈｅｔａ ｍａｐ）来 进 行 边 界 识别操作。这些方法有的可以均衡强弱异常之间的 幅 值 ，有 的 可 以 进 行 边 界 识 别 。
重磁张量的研究是近年来兴起的一种高精度勘 探 手 段 ，目 前 国 内 、外 只 有 针 对 原 始 异 常 边 界 识 别 方 法 的 研 究 ，并 未 开 展 张 量 数 据 的 研 究 ，以 及 张 量 数 据 加权方式对边界识 别 结 果 精 度 影 响 的 讨 论，而 利 用 重磁张量边界识别技术可准确地获得地质水平位置 信息；利用延拓或者 相 关 方 法 来 进 行 张 量 数 据 的 边 界识别，获得地 质 体 的 空 间 位 置 信 息。 通 过 研 究 重 磁张量数据的处理 方 法，进 一 步 开 发 适 用 于 全 张 量 重磁数据的处理手 段，并 解 决 现 有 边 界 识 别 方 法 所 获得的地质体边界 范 围 较 大，以 及 不 能 获 得 深 度 信 息 的 问 题 ，提 出 新 思 路 。 在 这 一 研 究 背 景 下 ，笔 者 分 析了各种边界识 别 方 法，比 较 优 缺 点，并 加 以 改 进， 整 理 出 优 化 方 案 ，最 后 得 到 新 方 法 的 成 果 图 像 。
１ 重磁张量数据的特征
张量表示为 犌 的二 阶 导 数，可 采 用 矩 阵 的 形 式
收 稿 日 期 ：２０１６１０２１ 改 回 日 期 ：２０１７０３０３ 基 金 项 目 ： 国 家 重 点 研 发 项 目 （２０１６ＹＦＣ０６００５０５） 第 一 作 者 ： 赵 建 宇 （１９９３－ ），男 ，硕 士 ，主 要 研 究 方 向 为 固 体 地 球 物 理 学 ，Ｅｍａｉ：ｌｚｊｙ８４９８９１６２７＠１６３．ｃｏｍ。 通 信 作 者 ： 明 彦 伯 （１９９４－ ），男 ，硕 士 ，主 要 研 究 方 向 为 固 体 地 球 物 理 学 ，Ｅｍａｉ：ｙｂｍｉｎｇ１９９４＠ｑｑ．ｃｏｍ。
赵建宇，明彦伯，孙成城，张志东，刘晓甲
（吉 林 大 学 地 球 探 测 科 学 与 技 术 学 院 ，长 春 １３００２１）
摘 要：边界识别是重力数据解释的常规任务之一，但 地 质 体 的 边 界 不 能 很 好 地 与 重 力 原 始 异 常数据对应，而与重磁异常水平导数极大值、垂直导数 零 值 相 对 应，因 此 大 多 利 用 该 性 质 完 成 重 磁 边 界 识 别 任 务 。 研 究 发 现 ，现 有 边 界 识 别 方 法 会 出 现 虚 假 边 界 ，针 对 现 有 边 界 识 别 方 法 进 行 总 结 ，并 针 对 多 余 边 界 问 题 进 行 改 进 ，提 出 新 的 边 界 识 别 ，通 过 模 型 试 验 和 实 际 数 据 证 明 ，该 方 法 可 有 效 地 去 除 多 余 边 界 ，且 降 低 了 噪 声 的 干 扰 ，为 重 磁 数 据 边 界 识 别 方 法 提 供 新 的 思 路 。
６期
赵 建 宇 ，等 ：重 磁 （梯 度 ）张 量 数 据 边 界 识 别 方 法 研 究
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表示为：Biblioteka 熿／狓燄熿犵狓狓 犵狓狔 犵狓狕燄
