渭河盆地基底三維變密度重力反演

馮旭亮 袁炳強(qiáng) 李玉宏 張瑾愛 張 林 郭瑞坤

(①西安石油大學(xué)地球科學(xué)與工程學(xué)院,陜西西安 710065； ②中國地質(zhì)調(diào)查局西安地質(zhì)調(diào)查中心,陜西西安 710054；③陜西省地質(zhì)調(diào)查中心,陜西西安 710068； ④長慶油田第十二采油廠,甘肅慶陽 745400)

0 引言

渭河盆地位于鄂爾多斯地塊南緣渭北隆起與秦嶺造山帶的交接部位，是鄂爾多斯地塊周緣新生代裂陷體系的重要組成部分[1-2]，盆地新生界沉積巨厚，達(dá)4000～7000m[3]。渭河盆地油氣成藏條件研究表明，盆地前新生界存在重要的潛在烴源巖，上古生界和下古生界已經(jīng)具備油氣成藏基本地質(zhì)條件[3-4]。因此查明渭河盆地前新生界的地層分布及殘余厚度對(duì)于盆地油氣勘探具有重要意義，而盆地內(nèi)前寒武系變質(zhì)基底深度研究尤為重要。渭河盆地僅有渭4井和XR85井鉆遇前寒武系，且均位于盆地邊緣[1]，因此目前對(duì)盆地內(nèi)變質(zhì)基底深度的認(rèn)識(shí)僅限于少量地震剖面[5-6]、大地電磁剖面[4,6]及重力—大地電磁聯(lián)合解釋剖面[7]，缺少對(duì)整個(gè)區(qū)域的變質(zhì)基底起伏變化特征的綜合研究。

重力勘探方法因其數(shù)據(jù)橫向分辨率高、成本低、可快速獲得數(shù)據(jù)的優(yōu)點(diǎn)而在盆地構(gòu)造研究中發(fā)揮了重要作用[8-9]。由于盆地沉積層密度往往小于基底密度，故在沉積盆地之上可觀測(cè)到明顯的重力低異常，利用該異常可反演盆地基底起伏特征[10]。Bott[11]提出了根據(jù)剩余重力異常計(jì)算二維沉積盆地基底深度的方法，其原理是逐次逼近消除剩余異常，這一方法為后來的沉積盆地重力解釋奠定了基礎(chǔ)。該方法采用常密度差，即認(rèn)為盆地的沉積層與基底的密度差為常數(shù)。然而受沉積作用、壓實(shí)作用、膠結(jié)作用等影響，沉積巖石的密度隨埋深而增加，并且在淺部增加較快而在深部增加較慢[12]。因此Cordell[13]利用指數(shù)函數(shù)擬合沉積巖石與基底的密度差隨深度的變化，該密度—深度函數(shù)被廣泛應(yīng)用于沉積盆地基底的正、反演[10,14-17]。

指數(shù)密度變化函數(shù)在空間域正、反演計(jì)算時(shí)無法得到解析表達(dá)式，此外指數(shù)密度函數(shù)圖像在某些深度處接近線性特征，因此Murthy等[18]提出了線性密度變化函數(shù)。之后，Rao[19]提出了二次多項(xiàng)式密度函數(shù)，Garciá-Abdeslem[20]提出了三次多項(xiàng)式密度函數(shù)，并用于盆地基底重力反演。在解釋盆地基底重力異常時(shí)，Rao等[21]認(rèn)為雙曲線密度函數(shù)[22]和拋物線密度函數(shù)[23]與沉積層真實(shí)密度差擬合最好，隨后這兩種變密度函數(shù)也被引入到沉積盆地基底反演之中[24-28]。

