布格重力異常計算及資料處理與反演報告
姓名：***
班級：061113
學號：20111001192
指導老師：陳超
日期：2013.11.19
目錄(1) 報告要求
(2) 資料初步校正
(3) 異常資料處理
<1>壓制誤差和干擾
<2>異常區分
<3>異常轉換
(4) 異常資料解釋
(5) 報告總結
（1） 報告要求
根據在乙個地區重力測量的結果，請計算出布格重力異常，並根據異常進行資料處理和解釋，並完成乙份工作報告。
1. 具體要求：
(1)利用實測的相對重力值、相對高程值和x,y座標值，計算各種校正（地形校正除外），緯度校正用計算，自由空間（或高度）校正用，中間層校正用，已知地表物質密度為2.50g/cm3；校正起算點為總基點，其座標和高程為（0,0,0）總基點緯度為45°；相對重力值為0。
(2)獲得各點處的布格重力異常值後，繪出平面等值線圖，等值線距為0.5mgal；
(3)根據異常（平面或剖面）特徵，選用適當的方法進行處理，如壓制干擾、分離區域場等，並對處理效果進行描述；
(4)將處理後的異常進行反演，並說明所用的方法；
(5)寫出全部過程和所採用的處理與反演方法之應用理由。
（2） 資料初步校正
計算各種校正（地形校正除外），
緯度校正用計算
自由空間（或高度）校正用
中間層校正用
已知地表物質密度為2.50g/cm3；校正起算點為總基點，其座標和高程為（0,0,0）總基點緯度為45°；相對重力值為0。
得到資料如下：
（3）異常資料處理
<1>壓制誤差和干擾
（1） 對校正後資料進行網格化(克里格)處理，得到乙個grd網格化後的資料，資料匯入後成等值線圖。
克里格插值（kriging）又稱空間區域性插值法，是以變異函式理論和結構分析為基礎， 在有限區域內對區域化變數進行無偏最優估計的一種方法，是地統計學的主要內容之一。 南非礦產工程師年）在尋找金礦時首次運用這種方法，法國著名統計學家隨後將該方法理論化、系統化，並命名為kriging，即克里格方法。
克里格方法的適用範圍為區域化變數存在空間相關性，即如果變異函式和結構分析的結果表明區域化變數存在空間相關性，則可以利用克里格方法進行內插或外推；否則反之。其實質是利用區域化變數的原始資料和變異函式的結構特點，對未知樣點進行線性無偏、最優估計。無偏是指偏差的數學期望為0，最優是指估計值與實際值之差的平方和最小。
也就是說，克里格方法是根據未知樣點有限鄰域內的若干已知樣本點資料，在考慮了樣本點的形狀、大小和空間方位，與未知樣點的相互空間位置關係，以及變異函式提供的結構資訊之後，對未知樣點進行的一種線性無偏最優估計。
（2）低通濾波，壓制干擾和誤差，等值線變得更加平滑
<2>異常區分
（1）趨勢分析法分離區域場
根據立體圖，可以明顯的看到區域場是乙個平面，可以用乙個線性函式去描述。
設平面方程為ax+by+cz+d=0（z為區域場異常）;
選取區域場中的3組4個點，係數求平均，算出x,y,區域異常z之間的關係，可得z=（x-y）/500, 然後用布格異常-區域異常=區域性異常
區域異常場
區域性異常
做低通濾波
理論上為球體的平面等值線。
<3>異常轉換
一階求導
（4）異常資料解釋
（1）異常剖面圖
做曲線擬合
做反演計算，根據特徵點反演法（由於有些取不到相應的異常值，利用旁邊的點，通過簡單地線性運算求取相應的x的值）
當x=1260時，異常極大值為2.74418；x1/2=1375或1129時，可取異常半極大值1.37239；x1/3=1085或1422時，可取異常1/3極大值0.
91473。(通過多次計算，減小中心埋深誤差)
所以中心埋深:
當x1/2=1375或1129時，
d1=0.6524*(1375-1129) =160.515m
當x1/3=1085或1422時，
d2=0.4811*(1422-1085)=162.1307m
平均中心埋深d=（d1+d2）/2=161.323m
估計球體剩餘質量m=150△g(max)d =2.74418*161.323*150=1.068*107t。
0m4/3πr3<17569988.9m
所以產生異常的地質體密度》3.11 g/cm3
根據布格重力異常資料計算及資料處理與反演初步結果判斷，該異常應由地區下一球體引起，球體埋深161.3m，剩餘質量1.068*107t，球體中心在地面的投影點座標為（1250,1260）m。
由該工區的平面等值線圖，可以看出區域性異常的走向為ne-sw向，變化特徵為從nw到se異常呈線性遞增，幅度大約為10mgal；區域性重力異常等值線為圓形圈閉，呈等軸狀，異常值中心高，四周低，有極大值，表現為重力高，幅值接近3mgal，初步推斷相對應的幾何形體為剩餘密度為正值的均勻球體、鉛直圓柱體等。
通過，r可能反映的地質因素為：透鏡狀的緻密金屬礦體，如鉻鐵礦、鐵礦、銅礦等；中基性巖漿（密度較高）的侵入體，形成巖株狀，穿插在較低密度的岩體或地層中；高密度岩層形成的穹窿、等軸背斜等；鬆散沉積物下面的基岩（密度較高）區域性隆起；低密度岩層形成的向斜或凹陷內充填了高密度的岩體，如礫石等。
（5）報告總結
通過做這次大作業，對重力資料處理工作有了更深刻的認識，作業中的重重困難讓我意識到了自己軟體程式設計能力還有待提高。團隊的合作討論不僅可以把作業做好，同時，在討論中可以聽到不同的思路和想法，學到不同的知識，在合作中共同進步。
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