地球物理的多解性问题

在固体矿产资源勘探中的应用

谭捍东

中国地质大学（北京）地球物理与信息技术学院

2006年3月2日于乌鲁木齐

地球物理的多解性问题

各种地球物理方法都存在着多解性

地球物理各方法的基本原理都是建立在正演问

题的基础上的。而正演问题是把复杂的地质问题通过某些假设化简为简单的物理、数学模型。它们是在理想的条件下，有时甚至是在极端的条件下取得的。

但是，对由物探方法得到的各种地球物理信息的应用则是反问题的解答。由于实际情况的复杂性和非理想性，在求解反问题时，边界条件

是不充分的。因此，其解必定是不唯一的。

近年来，虽然各种方法与其反演理论的研究取得了很大进展，不乏具有机智的构思、高难度、

高技巧之例，但它们也只是改善和扩展了方法的功能，并未克服非唯一性暗礁，迄今还不存在求解地球物问题而具有唯一性的任何方法，人们可以不断朝这个方向努力，但看来难以实现。

任何一种物探方法的能力都是有限的，只能在一定的条件和范围内使用，然而，每种方法

又都有自己独具的特点。

另外，做为研究对象的地质体能向我们提供的地球物理信息是丰富多彩的。某一种物探方法

所利用和反映的只是某一个侧面，很难以偏概全。只有综合使用各种方法，从不同的角度研

究同一对象，才能较全面地接近实际。

重力勘探的多解性表现形式

磁法勘探的多解性表现形式

磁矩相同，中心埋深相同的大球与小球产生相同的磁异常

γ角相同，板状体产状不同，可以产生形态相似的磁异常

不同深度的磁化率层可以产生形态相似的磁异常

0m

不同深度的磁化率层可以产生形态相似的磁异常

50m

不同深度的磁化率层可以产生形态相似的磁异常

150m

不同深度的磁化率层可以产生形态相似的磁异常

200m

电法勘探的多解性表现形式

Plotting the data

Recovered models using 4 versions of m

Predicted data from models using 4 versions of

True and recovered models