以上六種密度變化規(guī)律均為密度只隨深度的一維變化，若地表密度差處處相同，則將其用于沉積盆地重力異常解釋時(shí)，其實(shí)質(zhì)相當(dāng)于各沉積層為水平地層。針對(duì)一維密度變化的局限性，一些學(xué)者提出了密度同時(shí)沿水平和垂直兩個(gè)方向變化的二維變密度函數(shù)，并將其引入沉積盆地或其他地質(zhì)體的重力反演和解釋[29-32]。然而受構(gòu)造作用的影響，沉積盆地內(nèi)部各地層形態(tài)變化較大，并且在盆地邊緣以及內(nèi)部，某些構(gòu)造部位常發(fā)生地層缺失的現(xiàn)象。因此對(duì)絕大多數(shù)沉積盆地而言，現(xiàn)有的這種一維和二維的密度變化規(guī)律并不能準(zhǔn)確表達(dá)沉積層的分布特征。針對(duì)沉積盆地密度變化特征，柴玉璞等[33]提出了基底控制型和沉積充填型密度變化函數(shù)，Zhou[34]定義了一種復(fù)雜的三維密度變化函數(shù)。但以上密度規(guī)律并不一定適合構(gòu)造復(fù)雜的沉積盆地重力異常解釋，例如多期構(gòu)造疊合盆地。解釋沉積盆地重力異常，需要考慮沉積作用和構(gòu)造作用的影響。雖然地層并非水平等厚分布，但同一套地層的密度在橫向上變化往往不大，而各地層在垂向上的變化可用密度僅沿垂向的變化因子控制。因此，在反演盆地重力異常時(shí)，可利用沿水平方向變化的地表密度差和不同垂向變化因子組合近似盆地內(nèi)部沉積巖石密度變化，提高盆地基底深度反演的準(zhǔn)確性。

準(zhǔn)確建立沉積層密度模型是利用重力數(shù)據(jù)反演沉積盆地基底的關(guān)鍵。本文以渭河盆地變質(zhì)基底起伏反演為目標(biāo)，根據(jù)近年來少量的實(shí)測(cè)綜合地球物理剖面及物性資料，重點(diǎn)研究建立盆地三維密度模型的方法，以此實(shí)現(xiàn)渭河盆地基底深度的準(zhǔn)確反演，旨在為該盆地油氣資源評(píng)價(jià)提供資料，也為解決類似地質(zhì)—地球物理問題提供新的研究思路。

1 渭河盆地區(qū)域構(gòu)造背景

渭河盆地南側(cè)為北秦嶺造山帶，北側(cè)與鄂爾多斯地塊相連，形成于晚中生代—新生代[35]。在兩大構(gòu)造體系作用下產(chǎn)生了一系列斷裂、褶皺，控制了渭河盆地的構(gòu)造格局，形成了南深北淺的箕狀斷陷[4]。依據(jù)斷裂和新生界地層發(fā)育特征，渭河盆地內(nèi)部劃分為西部隆起、南部坳陷和北部斜坡三個(gè)一級(jí)構(gòu)造單元。其中南部坳陷包括西安凹陷、固市凹陷及驪山凸起、咸渭凸起等4個(gè)二級(jí)構(gòu)造單元；北部斜坡包括合陽—韓城凸起、蒲城—富平淺凹及乾縣斜坡等3個(gè)二級(jí)構(gòu)造單元[3,36-37]。

渭河盆地基底以渭河斷裂為界分為南北兩區(qū)，北部基底為中—上元古界、下古生界的加里東構(gòu)造層和殘留的上古生界、中生界燕山構(gòu)造層的沉積巖；南部基底主要是由太古界、元古界變質(zhì)巖和加里東期—燕山期的花崗巖組成，以長安—臨潼斷裂為界南部基底可進(jìn)一步劃分為東部太古界變質(zhì)巖區(qū)和西部元古界變質(zhì)巖區(qū)[35,38]。

2 渭河盆地地球物理特征

2.1 重力場(chǎng)特征

渭河盆地布格重力異常(圖1)在西安—寶雞之間整體呈近EW向，西安以東呈NEE向。盆地內(nèi)重力異常具有明顯的分區(qū)性，北部由西向東大體由乾縣—蒲城一線為NEE向展布的斜坡狀重力高，異常值為-140～-100mGal；該斜坡狀重力高之南為NEE走向的重力低值帶，分別在三原、大荔形成重力低圈閉，異常值為-130～-160mGal，其與固市凹陷對(duì)應(yīng)；盆地東南部為明顯重力高值帶，異常幅值大于30mGal，與驪山凸起對(duì)應(yīng)，主要由太古界變質(zhì)巖引起；盆地南部周至—西安一線為近EW向重力低值帶，異常值為-140～-200mGal， 與西安凹陷對(duì)應(yīng)；盆地西部寶雞—眉縣為平緩重力低，異常值為-180～-200mGal。

布格重力異常是地下所有密度不均勻體的綜合反映，可分解為剩余重力異常和區(qū)域重力異常。一般而言，剩余重力異常反映淺層局部密度不均勻體(如盆地基底的隆坳)的特征，而區(qū)域重力異常反映較深層的構(gòu)造特征(如莫霍面的起伏)。利用多次迭代滑動(dòng)趨勢(shì)分析方法[39]選用不同窗口大小和趨勢(shì)面階次進(jìn)行計(jì)算，并與綜合地球物理剖面等資料揭示的盆地構(gòu)造進(jìn)行對(duì)比，得到了能較好地反映渭河盆地構(gòu)造的剩余布格重力異常(圖2)。

