磁异常的反演解释方法
重磁反演方法
重磁反演方法是一种地球物理勘探方法,用于研究地下的重力和磁力场。
它通过测量地球表面上的重力和磁力数据,推断地下的密度和磁性分布。
重磁反演方法的基本原理是根据地球物理学的基本方程,建立地下密度和磁性分布与地表重力和磁力场之间的关系。
然后,通过数学模型和计算方法,将地表观测数据转化为地下模型的参数。
在重磁反演方法中,常用的数学模型包括正演模型和反演模型。
正演模型是根据地下密度和磁性分布计算地表重力和磁力场的模型,而反演模型则是根据地表观测数据反推地下密度和磁性分布的模型。
重磁反演方法的应用范围广泛,可以用于研究地球内部的结构、地下矿产资源的勘探、地下水资源的调查等。
它在地质勘探、矿产勘探、环境地质等领域具有重要的应用价值。
需要注意的是,重磁反演方法是一种间接方法,其结果受到多种因素的影响,如观测误差、模型假设等。
因此,在实际应用中需要结合其他地球物理勘探方法和地质资料进行综合分析,以提高解释的准确性和可靠性。
磁异常的反演解释方法
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• Ms与板斜面夹角相同, • 磁距相同,埋深相同的 板产状不同有有可能 大小球体有可能产生 产生同样的磁异常 同样的磁异常
多解性
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一、磁异常的定性解释
• 对磁异常进行地质解释的首要任务是判断磁异 常的成因。对找矿来讲,就是要区分哪些是矿异 常,哪些是非矿异常。 • 磁异常的定性解释包括两个方面的内容:一 是初步解释引起磁异常的地质原因,二是根据实 测磁异常的特点,结合地质特征运用磁性体与磁 场的对应规律,大体判定磁性体的形状、产状及 其分布。
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铁山、鄂城岩体的ΔT异常化向地磁极
Δ T异常最容易受到斜磁化的影响,因此“化向 地磁极”在处理航磁资料方面时常应用。 • 湖北铁山、鄂城岩体的Δ T异常,其正、负值范 围与岩体界线(点线表示)不符。化向地磁极后,异 40 常正值部分与岩体边界有较好的对应关系 。
•
• 切线法、特征点法的应用条件及优缺点 • 切线法是利用过异常曲线上的一些特征点(如极值点,拐 点)的切线之间的交点坐标间的关系来计算磁性体产状要 素的方法。该方法简便、快速、受正常场选择影响小,在 航磁Δ T异常的定量解释中曾得到广泛应用。 • 利用磁异常曲线上一些特征值,如极大值、半极值、1/4 极值,拐点,零值点及极小值等坐标位置和坐标之间的距 离,求解磁源体参量的方法称为特征点法。其实质就是求 解出不同形状磁性体磁场解析式的特征点与该形体参量间 的关系式,然后由异常曲线上读取各个特征值代入相应关 系式求得反演结果。
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• (2)由“已知”到“未知”。
• 由已知到未知是一种类比方法,这种方法是先从已 知地质情况着手,根据(矿)石磁性参数,对比磁 异常与地质构造或矿体等的关系,找出异常与矿体, 岩体或构造的对应规律,确定引起异常的地质原因, 并以此确定对应规律,指导条件相同的未知区异常 的解释。在推论未知区时,应充分注意某些条件变 化(如覆盖、干扰等)对异常的可能影响。
磁法勘探 07 磁异常的反演
8
(3) 利用不同高度上磁场特征的判别法
利用不同高度上剖面磁场的空间分布特征来判别磁性体的形状, 利用不同高度上剖面磁场的空间分布特征来判别磁性体的形状,确定 空间分布特征来判别磁性体的形状 磁性体的某些参数,如埋深、 磁性体的某些参数,如埋深、宽度等 ① 利用磁异常的断面等值线的特征 断面内等值线图, 由不同高度上的剖面磁场值可绘制出 XOZ 断面内等值线图,又称为 空间等值线图。 空间等值线图。
判断脉状体倾向的多解性
4
7.2 磁性体形态的判定
一.质体、磁性体形状的初步判断 质体、
