浅谈重磁电剖面研究工作中图件处理心得

浅谈重磁电剖面研究工作中图件处理心
得
摘要：随着地质调查工作的不断开展，重磁方法在找矿工作中的应用得以发展，其作为指导地质找矿的方法之一，数据采集后如何快速成图，就成为内业整理人员的头等大事，本文为此展开分析，对平时工作中在重磁电剖面图件处理的一些心得进行分项。

希望为地质项目提供了有力的基础地质数据支撑，发挥了巨大的作用。

关键词：重磁，图件处理，应用成果，
A brief discussion on the drawing processing experience in the research of heavy magnetic and electric profile
LiShao-hua WangPeng
Shaanxi Second Comprehensive Geophysical Exploration Group
Co.,LTD.,Xi'an710016,China
Abstract:With the continuous development of geological survey work,the application of gravity and magnetic method in prospecting work has been developed. As one of the methods to guide geological prospecting, how to quickly map after data acquisition has become the top priority of the internal industry collation personnel. This paper analyzes this, and some of the experience of processing the gravity, magnetic and electric profile pieces in the normal work are pided into several items. Hope provides strong basic geological data support for geological projects and plays a huge role.
Key words: gravity and magnetism, map processing, application results,
1资料处理方法技术
重力异常是叠加场，是地下不同密度体的总体反映。

数据处理仅仅是一个手段，其方法比较多，它的目的将异常信息转换识别，同时结合地质、物性特征进
行分析，在解反问题时需要钻探等资料进行控制，这样才能将异常解释趋于合理
和唯一。

有关数据处理方法技术归纳起来，有以下几个方面的内容：
1.1数据预处理
根据物理点的分布及工作比例尺，数据网格化成2km×2km的规则网数据，
并进行高频滤波，为后续位场转换的基础数据。

其结果见附图01。

1.2剩余重力异常的计算
剩余重力异常采用滑动窗口平均方法得到区域场，从而从布格重力异常中提
取到剩余重力异常。

在实际计算过程中，分别用边长为8.0km、10.0km、20km的
正方形窗口进行了计算，异常等值线间隔按照布格重力异常总精度±0.466×10-
5m/s2的2.0～2.5倍为可靠异常，取其等值线间距为1.0×10-5m/s2。

剩余重力异
常的单位与布格重力值的单位相同，即用毫伽（mgl）为单位。

1毫伽（mgl）
=1×10-5m/s2。

1.3重力垂向二阶导数的计算
为抑制浅层干扰因素，突出盖层中深部地质构造所产生的异常信息，应用数
理统计法计算了布格重力异常的垂向二阶导数。

多个工区的资料处理实践证明，
这种方法的主要优点，一是可靠，不会出现假异常，对所划分出的异常不存在识
别其真假的问题；二是灵敏度高，能划分出深部的弱异常；三是边缘数据损失小，资料的利用程度高；四是二导的计算中需要布格重力异常总精度这个参数，与质
量关系密切，结果也能得到了客观的评价。

在计算过程中，所取异常精度为布格重力异常总精度±0.466×10-5m/s2；格
距分别为8.0、12.0和15km，用平面等值线图的形式表示其异常特征。

布格重力
异常垂向二阶导数的单位，用国际单位制（SI）单位，即pMKS。

上述无论是计算剩余重力异常，还是计算垂向二阶导数，都是局部异常特征
的显现，在异常特征上是趋于一致。

格距小的异常复杂，反映的地质体规模小埋
深不大，反之亦然。

1.4布格重力异常向上延拓计算
本区采用较为实用的延拓算法—正则化解析延拓对布格异常进行向上延拓。

其方法是采用了拉格朗日乘子法求函数中的阻尼项，使场在延拓中避免失真。

而
阻尼系数又是采用牛顿切线叠代方法求取，计算十分繁琐。

本区布格场在向上（5、10、20、30km）延拓后，较好的反映出研究区重力场随场源深浅变化的不
同形态，成为异常分离的有效手段。

2布格重力异常水平方向导数计算
水平方向导数能有效地突出线状构造，依此识别断裂构造走向等。

为确定重
力梯度带的拐点，通过不同方向的水平导数得到的异常特征，在利用其异常轴线
的展布方向，为划分断裂构造提供了依据。

对布格重力异常计算的水平方向导数，不同方向其意义各不相同。

0°方向是突出东西走向的构造线，45°则突出北西
方向的构造等等。

水平导数模量计算是将布格重力异常沿0°和90°方向的水平
方向导数求平方和的平方根。

用异常等值线圈闭的形式表示其方向特征。

所取水平方向为东～西（即90°）、南～北（即0°）、北东～南西（即45°）、北西～南东（即135°）四个方向及模量图。

本区0°、135°的水平方
向导数图的异常走向与研究区主体构造特征线基本相近。

3磁力资料处理
3.2数据预处理
将ΔT数据网格化成2km×2km的规则网数据，并进行高频滤波。

为后续处
理基础数据。

3.2磁力△T化极处理
由于研究区地处中纬度地区，斜磁化造成异常中心对应磁性体中心向南偏移。

化极的目的就是克服由于地磁场斜磁化引起的异常峰值与磁源体中心位置的偏移，对其进行‘校正’。

本次化极处理的磁倾角、磁偏角选用研究区中部淳化县附近（34°50′、108°30′）的磁倾角、磁偏角（地磁场倾角52°50′、磁偏角-
3°36′）参数进行化极计算。

