重磁数据处理大报告-陈亮
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密度(kg/cm3)
相关系数
2
0.094748807
2.1
0.072388815
2.2
0.04995919
2.3
0.027493788
2.4
0.005026674
2.5
-0.017408131
2.6
-0.039776913
2.7
-0.062046513
2.8
-0.084184565
2.9
-0.106159726
布格重力异常一阶导数
布格重力异常 水平一阶导数
布格重力异常二阶导数
布格重力异常 水平二阶导数
磁场异常一阶导数
磁异常 水平一阶导数
磁异常 垂向一阶导数
磁场异常垂向二阶导数
磁场异常水平二阶导数
磁场异常垂向二阶导数
对于导数可以清楚的分离距离较为接近的异常体，通过重磁的一阶导数和二阶导数的，可以清楚的从图中判断出在测区中心位置处，存在着两个异常体，分别为高重力异常、高磁异常和中重力异常、弱磁异常的两个异常体，同时通过导数的曲线，可以发现其形状与球体的异常形态十分吻合，再次印证之前对于地质体为球体的假说。
3.41
23529
43012
赤铁矿
赤铁矿
35
2.98～3.51
3.13
686
893
三
一、重力资料数据整理
利用实测的相对重力值、相对高程值和X,Y坐标值，计算各种校正。
纬度校正用 计算，
自由空间（或高度）校正用 ，
中间层校正用
地形校正分近区地改和中远区地改：
近区地改： ，△d1:表示密度为2g/cm3时的近区地改值，原数据中已给出。
研究区铁矿赋存于燕山期早的中酸性岩与三叠系地层的接触部位，研究区经历了后期的构造变动，断裂构造发育，浅表磁铁矿经历了风化和淋滤作用后，形成了50%以上的高品位赤铁矿。
工区地层
工区全为第四系覆盖。在研究区西南方零星有岩体岀露，侏罗系、三叠系、石炭系等地层在工区东北方有小面积岀露。
本次施工共采集了352块各类岩石标本，经过测量得到如下表1物性参数。
三叠系
T
砾岩、砂岩、白云岩
95
2.46～2.59
2.56
137
-
石炭系
C
凝灰岩、砂岩、灰岩
20
2.56～2.91
2.69
773
-
泥盆系
D
凝灰岩、砂岩、灰岩
15
2.40～2.94
2.67
562
-
中酸性岩
花岗岩、花岗闪长岩
45
2.51～2.88
2.62
1856
120
磁铁矿
磁铁矿、磁赤铁矿
40
3.11～3.97
六
1、重力场延拓
向上延拓10米
向上延拓30米
向上延拓50米
向上延拓70米
向上延拓100米
向下延拓10米
向下延拓20米
向下延拓35米
向下延拓50米
向下延拓57米
中部重力异常下延至40米处局部异常开始分离，下延至60米时中部异常已经消失，推测中部异常的埋深大约在40--65米处左右。
2、磁场化极处理
化极-也称化到地磁极，因为在地磁极处，如北磁极，磁化方向是垂直向下的，对于直立板，水平圆柱体等，其化极后的曲线是以纵轴为对称的，比斜磁化时好解释，所以对磁异常解释时，人们喜欢作化极处理来简化解释过程。总磁场异常ΔT化极的过程分两步,第一步首先把ΔT转换成ΔZ，这一步相当于分量换算，然后再把斜磁化ΔZ转化为垂直磁化ΔZ，这一步称磁化方向转换。
由磁异常区域场可以看出：东北为低磁，西南为高磁；从东北向西南整体上磁场值在增大。磁异常局部场可以看到在东北角有一条几乎贯穿南北的断层。在中部地区有两处明显挨着的磁异常，北部为低磁异常，南部是高磁异常。
根据工区岩石物性标本，高密度对应的是石炭系、泥盆系的砂岩、灰岩、凝灰岩，以及中酸性的花岗岩和磁铁矿、赤铁矿等。高磁性的物质为磁铁矿以及较次一点的酸性花岗岩。重力局部异常图中中部地区的重力高值异常与局部磁异常中部的高磁异常相吻合，而且一般强磁性的磁铁矿分化后会变成弱磁性的赤铁矿，刚好与局部磁异常中中部高磁低磁异常伴生相符合。在整个测区中部既出现重力高值异常同时出现高磁异常，大致可以推测在中部地区存在磁铁矿矿床。
