《重磁勘探》物探1203张小涵

《重磁勘探》课程设计报告

专业：勘查技术与工程班级：物探1203班姓名：张小涵

学号：201211020321 指导教师：张春灌

二〇一四年十二月二日

《重磁勘探》课程设计任务书

目录

第1章引言 (1)

第2章模型设计 (2)

第3章程序实现 (4)

第4章结果分析 (6)

第5章总结 (10)

参考文献 (11)

第一章引言

一、课程设计目的和意义

本次课程设计是《重磁勘探》学习的延续，目的是巩固所学的重力和磁法勘探的理论知识，加深对基本原理的理解，会用所学程序设计语言（如Matlab，Surfer）等软件完成课程设计题目的程序编写、数据计算，利用现有绘图软件完成数据成图。

二、课程设计内容

两个不同空间位置的球形矿体在地面引起的重力异常。

三、课程设计要求

1.设计两个不同空间位置的球形矿体，并画出其平面和主剖面空间位置示意图(假设地面水平)。

2.推导两个不同空间位置的球形矿体在地面引起重力异常的计算公式，利用推导出的公式，用Matlab语言编程实现计算重力异常。

3.根据所提供的课程设计报告格式编写报告，报告中应附上课程设计任务书，报告内容应包括所推导的公式、所编写的程序、结果图件等。

第二章 模型设计

一、 计算公式

2

322

2

32

322

2

)

(34

)

(h Y X h R G h Y X GMh g ++=

++=

∆σπ球

若常数G 取6.67*10-3，剩余密度σ的单位取g/cm 3，半径R 的单位取m ，中心埋深h 的单

位取m ，则重力异常Δg 的单位为mGal 。

二、模型参数

三、模型图件

图2-1 球体平面空间位置示意图

图2-2 球体主剖面空间位置示意图

第三章程序实现

一、 Matlab程序语句

a=500;

b=500;

clf;

GA=6.67e-003;

DPI=3.1415926;

P1=0.5;

P2=1.0;

R1=50.0;

R2=75.0;

H1=100.0;

H2=175.0;

M1=(4.0/3.0)*DPI*(R1^3)*P1;

M2=(4.0/3.0)*DPI*(R2^3)*P2;

x=0:5:a;

y=0:5:b;

for i=1:length(y)

for j=1:length(x)

z(i,j)=(GA*M1*H1)/(((x(j)-100)^2+(y(i)-100)^2+H1^2)^1.5)+(GA*M2*H2)/(((x(j)-3 25)^2+(y(i)-275)^2+H2^2)^1.5);

end

end

axis([0,a,0,b,min(min(z)),max(max(z))]);

colormap(flipud(winter));

surf(x,y,z),xlabel('X 轴 (m)'),ylabel('Y 轴 (m)'),title('两个不同空间位置的球形矿体在地面引起的重力异常');

save chenwentao.dat z -ascii;

save chenwentao z;

二、 Matlab软件所显示的结果图件

图3-1 利用MATLAB软件实现球形矿体重力异常图

图3-2利用MATLAB显示X-Z方向球形矿体重力异常图

第四章结果分析

一、制图流程

1.1 先利用给定的模型参数在Surfer软件上设计出给定地下地质球体，分别绘制出给定球形矿体的平面及主剖面空间位置图；

1.2 根据给定模型参数及Sufer软件绘制图件写出Matlab程序语言，分别求出不同条件下的球形矿体重力异常数据；

1.3 在Matlab软件上输入程序语言，同时得出球形地质体在地面产生异常的三维立体图；

1.4 利用异常数据在Surfer软件上显示不同条件下的球形矿体重力异常的平面等值线图、矢量图、影像图等一系列图件，并对其结果进行理论分析。

二、Sufer软件部分图件显示

图4-1 利用Sufer软件显示不同球形矿体重力异常表面图

图4-2 利用Sufer软件显示不同球形矿体重力异常矢量图

图4-3 利用Sufer软件显示不同球形矿体重力异常渐变地形图

图4-4 利用Sufer软件显示不同球形矿体重力异常线框图

图4-5 利用Sufer软件显示不同球形矿体重力异常影像图

图4-6 利用Sufer软件显示不同球形矿体重力异常平面等值线图

三、结果分析

通过观察分析上述不同球形矿体重力异常图件，我们可以得出以下结论：

（1）不同的地下球形地质体在地面产生的重力异常异常明显不同；

(2) 半径越大的地下球形地质体产生的重力异常在地面的表现越突出；

(3) 每个球形地质体产生的异常曲线是围绕其异常中心半径不等的同心圆；

(4) 地下球体的存在所产生的的重力异常矢量方向都是沿其异常中心向外呈发散状；

(5) 剩余密度的不同对于地下球形矿体所产生的重力异常的影响也是很大的，所以在我们实际的勘探工作中对所遇到的重力异常要进行综合分析，注意多因素的存在对数据的影

响，同时还应结合工区内的地质资料进行重力异常数据的反演，减少多解性的影响和干扰。