优化策略的二维大地电磁光滑聚焦反演研究
2021-08-18白宁波周君君胡祥云
白宁波 周君君 胡祥云*
(①中国地质大学(武汉)地质探测与评估教育部重点实验室,湖北武汉 430074;②中国地质大学(武汉)地球物理与空间信息学院,湖北武汉 430074)
0 引言
大地电磁测深(magnetotelluric,MT)作为发展较早的地球物理勘探方法之一,广泛应用于地球固体矿产和石油天然气的勘探等领域。当前大地电磁反演已经发展到三维成像阶段,然而三维反演的计算量较大,对硬件要求高,因此二维反演在实际应用中仍然具有很大优势[1]。典型的二维反演有OCCAM反演[2-3]、快速松弛反演(RRI)[4]、简化基OCCAM反演(REBOCC)[5]及非线性共轭梯度反演(NLGG)[6]等。尽管这些反演方法都可以得到很好的反演效果,但分别是以最小模型约束、最平缓模型约束或最光滑模型约束作为稳定泛函,因此只能得到平滑的反演效果,而不能得到清晰的地质体分界面。针对这个问题,Last等[7]首先提出用最小支撑泛函(minimum support,MS)作为稳定泛函,提高了块状结构的分辨率。随后,Portniaguine等[8]在此基础上提出使用最小梯度支撑(minimum gradient support,MGS)作为稳定泛函进行地球物理反演,得到了清晰的地质体分界面。Zhang等[9]和Zhdanov[10]针对MGS做了进一步研究,取得了较好的聚焦反演效果;张罗磊等[11]结合MGS稳定泛函和OCCAM方法,反演结果突出了对尖锐电性边界的刻画。随着反演理论的发展,一些新的稳定泛函被引入,如Sun等[12]提出的反正切稳定泛函、Hu等[13]提出的反余切稳定泛函、Zhao等[14]和Hu等[15]提出的指数型稳定泛函,以及Xiang等[16]提出的最小支撑梯度稳定泛函(minimum support gradient,MSG)。尽管基于这些稳定泛函可以得到清晰的地质体分界面,但是聚焦反演可能会使构造形态发生畸变,反演结果不准确。……