／狔 ［犌狓 犌狔 犌狕 ］＝ 犵狔狓 犵狔狔 犵狔狕
（１）
燀／狕燅
燀犵狕狓 犵狕狔 犵狕狕燅
根据 拉 普 拉 斯 方 程 可 知 犵狓狔 ＝ 犵狔狓 、犵狓狕 ＝ 犵狕狓 、
犵狔狕 ＝犵狕狔 ，张量测量仅有五个是独立的。即：
熿犵狓狓 犵狓狔 犵狓狕燄 熿犵狓狓 犵狓狔 犵狔狓 犵狔狔 犵狔狕 ＝ 犵狔狓 犵狔狔
犵狓狕 犵狔狕
燄 （２）
燀犵狕狓 犵狕狔 犵狕狕燅 燀犵狕狓 犵狔狕 －犵狓狓 －犵狔狔燅
根据棱 柱 体 重 力 张 量 异 常 （图 １）分 析 张 量 属
性：犵狓狓 能 有 效 地 增 强 地 质 体 的 南 北 向 边 界；犵狔狔 能 增强异常的东 西 向 边 界；犵狓狔 能 描 述 地 质 体 的 角 点 信息；犵狕狓 的 最 大 值 能 识 别 出 地 质 体 的 南 北 边 界； 犵狕狔 能识别地质体的东西边界，不同的张量异常能反 映出地质体的不同边界信息。
第 ３９ 卷 第 ６ 期
物探化探计算技术
Ｖｏｌ．３９ Ｎｏ．６
２０１７ 年 １１ 月
ＣＯＭＰＵＴＩＮＧ ＴＥＣＨＮＩＱＵＥＳＦＯＲ ＧＥＯＰＨＹＳＩＣＡＬ ＡＮＤ ＧＥＯＣＨＥＭＩＣＡＬＥＸＰＬＯＲＡＴＩＯＮ
Ｎｏｖ．２０１７
文 章 编 号 ：１００１１７４９（２０１７）０６０７４８０７
重磁（梯度）张量数据边界识别方法研究
关 键 词 ： 边 界 识 别 ；重 磁 （梯 度 ）张 量 数 据 ；重 磁 勘 探 中 图 分 类 号 ：Ｐ６３１．２ 文 献 标 志 码 ：Ａ 犇犗犐：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１１７４９．２０１７．０６．０６
０ 引言
重磁 勘 探 是 一 种 可 以 有 效 地 圈 定 异 常，划 分 构 造的物理勘探方 法，由 于 它 的 经 济、快 速、范 围 广 等 特点而得到广泛应用。但是在实际生产工作中能够 发现，重磁原始异常 数 据 和 地 质 体 的 边 界 不 能 很 好 地 对 应［１］，在 异 常 边 界 识 别 过 程 中 可 能 会 出 现 虚 假 的异常，给研究 和 生 产 造 成 不 必 要 的 麻 烦。 于 是 学 者们开始对重磁异 常 数 据 的 边 界 识 别 进 行 研 究，垂 直导 数 是 ［２－３］ 最 早 被 用 来 进 行 边 界 识 别 的 方 法，后 来又发现水平导数的极值位于密度和磁化率变化的 位 置 ［４－５］，从 这 点 出 发 ，同 样 证 明 了 水 平 导 数 对 于 边 界识别的作用。但是由于导数随地质体埋深增加， 其数值会迅速衰减［６］，因此，垂直导数和水平导 数 不 能很好地识别深 部 异 常。 为 了 解 决 这 一 问 题，学 者 将目 光 转 向 对 均 衡 滤 波 器 的 研 究 与 开 发，Ｍｉｌｌｅｒ 等 提 ［７］ 出 了 第 一 个 均 衡 边 界 识 别 滤 波 器—ｔｉｌｔａｎ ｇｌｅ；Ｖｅｒｄｕｚｃｏ等 提 ［８］ 出 利 用 ｔｉｌｔａｎｇｌｅ的 总 水 平 导 数（ＴＨＤＲ）进 行 边 界 的 识 别；Ｗｉｊｎｓ等 利 ［９］ 用 总 水