盆地多源地球物理信息复合与自仿射分形计算

时间：2025-02-24

盆地多源地球物理信息复合与自仿射分形计算

州第 2卷第 1 5期19 95 2 年月

皂 )中南工业大学学报

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盆地多源地球物理信息复合与自仿射分形计算刘代志

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(中南 I业大学地质系，长沙，4 0 8 ) 1 0 3撬要用对数径向功率谱方计算了盆地珏域重磁异常的分维值，将不同地球抽理异常场的分

维值作为研究盆地深层构造的誊数，同时，将分维值作复台处理，得到复合后的盆地多源地球枷理异常场的分维异常国.最后，分析了复台分维异常国在研究盆地深层构造中的作用和效果，探讨了这种自仿射分维值太于 3的问题 .

￣li l, l- J兰苎；苎堡竺璺；苎：筮盒；坠中田法分类号 P 1 . 3 32

用1种地球物理信息可以进行盆地构造的研究，但往往不够全面.因为任何一种地球物理信息的获取都是有一定的地球物理前提，都是某种糖性的反映 .所以，不同的地球物理信息正是不同的物性的反映.人们为了更加全面、客观地反映地质实际，就想到要用多种地球

物理方法来作综合研究.这样作，一方面可以互相佐证，尽量减小地球物理反演中的多解性 t 另一方面也是为了获得研究对象的全面印象.除了各种地球物理信息作综合解释之外，人们想通过对各种地球物理信息复合来获得一种复合信息.这种信息自然比单个信息源所提供的信息更丰富，反映地质客观实际更全面.

以往的信息复合，多采用简单的复合，如将重力异常 (也许作了一些常规变换处理 )和航磁异常作简单的叠加 (加)相，这样获得的信息比单源信息当然要丰富一点.但是，这样作存在一个致命的弱点，就是重力异常与航磁异常毕竟是 2种性质完全不同的物理场，它们是●

对不同物性的反映.简单地将 2种异常场作叠加，得到的信息从物理意义上讲，它没有明确的物理意义.因此，这样作是牵强附会，是不合适的.但是，对同一区域所作的地球物理测量，所得到的不同地球物理信息却又是具有一定事实上的内在联系 (关性 )的，因为，它相

们都是对同一地质

实体的不丽方面 (物性 )的反映.特别是用这些地球物理信息作构造研究时，就更是如此 .笔者选择盆地深层构造作为研究对象，也是考虑了这一点 .与此同时，盆

地深层构造相对于造山带的深层构造等相对要简单一点，这也是笔者先作这方面的多源地球物理信息复合研究的原因之一 .收稿日期 1 9—0 1 9 41 - 9 作者刘代志，男 .3岁.教授 - 1 '

十国家自然科学基金资助项目

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中南工业大学学报

19 2月 95年

1基本思路与方法原理在地球物理信息复合研究中碰到的各种地球物理场都是一种统计自仿射分形 ( tt t a Sai i l sc

S l at eF at1.谓统计自仿射分形， ef t n rca)所— i在二维空间中的定义是： (x ) f(, fr,与 x )是统计自相似的，中日是 Ha sof测度 L,其 u d rf 1 r是一个标度因子 .由此可见，计自仿射分]统形不是各向同性的 .这一点对地球物理工作者来说是显明的 . 利用区域地球物理场 (如重力、航磁异常场 )研究盆地构造，特别是大的构造格局，是

地球科学工作者常用的方法 .怎样把不同的地球物理信息复合起来研究盆地构造 (主要是区域的、深层构造 ),则是本文要讨论的主要问题 .

11基本思路 .

将各种反映盆地区域的、深层构造的二维空问地球物理信息 (球物理异常场，二维物地性界面等 )通过不同的研究窗口 (口尺寸视分辨率要求、研究的目的而定)变换到波效域窗 (即相空闻 )中来，然后求得各种信息在波效域中的特征参效 (如对效径向功率谱的斜率、截距，亦即幂指效型功率谱的幂指效与系效等 )将那些能反映盆地构造的特征参效 (分维值、,如

不平度等 )进行复合 (如作加权平均等);然后把复合的结果再放回到实际的二维空间中去 (如将求得的复合特征参敷放在所用的窗口中心点上 ),用计算机绘出这些窗口 (以是小距可离的滑动窗口)中心点的特征参效的区域变化图形或图像 (如分维值异常图) .通过这种特征参效图的分析，可以达到研究盆地区域、深层构造之目的 . 1 2方法原理 .各种区域地球物理信息都可以看成是二

维空间 ( )的一个函数 f( )(,可 ,中 x,,( )以是重力异常场△ ( ) ,,可以是磁异常场△ ( )航磁 A x,,也可以是各种物性界 ,或 T( )

面埋深 h x, ) ) ( 等 .将 f x, ) ( 在，方向上离散成 N×N的网格 ( 对某一窗口而言)则，

f x ) (,就成了 f nm), (, =0 1…,,,Ⅳ一1, )即测点上的场值或反演点上的界面埋深等，其二维离散 F u ir换由下式给出： or变 e

F ) ) -∑I( (:( z 1- n N r∑h,,’

)x[ ep一‘

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式中： L是计算窗 I的边长；: 1“是方向上的波效}口是 Y方向上的波效 ( m一0 1…,,,Ⅳ一

1. )定义等效半径效r 2+”,=( )对每个半径渡效 K (竿的二维平均功率谱密度为产 )‘

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