此次重力施工设计精度为50μGal，磁测施工设计精度为5nT，共完成了3116个测点，检查点159个，重力观测误差为18.3μGal，磁测观测误差为2.12nT；重力近区地改范围0~20m，在野外完成，采用差分GPS（RTK）进行8方位方形域测量，检查点59个，误差为5.8μGal。点位测量采用RTK差分GPS进行测量，检查313个点，高程测量误差为4.63cm，平面位置测量误差为1.38m。
通过综合判断，东北角可能出现过断层之类的地质构造，为两个不同岩性地层的接触带，极有可能出现过火山或者岩浆上涌等情况，因此出现了带状、分布状态的花岗岩或者赤铁矿的现象。
八
通过这次重磁报告的编写让我更加深了课本上的知识，通过动手处理数据编写报告发现了自己许多知识漏洞，在实践中学习，在学习中提高。杨老师教会了我们如何自己编写简单的程序，如何熟练的利用excel和surfer，课下的自我学习过程非常重要，将课堂上没有消化的知识尽快消化，将薄弱的指点点尽快巩固。
中国地质大学（武汉）地空学院
*****
班级：061132
学号：***********
*****************
一
（1）将布格重力异常Δg和磁异常ΔT整理出来，计算布格重力异常和磁异常的总精度。
（2）利用surfer绘制测点点位图（即实际材料图），布格重力异常平面图，磁异常ΔT平面图。
（3）根据密度统计表分析研究区的物性特征。
高程测量误差引起的重力误差为：{Δgh}g.u.=3.086{h}m
计算得到误差为3.086*4.63*10^-4=0.001429μGal
平面位置测量误差引起的重力误差为：{Δgh}g.u.=-0.814*sin(2θ)*{Δx}m
计算得到误差为-0.814*sin(2*29.528855274°)*1.38= -0.0096346μGal
自己在语言的编写上还要下很大的功夫，如何将自己的思想实现，其次是理论水平要加强，公式的推导，适用条件的选定都非常关键。
最后非常感谢杨宇山老师的耐心说教。
3
-0.127941887
当密度为2.42g/cm3时，布格异常与高程的相关性为零，所以中间层和中远区地改采用的密度为2.42g/cm3。由于本次实习采用的模型问题，最终还是采用2.6g/cm3的密度作为改正密度
根据布格异常计算公式在excel中计算得到布格异常。
现已知重力施工设计精度要求为50μGal，重力观测误差为18.3μGal，重力近区地改误差为5.8μGal；高程测量误差为4.63cm，平面位置测量误差为1.38m。
表1岩石物性标本测定结果统计表
时代
岩性
标本块数
密度值变化范围
平均密度g/cm³
磁化率κ（×10-6SI）Baidu Nhomakorabea
剩磁Jr（×10-3A/m）
第四系
Q
砾石、砂、泥
10
1.67～1.83
1.75
-
-
第三系
R
砾岩、砂岩、泥岩
30
2.00～2.29
2.12
-
-
侏罗系
J
砂岩、细砂岩
40
2.29～2.78
2.48
20
-
所以，中远区地改的误差范围是：0~25.88894μGal
在中区地改中，计算原测区的改正值，将测区的点分别移动半个网格后，在计算其地改值便可以得到新的改正值，用原改正值与新改正值计算中区地改的误差，公式如下：
计算得到中区地改的精度为：0.8797μGal
同理，远区地改的精度为：0.2866μGal
综上，布格异常的总精度为：
（4）分析研究区重磁异常特征。
（5）对重磁资料进行处理（化极、延拓、导数换算等并绘制结果图件），并进行断裂构造分析。
（6）提取与矿有关的局部重磁异常（绘制结果图件），并进行对应分析，区分矿与非矿异常、磁铁矿与磁铁矿的可能分布范围。
（7）撰写报告。
二
研究区位于我国中东部地区，地理坐标为东经113.98697°—114.00797°，北纬29.508730°—29.522709°，处在我国非常重要的铁多金属矿成矿带西段。在以往地质、物探工作基础上，2015年3月人们在研究区中部完成了面积为5km²（2.5km×2km，线距50m，点距20m，测向方位角0度）的1:5000地面重磁扫面工作。
七