圖1 渭河盆地及鄰區(qū)布格重力異常圖

圖2 渭河盆地及鄰區(qū)剩余布格重力異常圖

由圖2可見，渭河盆地自南向北剩余布格重力高與異常低成帶相間分布，呈兩低一高的特征。重力高和重力低的平面形態(tài)為長條狀，EW向長，NS向短。周至—西安一帶的重力低呈近EW向，而三原—大荔一線的重力低大體呈NEE向。圖2清晰地反映了盆地構(gòu)造單元形態(tài)，尤其兩個(gè)明顯的重力低值區(qū)揭示了西安凹陷和固市凹陷的范圍，其中西安凹陷的重力最低值為-28mGal，而固市凹陷的重力值最小為-21mGal，二者之間以咸渭凸起分隔。

盆地沉積層的密度往往小于基底的密度，因此，重力異常的分布可反映基底起伏特征。僅從重力場(chǎng)特征來看，渭河盆地在南部周至—西安一帶蓋層厚度大，而三原—大荔一帶蓋層厚度稍小，即西安凹陷基底深度大，固市凹陷基底相對(duì)稍淺。然而綜合地球物理剖面解釋結(jié)果表明，西安凹陷基底深度接近8km[6]，而固市凹陷基底深度最大超過9km[7]。顯然這一特征與重力異常特征不符，其原因可能是同一套地層在兩個(gè)凹陷內(nèi)地層密度存在差異，也有可能是同一套地層厚度變化較大。

2.2 密度特征

根據(jù)渭河盆地內(nèi)地震波速—密度轉(zhuǎn)換結(jié)果，結(jié)合前人研究成果[6-7]，得到渭河盆地內(nèi)西安凹陷和固市凹陷內(nèi)各地層密度特征(表1)。

表1 渭河盆地不同凹陷內(nèi)各地層密度統(tǒng)計(jì)表

從表1可知，由于壓實(shí)作用，研究區(qū)各時(shí)代地層自新到老密度逐漸增大。此外，西安凹陷和固市凹陷中同一套地層的密度存在差異。總體而言，西安凹陷各沉積層與基底的密度差大于固市凹陷沉積層與基底的密度差。這一密度變化特征可能會(huì)引起固市凹陷的重力異常小于西安凹陷的現(xiàn)象。渭河盆地各構(gòu)造單元內(nèi)地層密度存在較大差異，顯然常密度重力反演不能準(zhǔn)確刻畫盆地前寒武系基底起伏特征，必須建立沉積層三維密度模型以較準(zhǔn)確地反演盆地基底深度。

3 盆地基底三維變密度反演

3.1 密度差—深度函數(shù)

僅考慮沉積層與基底的密度差隨深度變化時(shí)，密度差—深度變化可歸納為以下四種函數(shù)表達(dá)式。

(1)多項(xiàng)式密度差—深度函數(shù)

(1)

式中： Δρ表示密度差； Δρ0為地表密度差；z為深度；k為多項(xiàng)式階次；ak為多項(xiàng)式系數(shù)，即密度隨深度變化因子。當(dāng)k取1、2、3時(shí)，分別對(duì)應(yīng)于線性(LDF)、二次(QDF)、三次(CDF)密度差—深度變化函數(shù)。

(2)指數(shù)密度差—深度函數(shù)(EDF)

Δρ(z)=Δρ0e-λz

(2)

(3)雙曲線密度差—深度函數(shù)(HDF)

(3)

(4)拋物線密度差—深度函數(shù)(PDF)

(4)

式(2)～式(4)中，λ、β和α分別是相應(yīng)函數(shù)中密度差隨深度的變化因子。

利用以上密度差—深度函數(shù)時(shí)，需要確定密度差隨深度變化因子。對(duì)于多項(xiàng)式密度差—深度變化函數(shù)(式1)，可根據(jù)已知的深度—密度差數(shù)據(jù)，利用最小二乘方法擬合得到密度差隨深度變化因子。對(duì)于式(2)的指數(shù)密度差—深度函數(shù)，該式兩端分別取對(duì)數(shù)，可得

lnΔρ(z)=lnΔρ0-λz

(5)