(一) 根据磁异常平面分布特征的判断 一
5
6
(2) 磁异常双分量参量图
ρ=
2 Za
+
2 Ha
µ0m [1 ± cos(ϕ + is )] = 2 4πR
上式的图形为心脏形, 上式的图形为心脏形,其心根点位于原 点,对称轴与横坐标的夹角为剖面有效 磁化倾角 is
7 磁异常的反演
本章要阐述的是:已知磁场的空间分 本章要阐述的是:已知磁场的空间分 来确定地下所对应的场源体特 布特征来确定 布特征来确定地下所对应的场源体特 如确定地质体 地质体、 征,如确定地质体、磁性体的赋存空 间位置、形状、产状及剩余质量、 间位置、形状、产状及剩余质量、磁 化强度的大小和方向等 化强度的大小和方向等。通常称为磁 异常解释理论的反演问题。 异常解释理论的反演问题。这是解决 各种地质勘探问题的重要环节。 各种地质勘探问题的重要环节。
ϕ 4 4 sin 1 + ctg 2 is 3 3
−3 / 2 64 3 13 4 16 2 ϕ = arccos ctg is + ctg is + ctg is 6 3 9 27
《重力学与地磁学》磁异常数据处理与解释部分
x
x
g g(x, y y) - g(x, y)
y
y
实例:塔里木盆地东部及邻区布格重力与重力水平梯度
塔东重力5水4 平梯度
2.3.3 重、磁场的解析延拓
1. 重、磁异常解析延拓概念:
观测面 o
向上延拓:
g(x, y,0) 数学变换 g(x, y,h)
z
向下延拓:
g(x, y,0) 数学变换 g(x, y, h)
重、磁异常是叠加异常,来源于地下不同的 物质源,解释中希望将不同场源的异常分开
2. 重、磁异常数据处理的目的
将各种场源引起的异常分开,用于定量反 演计算与定性解释
3. 数据处理的思路
根据重磁异常特点
异常体埋深、规模大,异常宽缓,异常 值幅度大,在频率域中表现为低频成分多
一般异常体规模、埋深小,异常宽度窄, 幅值变化大,在频率域中表现为高频成分多
起 长江坳陷
带
海礁隆起
西湖凹陷
10 g.u.
28 26 24 22 20 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0 -2 -4 -6 -8 -10
闽 浙
隆
美人峰1井
虎皮礁隆起
起 长江坳陷
带
海礁隆起
西湖凹陷
10 g.u.
18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4
自兴地东开始,近 EW向延伸;
从辛格尔向东延伸, 延伸方向近EW向;
辛格尔北NWW向 延伸异常与中间EW向 异常在东端相交
2. 两个不同特征的磁场界限,往往是断裂存在的表现
不同构造单元的地质情况不同, 磁场也显示出明显不同的特征。 不同构造单元的边界存在断层
磁法勘探试卷B答案
一、名词解释:(每题2分,共20分)1.地磁图:利用地磁绝对测量的成果绘制世界地磁要素的等值线平面图。
2.磁倾角:地磁场强度与水平面的夹角。
3.磁感应强度:恒定电流在无限长导线周围,距离为a的各点上该电流产生的磁场。
4.精密度:系指仪器自身测定场值所能达到的最小可靠值5.地磁日变:以一个太阳日(24小时)为周期的变化6.磁化强度:表示物体被磁化的程度。
7.局部异常相对区域因素而言,范围有限的研究对象(如构造矿产)引起的范围和幅值较小的异常,但异常梯度相对较大。
局部异常也称剩余异常9.磁异常反演:根据已知的磁场分布确定磁性体的磁性参量和几何参量10.化向地磁极:用数学方法把“斜磁化”转变为“垂直磁化”,这一过程相当于人为将磁性体从所在测区移到地磁极。
二、选择题(将正确叙述前面的字母填在括号内)(每题1分,共10分)1.正常地磁场的垂直分量Z在地表的变化规律是(C)。
A.由赤道向两极逐渐增大B.由南到北逐渐增大C.由赤道向两极绝对值逐渐增大2.有效磁化倾角i s是有效磁化强度M s与(B)的夹角。
A.Z轴正向之间B.X轴正向之间C.Y轴正向之间3.地磁傾角I在地表的变化规律是(C)。