结合延拓、导数换算、化极后的等值线图可以更清楚的看到测区中央、以及东北角的异常，分析后发现发现，在测区的东北角，重力异常并没有明显的改变，而磁异常却出现了呈现分布状态、带状的低磁异常，结合本地区的岩石矿物特性分析，东北角存在着正常重力，有可能是侏罗纪、三叠纪和石炭纪的地层在此处存在接触带，同时判断弱磁性异常，有可能在地下存在着呈现带状分布状态的中酸性花岗岩或者是呈带状分布状态的浅层赤铁矿。
处理后的磁测数据
四、材料图
实际地形图
实际测点图
重力
重力野外资料
布格重力异常
磁场
磁场野外数据
磁异常图
五、研究区重磁异常分析
重力异常
利用低通滤波30次做为背景场
分离出的局部场
进行一次滤波（1东西向，2南北向，3西北到东南，4西南到东北）
磁异常
磁异常背景场
磁异常局部场
由重力异常区域场可以看出：整体上西北重力低，东南重力高；从西北向东南重力值在增大。由重力异常的局部场可以看出在西北角有一个重力高，中部有一个较大的重力高，根据四条剖面图形类似，可推测中部异常体为球体。
中区：20-500米，所选网格为20；密度为2g/cm3。
远区：500-10000米，所选网格200。密度为2g/cm3。
其他密度中区地改： ，△d2:表示密度为2g/cm3时的中区地改值，由软件计算。
其他密度远区地改： ，△d3:表示密度为2g/cm3时的远区地改值，由软件计算。
布格重力异常=相对基点总重力值+所有校正
18.3+5.8+0.001429+0.0096346+0.8797+0.2866=25.2773636μGal＜50μGal
故满足施工要求。
二、磁场资料数据整理
利用实测的磁测总场、相对高程值和X,Y坐标值，计算各种校正。
日变校正：由软件完成 。
正常场随高程变化校正： 。
正常场随维度变化校正： 。
总的磁异常： 。
磁倾角和磁偏角为各项参数中所给的已知数据I=44.4032°，D=-4.2206°。所得的化极结果见下图。
用suffer绘制化极后的磁异常
3、重力场的分离
重力异常区域场
重力异常局部场
在剖面图中有两个异常，北部重力异常相对于南部较小。
4、磁场的分离
5、重磁资料导数换算处理
对重磁资料导数换算等处理，得出的结果如下：
相关系数
2
0.094748807
2.1
0.072388815
2.2
0.04995919
2.3
0.027493788
2.4
0.005026674
2.5
-0.017408131
2.6
-0.039776913
2.7
-0.062046513
2.8
-0.084184565
2.9
-0.106159726
布格重力异常一阶导数
布格重力异常 水平一阶导数
布格重力异常二阶导数
布格重力异常 水平二阶导数
磁场异常一阶导数
磁异常 水平一阶导数
磁异常 垂向一阶导数
磁场异常垂向二阶导数
磁场异常水平二阶导数
磁场异常垂向二阶导数
对于导数可以清楚的分离距离较为接近的异常体，通过重磁的一阶导数和二阶导数的，可以清楚的从图中判断出在测区中心位置处，存在着两个异常体，分别为高重力异常、高磁异常和中重力异常、弱磁异常的两个异常体，同时通过导数的曲线，可以发现其形状与球体的异常形态十分吻合，再次印证之前对于地质体为球体的假说。
3.41
23529
43012
赤铁矿
赤铁矿
35
2.98～3.51
3.13
686
893
三
一、重力资料数据整理
利用实测的相对重力值、相对高程值和X,Y坐标值，计算各种校正。
纬度校正用 计算，
自由空间（或高度）校正用 ，
中间层校正用
地形校正分近区地改和中远区地改：
近区地改： ，△d1:表示密度为2g/cm3时的近区地改值，原数据中已给出。
研究区铁矿赋存于燕山期早的中酸性岩与三叠系地层的接触部位，研究区经历了后期的构造变动，断裂构造发育，浅表磁铁矿经历了风化和淋滤作用后，形成了50%以上的高品位赤铁矿。
工区地层
工区全为第四系覆盖。在研究区西南方零星有岩体岀露，侏罗系、三叠系、石炭系等地层在工区东北方有小面积岀露。
本次施工共采集了352块各类岩石标本，经过测量得到如下表1物性参数。
三叠系
T
砾岩、砂岩、白云岩
95
2.46～2.59
2.56
137
-
石炭系