上式為線性表達(dá)式，可利用最小二乘方法擬合得到λ。

對(duì)于HDF(式(3))和PDF(式(4))，可利用等效密度差[22]的方法分別得到密度隨深度的變化因子β和α。Litinsky[22]給出了式(3)中β的表達(dá)式

(6)

利用等效密度差方法推導(dǎo)出式(4)中α的表達(dá)式為

(7)

若已知某處地下各地層的厚度及其密度差，則可利用以上各式擬合該處密度差隨深度變化的函數(shù)。

3.2 渭河盆地三維變密度模型

研究密度變化規(guī)律時(shí)，鉆井資料最有效，然而研究區(qū)僅有2口井鉆遇了基底，且其均位于盆地邊部，僅有3口井鉆穿了新生界，因此主要根據(jù)2013年采集的2條重、磁、電、震綜合剖面(位置見圖3中AA′和BB′)及2016年采集的3條重、電綜合剖面(位置見圖3中CC′、DD′、EE′)并結(jié)合3口鉆井建立盆地三維密度變化模型，2條重、磁、電、震剖面綜合解釋結(jié)果見圖4a和圖4b，3條重、電剖面綜合解釋結(jié)果見圖4c～圖4e。

在這5條剖面上共選取了20個(gè)已知深度點(diǎn)(圖3中藍(lán)色五角星所示)及3口鉆井(圖3中紅色五角星)共計(jì)23個(gè)已知深度點(diǎn)，利用綜合剖面和鉆井顯示的深度點(diǎn)處各地層厚度和表1中兩個(gè)凹陷的各地層密度作為已知數(shù)據(jù)，利用式(1)～式(4)的密度差—深度函數(shù)分別在23個(gè)深度點(diǎn)處擬合6種密度差—深度函數(shù)，并統(tǒng)計(jì)其擬合誤差(表2)。三口鉆井分層信息見表3。

表2中擬合誤差由沿深度選取若干個(gè)點(diǎn)并計(jì)算其實(shí)際密度與擬合密度的均方差而得。由表2和表3可見，當(dāng)相鄰各層密度差別不大且各層厚度差別不大時(shí)，擬合誤差相對(duì)較?。环粗?，若相鄰各層密度差別較大且厚度差較大時(shí)，擬合誤差往往較大。這 3口井所鉆遇的地層厚度較小，并且缺失某些地層，造成上下相鄰地層密度差較大，因此表2中鉆井處的擬合誤差稍大。

圖3 渭河盆地地球物理剖面位置圖

圖4 渭河盆地綜合地球物理剖面解釋結(jié)果

序號(hào)LDFQDFCDFEDFHDFPDFa-10.1890.2090.1510.1510.1490.149a-20.1820.1860.1700.2190.3120.313a-30.1770.1560.1080.1000.1580.158a-40.1320.0760.0540.0440.6880.689b-10.0990.1130.0960.0880.1420.143b-20.2000.1620.1460.1380.1510.151b-30.2270.1750.1720.1540.1520.152b-40.1850.1310.1290.1240.1700.170b-50.1600.1210.1390.1890.9780.977c-10.1370.1520.1150.1510.1830.183c-20.1620.1320.1200.1240.1170.117c-30.1980.1460.1540.1310.1280.128c-40.1580.1290.1160.1160.1230.123d-10.1590.1430.1140.1040.1740.174d-20.2070.1590.1440.1300.1290.129d-30.1730.1290.1150.1140.1140.114d-40.1450.0710.0900.0700.2870.287e-10.1320.0910.0800.0740.2380.238e-20.1850.1480.1200.1010.2830.283e-30.1820.1410.1350.2670.2580.258W10.2080.3290.1290.2360.3180.318W20.3480.3070.6230.3300.2750.275W30.1870.2040.1810.1770.1870.187

表3渭河盆地鉆井分層底深統(tǒng)計(jì)表單位：m

井號(hào)第四系新近系古近系古生界基底W1667///685W2640210025952670W3327973/986

由表2可以看出，不同點(diǎn)處的密度差—深度函數(shù)的擬合誤差不盡相同，整體而言指數(shù)密度差—深度函數(shù)擬合誤差最小。因此本文采用指數(shù)密度差—深度函數(shù)建立三維變密度差模型，提取此23個(gè)密度差—深度點(diǎn)處指數(shù)變密度差函數(shù)中的密度差隨深度變化因子λ以及地表密度差Δρ0，再對(duì)數(shù)據(jù)網(wǎng)格化，得到了整個(gè)研究區(qū)的λ(圖5)和Δρ0(圖6)。利用各點(diǎn)的λ和Δρ0的組合，即得到了研究區(qū)的三維變密度差模型(圖7)。

