重、磁勘探具有效率高、成本低、工作范圍廣等優(yōu)點(diǎn),已在地球物理勘探中得到了廣泛應(yīng)用.前人大多在不考慮重、磁勘探觀測(cè)精度的條件下進(jìn)行了垂向識(shí)別能力的研究,但在考慮重、磁觀測(cè)精度條件下,重力（重力異常、重力張量）與磁力（磁力異常、磁力三分量、磁力張量）對(duì)孤立異常的垂向識(shí)別能力如何則需要進(jìn)行深入的理論研究.本文從重、磁場(chǎng)正演理論出發(fā),以球體（點(diǎn)源模型）和無(wú)限延伸水平圓柱體（線(xiàn)源模型）為例,考慮給定觀測(cè)精度條件下,以重力和磁力幅值大小與觀測(cè)精度的關(guān)系來(lái)研究垂向識(shí)別能力,從而消除了背景場(chǎng)的影響,提高了研究結(jié)果的可靠度.通過(guò)研究表明,對(duì)于孤立異常,重力張量在淺部一定深度內(nèi)比重力異常的垂向識(shí)別能力強(qiáng),該深度與重力異常和重力張量觀測(cè)精度的比值成正比;垂直磁化磁力張量在淺部一定深度內(nèi)比化極磁力異常的垂向識(shí)別能力強(qiáng),該深度與磁力異常與磁力張量觀測(cè)精度的比值成正比;磁力在淺部一定深度內(nèi)比重力的垂向識(shí)別能力強(qiáng),該深度與地質(zhì)體的磁化強(qiáng)度和剩余密度比值、重力觀測(cè)精度和磁力觀測(cè)精度比值成正比.通過(guò)重力和磁力垂向識(shí)別能力的研究將為重、磁勘探的實(shí)際應(yīng)用起到指導(dǎo)作用. 

【文章來(lái)源】：地球物理學(xué)報(bào). 2020,63(11)北大核心EISCICSCD

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【部分圖文】：

球體模型示意圖

由此可得,當(dāng)滿(mǎn)足 D Δg?max <D *?max < 3α * 4 ? |Δg mse | | W *?mse | 時(shí),重力張量垂向識(shí)別能力強(qiáng)于重力異常;當(dāng)滿(mǎn)足 D Δg?max =D *?max = 3α * 4 ? |Δg mse | | W *?mse | 時(shí),重力張量識(shí)別能力等于重力異常;當(dāng)滿(mǎn)足 D Δg?max >D *?max > 3α * 4 ? |Δg mse | | W *?mse | 時(shí),重力張量識(shí)別能力弱于重力異常.即地質(zhì)體埋深小于 3α * 4 ? |Δg mse | | W *?mse | 時(shí),選用重力張量測(cè)量;地質(zhì)體埋深大于 3α * 4 ? |Δg mse | | W *?mse | 時(shí),選用重力測(cè)量.在現(xiàn)有的重力及其張量觀測(cè)精度(重力觀測(cè)精度為±0.4 mGal,重力張量觀測(cè)精度為±100 E)下,對(duì)比球體(若賦存磁鐵礦,剩余密度為1.5×103kg·m-3)重力異常與重力張量分量垂向識(shí)別能力(圖2).據(jù)圖2可知,重力張量分量垂向識(shí)別能力強(qiáng)弱關(guān)系為:Wzz>Wxz>Wxx>Wxy.根據(jù)上述討論可以得到,重力張量分量Wzz、Wxz、Wxx以及Wxy對(duì)球體(點(diǎn)源模型)垂向識(shí)別能力優(yōu)于重力測(cè)量的深度分別為81.3 m、68.7 m、48.0 m以及22.3 m以淺.若重力張量觀測(cè)精度提高到10 E,重力張量分量Wxx、Wxy、Wxz以及Wzz垂向識(shí)別能力優(yōu)于重力測(cè)量的深度范圍分別為813 m、687 m、480 m以及223 m以淺.重力張量觀測(cè)精度提高10倍,該臨界深度范圍也提高10倍.

因?yàn)槟軌虮蛔R(shí)別到的無(wú)限延伸水平圓柱體最大埋深DΔg·max必須大于或等于水平圓柱體半徑R.若DΔg·max=R,則可得無(wú)限延伸水平圓柱體的最小密度σmin絕對(duì)值為 |Δg mse | 2πGR ,即在重力勘探中,剩余密度、無(wú)限延伸水平圓柱體半徑和重力觀測(cè)精度之間必須滿(mǎn)足此關(guān)系式才能夠利用重力勘探來(lái)解決有關(guān)地質(zhì)問(wèn)題.圖3所示無(wú)限延伸水平圓柱體3個(gè)重力張量分量的表達(dá)式為(索洛金,1956)

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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本文編號(hào)：3517045