C
凝灰岩、砂岩、灰岩
20
2.56～2.91
2.69
773
-
泥盆系
D
凝灰岩、砂岩、灰岩
15
2.40～2.94
2.67
562
-
中酸性岩
花岗岩、花岗闪长岩
45
2.51～2.88
2.62
1856
120
磁铁矿
磁铁矿、磁赤铁矿
40
3.11～3.97
六
1、重力场延拓
向上延拓10米
向上延拓30米
向上延拓50米
向上延拓70米
向上延拓100米
向下延拓10米
向下延拓20米
向下延拓35米
向下延拓50米
向下延拓57米
中部重力异常下延至40米处局部异常开始分离，下延至60米时中部异常已经消失，推测中部异常的埋深大约在40--65米处左右。
2、磁场化极处理
化极-也称化到地磁极，因为在地磁极处，如北磁极，磁化方向是垂直向下的，对于直立板，水平圆柱体等，其化极后的曲线是以纵轴为对称的，比斜磁化时好解释，所以对磁异常解释时，人们喜欢作化极处理来简化解释过程。总磁场异常ΔT化极的过程分两步,第一步首先把ΔT转换成ΔZ，这一步相当于分量换算，然后再把斜磁化ΔZ转化为垂直磁化ΔZ，这一步称磁化方向转换。
由磁异常区域场可以看出：东北为低磁，西南为高磁；从东北向西南整体上磁场值在增大。磁异常局部场可以看到在东北角有一条几乎贯穿南北的断层。在中部地区有两处明显挨着的磁异常，北部为低磁异常，南部是高磁异常。
根据工区岩石物性标本，高密度对应的是石炭系、泥盆系的砂岩、灰岩、凝灰岩，以及中酸性的花岗岩和磁铁矿、赤铁矿等。高磁性的物质为磁铁矿以及较次一点的酸性花岗岩。重力局部异常图中中部地区的重力高值异常与局部磁异常中部的高磁异常相吻合，而且一般强磁性的磁铁矿分化后会变成弱磁性的赤铁矿，刚好与局部磁异常中中部高磁低磁异常伴生相符合。在整个测区中部既出现重力高值异常同时出现高磁异常，大致可以推测在中部地区存在磁铁矿矿床。
此次重力施工设计精度为50μGal，磁测施工设计精度为5nT，共完成了3116个测点，检查点159个，重力观测误差为18.3μGal，磁测观测误差为2.12nT；重力近区地改范围0~20m，在野外完成，采用差分GPS（RTK）进行8方位方形域测量，检查点59个，误差为5.8μGal。点位测量采用RTK差分GPS进行测量，检查313个点，高程测量误差为4.63cm，平面位置测量误差为1.38m。
通过综合判断，东北角可能出现过断层之类的地质构造，为两个不同岩性地层的接触带，极有可能出现过火山或者岩浆上涌等情况，因此出现了带状、分布状态的花岗岩或者赤铁矿的现象。
八
通过这次重磁报告的编写让我更加深了课本上的知识，通过动手处理数据编写报告发现了自己许多知识漏洞，在实践中学习，在学习中提高。杨老师教会了我们如何自己编写简单的程序，如何熟练的利用excel和surfer，课下的自我学习过程非常重要，将课堂上没有消化的知识尽快消化，将薄弱的指点点尽快巩固。
中国地质大学（武汉）地空学院
*****
班级：061132
学号：***********
*****************
一
（1）将布格重力异常Δg和磁异常ΔT整理出来，计算布格重力异常和磁异常的总精度。
（2）利用surfer绘制测点点位图（即实际材料图），布格重力异常平面图，磁异常ΔT平面图。
（3）根据密度统计表分析研究区的物性特征。
高程测量误差引起的重力误差为：{Δgh}g.u.=3.086{h}m
计算得到误差为3.086*4.63*10^-4=0.001429μGal
平面位置测量误差引起的重力误差为：{Δgh}g.u.=-0.814*sin(2θ)*{Δx}m
计算得到误差为-0.814*sin(2*29.528855274°)*1.38= -0.0096346μGal
自己在语言的编写上还要下很大的功夫，如何将自己的思想实现，其次是理论水平要加强，公式的推导，适用条件的选定都非常关键。
最后非常感谢杨宇山老师的耐心说教。
3
-0.127941887
当密度为2.42g/cm3时，布格异常与高程的相关性为零，所以中间层和中远区地改采用的密度为2.42g/cm3。由于本次实习采用的模型问题，最终还是采用2.6g/cm3的密度作为改正密度
