深远海地磁数据处理方法优化及其应用

来源 :自然资源部第一海洋研究所 | 被引量 : 0次 | 上传用户:shuiqianzeqing
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深远海地磁采集数据作为数据处理的对象和地磁资料分析、利用的原始数据,提高数据预处理质量是保证海洋地磁数据精度的基础。海洋地磁数据处理方法中,地磁日变改正质量是影响海洋地磁数据精度的关键。磁异常化极处理可以消除地磁场磁化作用带来的磁异常等值线分布、中心位置与地下实际磁性体位置不相符的现象,但在低纬度地区,该处理较为复杂,会导致磁异常等值线沿磁偏角垂直方向拉伸和条带状干扰,严重降低低纬度地区的磁资料解释质量。本次研究通过对实测深远海地磁原始数据的分析,对比了适用不同数据类型的插值方法处理效果。收集了国际地磁日变台站数据,从频域和小波域两个领域分析地磁日变数据主要组成成分,研究地磁日变改正优化方法。在总结频率域常规化极方法原理的基础上,分析低纬度化极运算中存在的难点和原因,结合现有低纬度化极方法的思想和优点,有针对性地对化极因子进行改造,优化低纬度化极运算,在模型正演数据中进行对比验证。将上述研究成果在近赤道某深远海域实测地磁数据处理进行应用,获得磁异常数据,并与常规地磁数据处理方法结果进行精度评价和误差对比。对磁异常资料进行低纬度化极、向上延拓和磁性体反演处理,获得该海域磁异常分布特征和初步构造认识。研究结果表明:(1)在对地磁原始数据预处理时,应采用线性插值法对定位缺失数据段进行插值补充;使用三次样条函数插值法对海底日变站采集数据进行插值、加密处理;对于磁力仪采集数据,应先分析缺失数据段单调性后再选用插值方法:具有单调性的缺失数据段使用线性插值法进行插值补充,未具有单调性的缺失数据段使用分段三次Hermite插值法进行插值补充;(2)在地磁日变数据中,周期小于5 h的变化为干扰信号;选用Sym8小波作小波基函数对地磁日变数据做7层离散小波分解与单支重构可有效压制地磁数据中的干扰信号,该方法与基于傅式变换的低通滤波处理相比,处理效果更佳;(3)低纬度化极结果中出现的沿磁偏角垂直方向条带状干扰和磁异常等值线拉伸现象主要由化极因子振幅和地磁数据噪声水平决定,与化极因子相位谱无关;本次研究提出的指数伪倾角化极法,在模型正演试验和实测磁资料应用中,处理效果优势明显,可有效改善现有低纬度化极效果;(4)近赤道某海域测区磁异常分布总体分为东、西两部分,分界线处存在较为明显的断裂构造。西区以正异常为主,地磁梯度小,地质构造简单,总体埋深较小,北部和南部磁性异常体复杂、埋深较大;东区正异常以团状分布,磁异常变化较大,南北地下磁性体之间不连续。
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