3.3 渭河盆地基底深度反演

利用重力異常反演沉積盆地基底時(shí)，Bott[11]提出的方法因其不涉及矩陣計(jì)算而效率較高[40]。變密度模式反演的迭代公式為

圖5 渭河盆地及鄰區(qū)網(wǎng)格化的密度差隨深度的變化因子λ

圖6 渭河盆地及鄰區(qū)網(wǎng)格化的地表密度差Δρ0

圖7 渭河盆地及鄰區(qū)三維密度差模型

p(k)(xi,yi)=p(k-1)(xi,yi)+

(8)

式中：G為萬有引力常量；p(k)(xi,yi)和p(k-1)(xi,yi)分別為第i個(gè)計(jì)算點(diǎn)處第k次和第k-1次的反演結(jié)果； Δρ(xi,yi,z)為第i個(gè)計(jì)算點(diǎn)處的密度差，其值沿深度z變化，可用式(1)～式(4)的某一種形式表示；gobs(xi,yi)和gcal(xi,yi)分別為第i個(gè)點(diǎn)處實(shí)測(cè)的重力異常和第k次迭代時(shí)該點(diǎn)的正演重力異常。計(jì)算重力異常時(shí)將盆地基底之上的沉積層剖分為垂直并置的棱柱體，棱柱體位于重力計(jì)算點(diǎn)正下方，其個(gè)數(shù)與計(jì)算點(diǎn)數(shù)相同，水平尺寸與計(jì)算點(diǎn)間距一致，計(jì)算公式為

(9)

式中非線性函數(shù)fi(pj)表示第j個(gè)棱柱體在第i點(diǎn)處引起的重力異常，其表達(dá)式為

(10)

式中： (ξj,ηj,ζj)為剖分的棱柱體內(nèi)任一點(diǎn)的坐標(biāo)；ξj1～ξj2、ηj1～ηj2、ζj1～ζj2分別為第j個(gè)棱柱體在x、y、z方向的坐標(biāo)范圍。

式(8)通過令p(0)=0開始迭代過程，并設(shè)定當(dāng)gobs(xi,yi)與gcal(xi,yi)的均方差小于重力數(shù)據(jù)的噪聲時(shí)終止迭代。

根據(jù)建立的密度模型及渭河盆地及鄰區(qū)剩余布格重力異常數(shù)據(jù)，利用式(8)反演得到渭河盆地前寒武系基底深度(圖8)，重力異常擬合誤差如圖9所示。最大誤差小于6.000mGal，均方差為0.871mGal，大部分區(qū)域擬合誤差接近0。渭河盆地北部為隆起區(qū)，南部為坳陷區(qū)，反演結(jié)果清晰地顯示了西安凹陷與固市凹陷的特征。西安凹陷基底深度主體為3.0～8.0km，深度最大處位于周至附近，約為8.5km。從基底形態(tài)來看，凹陷的沉積中心偏南，呈南深北淺的特征。固市凹陷基底深度主體為3.0～10.5km，基底自西向東深度增大，凹陷西部僅3.0～4.0km，而中部的三原—固市一帶深度為4.0～8.0km，最深處在東部的大荔附近，基底深度超過10.0km。

為了驗(yàn)證三維密度變化模型的合理性及有效性，本文亦對(duì)渭河盆地進(jìn)行了常密度反演。反演之前首先計(jì)算沉積層與基底的等效密度差，同一套地層的密度值取兩個(gè)凹陷的平均值，得到整個(gè)沉積層與基底的等效密度差為-0.304g/cm3，反演得到基底深度如圖10所示，正演擬合重力異常與觀測(cè)數(shù)據(jù)(文中未展示)吻合較好。常密度反演結(jié)果中，西安凹陷基底深度主體為3.0～8.0km，深度最大處位于周至附近，這與圖8中的深度特征基本一致。固市凹陷基底深度為3.0～6.3km，其西部與中部深度幾乎相同，均小于4.5km，而最深的大荔附近基底深度僅有6.3km。顯然，常密度反演的固市凹陷基底淺于西安凹陷基底，這與目前基本的地質(zhì)、地球物理認(rèn)識(shí)不一致，而三維變密度反演結(jié)果更符合實(shí)際特征。

