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数据分析
数据分析和解释
发布时间:2020-01-20    信息来源:未知    浏览次数:

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  对于观测资料,使用了先进的阻抗张量分解技术和二维自动反演技术进行了解释。

  曾经多年困扰大地电磁资料解释发展的关于近地表局部不均匀体的畸变影响问题,由于20世纪90年代发展起来的阻抗张量分解技术,使其得到了较好的解决,从而保证了用于反演数据的可靠性。 本书将该技术应用于两个剖面的解释中,特别是在地形变化剧烈、构造复杂的地区取得了较好的效果。 通过分析发现,北天山玛纳斯剖面的大多数测点张量分解前后的参数变化不大,说明局部畸变影响小。 而断面的某些测点则需要实施张量分解。

  图6-7是断面各测点在实施张量分解技术前后的二维偏离度对比图。 从图中可见,在张量分解之前,某些区段测点的二维偏离度大于0.3,而在进行张量分解之后,绝大部分测点二维偏离度数值都小于0.3,表明地下电性结构可以用二维模型较好地近似。

  图6-7 断面各测点的常规方法计算的二维偏离度(S1)与由张量分解技术计算的二维偏离度(S2)的对比图

  图6-8是断面a04,a05,a40,a42,a50,a61号测点在实施张量分解技术前后视电阻率和相位曲线对比的实例。 由图可见,分解之前视电阻率曲线的较长周期段随周期的加长剧烈的下降,而相位曲线上出现突然的拐点,如果不进行处理,将难以得到正确的解释结果。 而在实施阻抗张量分解之后,它们变得比较合理。

  使用了快速二维反演方法RRI(Smith, et.al,1991),对沿测线的所有测点的两种极化方向(TE和TM极化)的视电阻率和阻抗相位曲线进行了反演。 该方法是20世纪90年代发展起来的新方法。 不仅充分利用了大地电磁测深测量得到的信息,对地下结构的解释结果具有较强的约束,反演速度快,而且适合各种较复杂的构造地区,可对发生静位移的视电阻率曲线进行自动校正,在本书的编写过程中,我们对计算软件进行了开发和改进,使其适于在PC机上运行。 反演过程中的迭代次数由拟合误差的大小自动确定。

  图6-9(a) 北天山玛纳斯剖面TE极化视电阻率和阻抗相位等值线(b)的等值线显示,沿剖面的相对浅部大致可分为5个区段,即1~3号测点,4~15号测点,15~20号测点和20~27测点和27号测点以北区段。 而在相对深部可分出3个区段,即1~5号测点,6~17号测点,18~35号测点等区段。

  图6-11(a)、图6-11(b)、图6-11(c)、图6-11(d)分别给出断面北部剖面TE和TM极化的视电阻率和阻抗相位实测数据和二维反演得到的理论响应数据等值线的对比图。 由图可见,沿剖面可划分为3个较大的区段,即1~53测点之间,与准噶尔-北天山褶皱系对应;54~57测点之间,与额尔齐斯挤压带对应;58~61测点之间,与阿尔泰褶皱系。 其中,准噶尔-北天山褶皱系又进一步划分为3个亚带,由南向北依次为天山区(带)、准噶尔盆地及边缘区带和塔尔巴哈台北部亚带,它们分别被博-阿断裂和达尔布特断裂相隔。

  图6-11 (a) 断面TE极化观测的视电阻率和阻抗相位等值线(b) 断面TE极化二维反演计算的理论响应的视电阻率和阻抗相位等值线 (c) 断面TM极化观测的视电阻率和阻抗相位等值线 (d) 断面TM极化二维反演计算的理论响应的视电阻率和阻抗相位等值线图

  图6-12表示由二维反演得到的地学断面北部二维电性结构图,上图为深度50km,纵向坐标被放大,下图为深度200km。 图6-13为地质解释图。

  图6-14中16s周期的实感应矢量显示,在15号测点以南,20号测点以北,实感应矢量大都指向北北东方向,说明在相应深度范围内,这些测点北侧电阻率值低于南侧。 而在15 ~20号测点之间,感应矢量的指向有所变化,说明该段的构造相对较复杂。 128s周期的实感应矢量的分布特点大致与16s周期的分布一致,但幅度变大。 例如20号以北的测点,不仅它们的幅度大于16s周期时的幅度,而且指向更接近于正北。 15~20号测点的实感应矢量像16s的感应矢量一样,指向有变化,也显示了较复杂的构造特征。 而在15号测点以南的区段中,6,7号测点的指向偏向南或南东东方向,说明在较深的范围内,靠南侧有低阻体存在。

  这些特征告诉我们,浅部(5km深度附近)电性结构比深部(15~20km深度)变化大,深部的构造倾向更接近于正北方向。在测线 km左右处表现为高阻特征,而15~20km深度处显示为低阻特征。 实感应矢量沿剖面的变化特点与已知的构造分块是一致的,15~20号测点之间的构造比较复杂,其北侧进入准噶尔盆地区,其南侧反映天山北麓中、新生代逆断裂褶皱带。

  图6-15表示断面64s和1020s周期的感应矢量分布图。 由图可见,在相对高频段时,沿着剖面,实感应矢量的幅度和方向变化较大,说明在地壳浅部存在较明显的横向不均匀性。 而在天山北缘的准噶尔盆地感应矢量的幅度较小,反映在表层存在较厚的沉积盖层。同样,在塔尔巴哈台北亚带,感应矢量的幅度也比较小。

  64s周期实感应矢量的幅度和方向,反映了较大区域的分布特点。 在天山区,总体指向北东或北西方向;在准噶尔盆地区它们的幅度比较小;自26号点向北到45号点之间的准噶尔边缘带的实感应矢量普遍指向大致向东的方向,说明在中上地壳的深度范围内,测线西侧为相对高阻;再向北的塔尔巴哈台北亚带,感应矢量幅度减小;剖面北端附近的额尔齐斯挤压带和阿尔泰褶皱带,实感应矢量总体指向南侧的低阻区。

  到长周期段,沿剖面的感应矢量的幅度之间的差异逐渐减小。 例如,1020s周期的实感应矢量的幅度,沿整个剖面变化不大。 而且,剖面南部的实感应矢量总体指向北侧或东北侧,而北端附近总体指向南侧,说明在下地壳和上地幔的深度附近,南侧的天山和北侧的阿尔泰山区为高阻区。

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