高精度磁测资料解释的基本方法

高精度磁测资料解释的基本方法

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磁测的最后成果是等值线异常平面图和平面剖面图，资料在进行解释前，要先对磁测资料进行分析和处理，分析的目的在于了解各种人为因素对磁测成果的影响和异常的歪曲程度，以便在异常解释中加以注意或设法消除，常用方法有异常的圆滑和插值。磁异常处理的目的在于消除一些非目标地质因素对异常的干扰，并尽可能把它从叠加异常中分离出来，以满足异常解释的需要。常用方法有图解法、高阶导数法以及向上、向下延拓法。

（一）磁资料的整理：主要有日变改正、正常场改正（梯度改正）、温度改正、零点改正。

（二）磁异常的定性解释：

（1）首先判断引起磁异常的地质原因，先将磁异常图和地质图加以对比，找出它们之间的关系，尤其要注意与矿体直接或间接有关的关系。如异常位于成矿有利地段，且磁性资料表明该处矿体的磁性很强，该异常属矿体引起的可能性较大，当磁异常出现在具有一定磁性的岩浆岩和火成岩地区，也不能一概而论是岩体引起的，而应深入分析异常特征，注意探寻磁性岩层下有无强磁性体存在。

（2）判断地质体的形状与走向，根据磁异常的平面特征，一般可以将异常分为狭长异常和等轴异常两类。当异常长度大于平均宽度的三倍或三倍以上时，则称为狭长异常，否则为等轴异常。通过用二分之一极大值等值线来衡量异常的长和宽。狭长异常是具有明显走向的地质体，（如板块体、水平圆柱体等二度体以及磁性岩层接触带）引起。通常认为异常的走向即为地质体的走向。若异常对称，两侧无负值出现，可认为是顺层磁化无限延伸板状体引起；如只在异常一侧出现负值，一般认为是斜交磁化（磁化强度方向与板的侧面相交）无限延伸板状体引起。若异常两侧均出现负值，则是由向下延伸有限的二度体，如水平圆柱体或有限延伸的板状体引起。等轴状异常一般由无明显走向的球体、直立圆柱体等地质体引起，或有埋藏深度较大的有明显走向的地质体引起。当周围无负值或只在一侧出现负值时，可认为是顺轴磁化向下延伸较大的柱体或沿走向不长的斜交磁化无限延伸板状体引起。如正异常周围出现负值，且北面出现负的极小值，则认为是球体或其他形状

的三度体引起。有限延伸板状体或柱体不仅可能在北面，而且也有可能在其他侧面出现极小值。

（3）推测地质体的位置及范围，地质体的位置，常指中心位置。对于延伸很大的地质体指其上顶中心位置；对于有限延伸的地质体是指其截面的中心位置。当异常为对称曲线时，磁性体的中心位置在极大值的正上方；异常为反曲线时，磁性体中心位置在零值点正下方，当异常不对称时，磁性体中心位置在曲线极大值点和幅度较大的那个极小值点之间的某个位置，并偏向主要极值的一方。平面图上为等值线最密集处。地质体的范围包括它的走向和长度、顶部宽度和下延大小等。对于狭长异常，可根据二分之一极大值等值线大致圈定磁性体走向长度。当曲线以正为主且对称时，曲线两拐点位置一般与磁性体上顶边界相对应；当曲线正负异常幅度相当时，磁性体上顶边界一般在正负峰值范围内；当曲线不对称时，且伴生的负异常较明显，则磁性体的边界在负的一侧不会超出负峰值以外，在正的一侧不会超出水平梯度较缓的地带。

（4）估计地质体的埋深：通常地质体埋藏教浅时，异常强度大，范围窄，梯度陡；埋藏深时，异常范围宽，梯度平缓且强度较弱。因此，在磁异常图上，出现强而窄的异常可以认为是埋藏浅的地质体引起的，异常范围宽、变化平缓的异常，则可认为是埋藏较深的地质体引起的。

（三）磁异常的定量解释

（1）数学分析法，包括特征点法和切线法。

特征点法就是利用异常曲线的某些特征点的坐标位置以及它们之间的距离来求解磁性体的位置和产状的方法。磁异常曲线的特征点包括极大值点、极小值点、半极值点、零值点和拐

点，相应的横坐标分别用xm、xmin、x1/2和x、1/2、x0和x、0、xG、x、G等表示，如下图，利用特征点法计算磁性体埋深，不同形状的磁性体有不同的公式。

球体：球体异常的宽度不仅与埋深有关，还与有效磁化倾角i有关，计算埋深的近似公式为：h0=b1/2=1.25bG

h0=bm（i≤30°）

水平圆柱体：水平圆柱体的异常特征也随i的变化计算公式不同，h0=| x |

（i=90）

h0=b1/2=1.15bG，在Za曲线接近于反对称的情况下，用上面公式计算h0误差较大，这时可用bm求中心埋深，h0=0.83bm

无限延伸薄板状体：顺层磁化时，曲线对称，上顶埋深为：h=1/2b1/2

特征点法的优点是快速，简便，当形态较简单，特征点明显及各种干扰不大时，效果较好。缺点是仅利用了异常曲线上的个别点，当干扰大时，特征点位置不可靠，精度较差，另外该方法要求正常场选择正确。

（2）切线法：它是利用异常曲线上一些特征点的切线之交点与坐标间的关系来计算磁性体的埋藏深度。该方法计算简便、快速，几乎不受正常场选择的影响，在航磁异常解释上得到广泛的应用。它的做法是过异常曲线极大值两侧的拐点做两条切线，它们与过曲线极大值点和极小值点的切线有四个交点，其坐标分别为x2、x3、x1、x4如下图：

求埋深经验的公式为h=1/4＜(x1-x2)+(x3-x4)＞=1/4（d1+d2）

当异常曲线无极小值，可用x坐标轴来代替过极小值的切线。

通过对理论曲线的实际计算表明，上述经验公式对于顺层磁化无限延伸的板状体（上顶半宽度b等于上顶埋深h）或垂直磁化有限延伸直立板状体（b=h,延伸长度L大于h）一般能得到较好的效果，而对其他二度体及三度体效果较差。

（3）带校正系数的切线法

计算公式：h=κ(d1+d2/2)式中κ为校正系数，有磁性体的形状和有效磁化倾角决定。在用带校正系数切线法进行定量解释之前，根据磁异常平面及剖面曲线先定性分析磁性体的形状及磁化状态，由此确定k值，然后进行计算。见下表

2b为上顶水平宽度。

（4）选择法：量板法和计算机法。量板法目前已被计算机法所代替，计算机法的实质是由给定的地质体模型参数用计算机计算出理论异常曲线，然后和实测异常曲线相比，根据对比结果计算机自动修改模型参数，再计算，再对比，最后取拟合最佳的模型体参数以数字形式或图形输出，作为实测异常解释的结果。计算机法具有可连续自动调整模型参数和快速拟合的特点，但解释过程必须强调要有足够的地质控制或其他方面的资料，有时解释不够准确。为解决这个问题，近年来相继研制成基于2.5维多边形柱体的人机联作反演方法，屏幕实时修改模型作拟合反演或最优化反演结合，以提高实时修改模型和异常曲线拟合目标体的速度。由于它可以在任意磁化方向下组合成较复杂的形体，并在起伏地形下使用较为方便和直观，已成为目前定量解释的一个常用方法。