圖8 渭河盆地前寒武系基底頂面三維變密度反演結(jié)果

圖9 渭河盆地前寒武系基底變密度反演擬合重力異常誤差

圖10 渭河盆地前寒武系基底頂面常密度反演結(jié)果

圖10的常密度反演結(jié)果中，藍(lán)田附近的基底深度與變密度反演結(jié)果差別較大。常密度反演的基底最大深度接近6.0km，而綜合剖面解釋結(jié)果(圖4e)顯示這一區(qū)域基底最大深度約為3.0km，變密度反演結(jié)果為3.0～3.6km，顯然更符合實(shí)際特征。另外，從基底起伏形態(tài)來看，變密度反演結(jié)果中西安凹陷的東部邊界在臨潼至長安一帶，而其東側(cè)的臨潼、藍(lán)田一帶為凸起區(qū)。然而常密度反演結(jié)果中西安凹陷與其東側(cè)的藍(lán)田一帶并無明顯界限，這與目前對(duì)于構(gòu)造單元的認(rèn)識(shí)不符[1-3]。

為進(jìn)一步對(duì)比變密度反演效果，沿圖4中的5條剖面分別提取了三維變密度和等效常密度的反演結(jié)果(圖11)。結(jié)果顯示變密度反演的基底起伏形態(tài)與綜合剖面基本一致，僅在局部位置(如斷裂附近)差別稍大，其原因是Bott提出的反演方法僅利用重力異常反演，結(jié)果為光滑的密度界面，而斷裂附近的基底呈現(xiàn)非光滑形態(tài)。若利用非光滑形態(tài)密度界面反演方法[26-27]，結(jié)果可能會(huì)更好一些，但本文主要針對(duì)密度變化規(guī)律進(jìn)行研究，故沒有進(jìn)一步對(duì)此進(jìn)行討論。總體而言，若能建立合理的密度變化函數(shù)，則三維變密度反演結(jié)果明顯優(yōu)于常密度反演。

圖11 渭河盆地前寒武系基底三維變密度與等效常密度反演結(jié)果剖面對(duì)比

4 先驗(yàn)資料的準(zhǔn)確度與權(quán)重問題

本文根據(jù)渭河盆地少量鉆井、實(shí)測(cè)綜合地球物理剖面及收集的物性資料建立了三維變密度模型，反演了渭河盆地變質(zhì)基底深度。該方法考慮了盆地沉積層密度橫向和縱向的變化，與常密度模式相比，反演結(jié)果更為準(zhǔn)確。然而，用于建立變密度模型的不同先驗(yàn)資料的精度和準(zhǔn)確度不同，會(huì)在一定程度上影響反演結(jié)果。

一般而言，鉆井?dāng)?shù)據(jù)準(zhǔn)確度最高，其次為綜合解釋剖面以及地震資料。因此，在建立變密度模型時(shí)或可考慮不同資料的權(quán)重。然而實(shí)際中很難衡量不同資料的精度(尤其是綜合解釋的成果)，故很難根據(jù)資料的精度分配不同來源數(shù)據(jù)的權(quán)重。本文在不同深度點(diǎn)處利用6種密度差—深度函數(shù)進(jìn)行擬合，選擇全區(qū)擬合誤差較小的函數(shù)，分別提取不同點(diǎn)處擬合的密度差—深度函數(shù)中的地表密度差和密度差隨深度的變化因子，然后插值得到全區(qū)的地表密度差和密度差隨深度的變化因子，即利用沿水平變化的地表密度差和不同點(diǎn)處變化的因子組合得到三維密度變化。即使能給定不同資料的權(quán)重，但權(quán)重大小很難融合于插值過程，當(dāng)然若能研究出帶權(quán)重的插值方法，這一問題或可解決。

5 結(jié)論

利用重力資料開展了渭河盆地前寒武系基底深度反演，得到了渭河盆地變質(zhì)基底起伏形態(tài)。由于渭河盆地不同構(gòu)造單元內(nèi)同一套地層密度存在差異，并且各地層厚度變化也較大，因此采用統(tǒng)一的密度差不能較準(zhǔn)確地反演盆地基底。以渭河盆地內(nèi)2條重、磁、電、震綜合剖面和3條重、電剖面的綜合解釋結(jié)果為主，結(jié)合不同構(gòu)造單元內(nèi)各地層密度，建立了渭河盆地及鄰區(qū)三維變密度模型，進(jìn)而反演得到了盆地前寒武系變質(zhì)基底深度。反演結(jié)果顯示本文建立的三維密度變化模型是合理的，可應(yīng)用于渭河盆地基底深度反演，其結(jié)果能為盆地油氣勘探提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支撐。