根据布格异常计算公式在excel中计算得到布格异常。
现已知重力施工设计精度要求为50μGal，重力观测误差为18.3μGal，重力近区地改误差为5.8μGal；高程测量误差为4.63cm，平面位置测量误差为1.38m。
表1岩石物性标本测定结果统计表
时代
岩性
标本块数
密度值变化范围
平均密度g/cm³
磁化率κ（×10-6SI）Baidu Nhomakorabea
剩磁Jr（×10-3A/m）
第四系
Q
砾石、砂、泥
10
1.67～1.83
1.75
-
-
第三系
R
砾岩、砂岩、泥岩
30
2.00～2.29
2.12
-
-
侏罗系
J
砂岩、细砂岩
40
2.29～2.78
2.48
20
-
所以，中远区地改的误差范围是：0~25.88894μGal
在中区地改中，计算原测区的改正值，将测区的点分别移动半个网格后，在计算其地改值便可以得到新的改正值，用原改正值与新改正值计算中区地改的误差，公式如下：
计算得到中区地改的精度为：0.8797μGal
同理，远区地改的精度为：0.2866μGal
综上，布格异常的总精度为：
（4）分析研究区重磁异常特征。
（5）对重磁资料进行处理（化极、延拓、导数换算等并绘制结果图件），并进行断裂构造分析。
（6）提取与矿有关的局部重磁异常（绘制结果图件），并进行对应分析，区分矿与非矿异常、磁铁矿与磁铁矿的可能分布范围。
（7）撰写报告。
二
研究区位于我国中东部地区，地理坐标为东经113.98697°—114.00797°，北纬29.508730°—29.522709°，处在我国非常重要的铁多金属矿成矿带西段。在以往地质、物探工作基础上，2015年3月人们在研究区中部完成了面积为5km²（2.5km×2km，线距50m，点距20m，测向方位角0度）的1:5000地面重磁扫面工作。
七
结合延拓、导数换算、化极后的等值线图可以更清楚的看到测区中央、以及东北角的异常，分析后发现发现，在测区的东北角，重力异常并没有明显的改变，而磁异常却出现了呈现分布状态、带状的低磁异常，结合本地区的岩石矿物特性分析，东北角存在着正常重力，有可能是侏罗纪、三叠纪和石炭纪的地层在此处存在接触带，同时判断弱磁性异常，有可能在地下存在着呈现带状分布状态的中酸性花岗岩或者是呈带状分布状态的浅层赤铁矿。
处理后的磁测数据
四、材料图
实际地形图
实际测点图
重力
重力野外资料
布格重力异常
磁场
磁场野外数据
磁异常图
五、研究区重磁异常分析
重力异常
利用低通滤波30次做为背景场
分离出的局部场
进行一次滤波（1东西向，2南北向，3西北到东南，4西南到东北）
磁异常
磁异常背景场
磁异常局部场
由重力异常区域场可以看出：整体上西北重力低，东南重力高；从西北向东南重力值在增大。由重力异常的局部场可以看出在西北角有一个重力高，中部有一个较大的重力高，根据四条剖面图形类似，可推测中部异常体为球体。
中区：20-500米，所选网格为20；密度为2g/cm3。
远区：500-10000米，所选网格200。密度为2g/cm3。
其他密度中区地改： ，△d2:表示密度为2g/cm3时的中区地改值，由软件计算。
其他密度远区地改： ，△d3:表示密度为2g/cm3时的远区地改值，由软件计算。
布格重力异常=相对基点总重力值+所有校正
18.3+5.8+0.001429+0.0096346+0.8797+0.2866=25.2773636μGal＜50μGal
故满足施工要求。
二、磁场资料数据整理
利用实测的磁测总场、相对高程值和X,Y坐标值，计算各种校正。
日变校正：由软件完成 。
正常场随高程变化校正： 。
正常场随维度变化校正： 。
总的磁异常： 。
磁倾角和磁偏角为各项参数中所给的已知数据I=44.4032°，D=-4.2206°。所得的化极结果见下图。
用suffer绘制化极后的磁异常
3、重力场的分离
重力异常区域场
重力异常局部场
在剖面图中有两个异常，北部重力异常相对于南部较小。
4、磁场的分离
5、重磁资料导数换算处理
对重磁资料导数换算等处理，得出的结果如下：