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北京地区航磁异常的多尺度分解及断裂研究
摘要
航磁异常作为地球物理学中重要的勘查手段，能够揭示出地下物质构造和矿产资源的信息。本文基于北京地区的航磁资料，首先采用小波分析方法将航磁异常信号分解为不同尺度的子信号，然后利用断层解析方法提取各尺度下的断层特征。结果表明，北京地区航磁异常受到多种不同尺度构造的影响，其中大部分尺度上的断层均沿着东北-西南向的区域断裂带分布，该断裂带可能与当地的形变构造和地质变动有关。
关键词：航磁异常；多尺度分解；断层研究；北京地区
1.引言
航磁异常是航空磁测技术获得的一种重要地球物理信息，其能够揭示地下物质构造、成矿规律等重要信息，对矿产资源勘探、构造地质研究等有着重要意义。近年来，随着磁法勘探技术的不断发展和完善，磁法勘探在实际应用中得到了广泛的应用，特别是在矿产勘探和工程地质勘察中。然而，在实际应用中，随着地形、地貌等因素的干扰以及地球物理数据噪声的存在，磁场异常信号往往会被掩盖或混淆，使得其勘探效果降低。
为了提高勘探的准确性和可靠性，在航磁异常处理过程中，需要对其进行多尺度分解和断层特征提取等处理，使得不同尺度下的异常信号能够得到有效的提取和分析，为后续的勘探工作提供参考和依据。本文选取北京地区作为研究对象，对其航磁异常数据进行了多尺度分解和断层特征分析，为北京地区的矿产勘探和地质研究提供了参考和依据。
2.航磁异常多尺度分解
航磁异常信号是由于地下物质构造和矿化等因素，对地球磁场产生的影响而形成，其反映了地下构造和矿产资源存储等信息。在处理航磁异常信号时，为了有效地分析和提取异常信号中的信息，需要将其进行多尺度分解处理。小波分析是一种广泛应用于信号处理领域的有效方法，其能够将信号分解为不同尺度的子信号进行分析，从而能够得到异常信号中不同尺度的信息。
在本文中，采用小波分析方法对北京地区航磁异常信号进行了多尺度分解。具体来说，首先对航磁异常数据进行归一化处理，然后采用小波变换将其分解为不同尺度的子信号，如图1所示。
图1北京地区航磁异常小波分解结果
从图中可以看出，北京地区航磁异常信号在不同尺度上分别存在不同的特征。在细节系数D1~D5阶段，异常信号主要集中在北京市区和附近的地质构造带上，表明这些异常与当地的构造及矿床分布有关。而在近似系数A5阶段，则可以看到整体上异常信号分布较为均匀，反映了整个区域的磁性特征。
3.航磁异常断层解析
在多尺度分解后，为了深入研究航磁异常信号中存在的地质构造信息，需要对其进行断层解析分析，提取不同尺度下的断层特征。断层特征分析是研究地下构造的重要手段，可以从中提取出断层的走向、倾角以及断距等信息。
在本文中，采用断层解析方法对北京地区不同尺度下的航磁异常信号进行了分析。具体来说，首先采用倾角-斜度法提取每个尺度下的断层特征，然后利用GIS技术对断层走向、断距等进行了进一步的分析和表达，如图2所示。
图2北京地区航磁异常不同尺度下断层特征示意图
从图中可以看出，北京地区航磁异常信号在不同尺度上存在不同特征的断层信息。具体来说，细节系数D1~D3阶段主要存在东北向、西北向及东南向的断层，这些断层较为局部，可能与当地的构造变动及矿床分布有关。而在D4~D5阶段，异常信号主要沿着东北-西南向的区域断裂带分布，该断裂带出现在整个区域的各层次尺度上，表明该断裂带可能与当地的形变构造和地质变动有关。
4.结论
本文通过对北京地区航磁异常数据进行多尺度分解和断层解析，可以得到以下结论：
1）不同尺度下，北京地区航磁异常信号存在不同的分布特征，其中D1~D5阶段异常信号主要分布在矿床及构造带上，而A5阶段则呈现出整体性分布。
2）通过断层解析技术，可以提取出不同尺度下的断层特征，反映出该区域的构造演化和地质变化等信息。其中D4~D5阶段区域断裂带表明该区域有着较为明显的形变构造和地质变动。
本文的研究结果对于北京地区的矿产勘探和地质研究有重要的参考和借鉴意义。同时，本文研究方法和技术也为航磁异常的分析和处理提供了一定的思路和方法。