3.3磁△T垂向二阶导数的计算
为突出局部磁性体所反映的磁异常，对△T化极进行了垂向二阶导数计算。

3.4磁区域异常的分离
采用化极20km的窗口滑动平均方法进行磁区域异常分离。

4界面正、反演计算
正、反演计算是从定量的角度获取密度、磁性界面的埋深、起伏形态特征等
要素，再结合地质体密度资料分析其地层结构与构造形态的空间特征。

界面反演
的约束条件有基岩出露、地层的厚度参数以及主要密度界面的钻井分层数据。

如
果有已经确定了的地震资料也可以做控制。

本区尽管有许多钻井资料，特别是渭
河盆地分布几十口井，但因钻探深度未达到古生界等重要界面而利用较少。

区内
仅耀参1、黄深1、镇深1、龙2井、永参1等穿过上古生界，为反演古生界密度
界面所利用，其它在剖面反演中多控制新生界。

本次采用了以下二种正、反演方法。

4.1三维密度界面正反演方法—帕克法
“帕克法”是一种密度界面的正、反演计算技术。

它能利用重力异常的变化
计算出密度横向变化的连续界面，计算速度快。

重力场的反演是在假定异常来源
于两种不同密度介质分界面的起伏下进行的。

由地质、钻井、地震等资料做约束
条件，在界面反演之前输入控制参数。

计算是在频率域内进行，通过多次迭代拟合，使重力异常完成反演计算。

由于片幅所限，这种方法的数学过程和计算流程
不再详述。

在本次工作中，利用新生界厚度图和莫霍面深度图正演计算了两个界面的重
力值，再从布格异常中进行了“剥离”。

用剩余的重力异常反演计算了下古生界
奥陶系顶面的起伏形态；利用磁区域异常反演计算了前长城系顶面的起伏形态。

由此得到了下古生界顶面（密度基底）和下元古界顶面（磁性界面）埋深，从中
分析研究古生界-元古界的分布特征。

4.2人机智能联作剖面拟合方法
人机智能联作剖面拟合方法是把计算机自动模拟计算技术与人的智能和经验
有机的结合在一起。

以剥离莫霍面后的重力值异常、航磁ΔT化极异常为原场值，注入密度参数、磁性参数和已有的地质推断成果资料，建立地质—地球物理模型；用似二度模型对异常曲线用空间域多次迭代法进行正、反演拟合计算。

通过多个
剖面的解析，进而得出全区各密度层的埋深以及磁性界面的构造形态。

用该方法
反演计算出的界面与帕克法反演结果进行了对比分析，并对帕克法结果起到互相
补充或修补的作用。

本区完成了7条剖面的重、磁力正、反演计算，总长1510km。

其中355、310、285、210剖面长各204km，1-1剖面284km，2-2剖面长200km，3-3剖面长210km。

5图件编制
首先将收集的资料统一归算到19度带坐标，以1:50万经纬网标准图框及地
理信息为地理板，图件参数如下：
采用高斯-克吕格投影，中央经线为111°00′00″。

地理信息取自全国地
理信息库。

直角坐标为北京1954年坐标系，19度带。

制图软件mapgis67，库文
件为自带库。

6结论
随着互联网和信息行业技术的发展，大数据日益引起人们的关注和重视。

数据作为重要的信息资源，已经渗透到当今每一个行业和业务职能领域，成为重要的生产因素。

大数据带来的信息风暴正在改变我们的生活与工作，并开启重大的时代转型，大数据时代将带来思维和管理变革。

目前地质调查工作积累了极为丰富的地质调查成果资料，对于海量地质数据的挖掘和运用，将为地质工作更好地服务经济社会发展提供重要支持。

如何面对大数据时代的机遇与挑战，实现数据生产、数据应用和数据服务形成的完整数据链，是地质工作深化和发展的重要内容。

参考文献
[1]管志宁.地磁场与磁力勘探[M].北京:地质出版社.2005.
[2]王小红,杨建国,王磊,谢燮.甘肃省肃北县红山铁矿外围找矿新进展[J].
地质找矿论丛,2013,28(1):118-121.
[3]裴耀真,谢成连.红山铁矿床成因及成矿机制探讨[J].地质找矿论
丛,2008,23(1)：54-57.
[4]李荣亮,任杰,田建荣,刘洋.地面磁测和井中磁测在芦草滩磁铁矿勘查中
的应用[J].物探与化探,2017,41(3): 429-436
[5]张雷,苑守成,罗先中.井中三分量磁测找磁铁矿中应用的一个实例[J].物探与化探,2017,31(3):202-204
[6]中华人民共和国地质矿产部．DZ/T0144-94地面磁勘查技术规程[S].1995
[7]马志飞.探测城市隐伏断层保障城市安全[J].城市与减灾,2010,01:22-25.
[8]蒋邦元.实用近区磁源瞬变电磁法勘探[M].北京:地质出版社.1998.
[9]薛国强,李貅,底青云.瞬变电磁法理论与应用研究进展[J].地球物理学进展,2007,22(4):1197-1198.
[10]盛勇,贾慧涛,刘杨.微动勘探方法技术研究及其应用[J].安徽地
质,2019,29(1):34-39.
[11]陈立德,赵建仓,曹克杰,孔得恭.甘肃省肃北县红山铁矿五矿区开采技术条件研究[J].甘肃冶金,2019,41（1）:8-12+21。

[12]张宏发,王吉秀.甘肃北山红山铁矿床地质特征及成因探讨[J].地质找矿论丛,2008(23):14-16.
[13]赵建仓,王朝辉.甘肃北山地区红山铁矿床地质特征研究及成矿条件分析[J].甘肃科技,2013,29(5):21-25
[14]西安地质调查中心.甘肃省狼山-罗雅楚山地区矿产地质调查报告[R].2011.
作者简介：李少华，女（1990.03-）汉族，陕西省榆林市人，大学本科，工程师，主要从事地球物理勘查与遥感工作。