A.在南半球为正,北半球为负B.在南半球为负,在赤道地区较大C.在南半球为负,北半球为正, 在极地地区较大4.岩石的剩余磁化强度包括(B)。
A.热剩磁,等温剩磁,原生剩磁,次生剩磁等B.热剩磁,化学剩磁,沉积剩磁,粘滞剩磁等C.热剩磁, 碎屑剩磁,粘滞剩磁,沉积剩磁等5.在研究地球的磁场时我们建立的坐标系是(B)。
A.x轴指向地磁北,y轴指向地磁东,z轴指向下B.x轴指向地理北,y轴指向地理东,z轴指向下C.x轴垂直于y轴, y轴平行于地体走向, z轴指向下6.相对磁力测量是用仪器测出地面上两点之间的(C)值。
A.地磁场B.地磁异常C.地磁场差值7.地磁图是在地图上标出各个测点的某个地磁要素的已化为同一时刻的数值,并以(C)的形式用光滑曲线画出来。
地磁场观测数据处理与解释方法研究
地磁场观测数据处理与解释方法研究地磁场观测数据处理与解释方法研究地磁场是指地球周围的磁场,它是由地球内部的液态外核所产生的。
地磁场对于人类生存和科学研究都有着重要的意义,因此对于地磁场的观测和研究也越来越受到关注。
本文将介绍地磁场观测数据处理与解释方法的研究情况。
一、地磁场观测数据处理方法1.1 数据采集地磁场观测数据的采集是通过地磁观测仪器来实现的。
目前常用的地磁观测仪器包括地磁计、全磁力计、三轴磁力计等。
在采集数据时,需要注意仪器的放置位置和姿态,以及周围环境的影响。
1.2 数据预处理在采集到数据后,需要进行一些预处理,以去除噪声和系统误差。
常用的预处理方法包括滤波、校正和去趋势等。
滤波可以去除高频噪声,校正可以消除仪器系统误差,去趋势可以去除长期漂移。
1.3 数据分析经过预处理后的数据可以进行进一步的分析。
常用的分析方法包括频谱分析、功率谱分析、时间序列分析等。
这些方法可以帮助我们了解地磁场的特征和变化规律。
二、地磁场数据解释方法2.1 磁场模型磁场模型是将地球磁场表示为一组数学公式或函数的方法。
常用的磁场模型包括球谐函数模型、多项式模型、傅里叶模型等。
这些模型可以用来描述地球磁场的空间分布和变化规律。
2.2 磁场反演磁场反演是通过地磁观测数据来推算出地球内部的磁性物质分布情况。
常用的反演方法包括正演反演法、反演正演法等。
这些方法可以帮助我们了解地球内部物质的性质和分布情况。
2.3 磁异常解释磁异常是指在地球表面上观测到的与正常地球磁场不同的异常现象。
常见的磁异常包括矿床磁异常、火山岩浆活动引起的磁异常等。
通过对磁异常进行解释,可以帮助我们了解地球内部构造和物质分布情况。
三、结论地磁场观测数据处理与解释方法是地球物理学中重要的内容之一。
通过对地磁场数据进行处理和分析,可以帮助我们了解地球内部物质的分布和运动规律。
同时,通过对磁场模型、反演和异常解释等方面的研究,也可以为人类社会提供更多的科学支持。
浅析磁异常反演计算方法的体会
浅析磁异常反演计算方法的体会
磁异常反演计算方法是在资源勘查领域中应用比较广泛的一种方法。
它在利用磁场测量空间数据对示性地质单元变化的研究中有着独特的优势。
其基本方法是将地面测量到的垂直磁场信号投射到有效载荷空间,并表述出底部地表的垂直磁感应强度或磁域重建图。
磁异常反演计算方法的计算主要分为三个步骤。
第一步施加磁场载荷,即在磁异常反演计算空间中计算地表垂直磁场。
只要将测量得到的空间数据加在反演模型空间中就可以完成第一步,得到磁场贴图。
第二步计算磁异常,橘黄将在第一步中计算得到的磁贴图和初始模型界面比较,找出磁场偏差的分布以及应用介质的示性地质参数分布,得到地面测量磁异常地形图,从而引导下一步的勘探工作。
第三步骤地心强度计算,即拟合磁异常的地质单元结构,根据地性强度模型估算地心强度空间分布图,以合理反映地表示性单元的结构特征。
综上所述,磁异常反演计算方法具有低成本、有效利用、快速响应、可靠性高等特点,对于资源勘探及开发具有重要意义。
它能够有效有效预测地面负载,根据异常分布特征解离不同单元,改善勘测定位的精度和准确性,是资源勘探中客观贴近岩性结构的有力手段。
起伏地形条件下的磁异常二维聚焦反演及应用
起伏地形条件下的磁异常二维聚焦反演及应用匡星涛;吴健生;杨海;郑广如;朱晓颖【摘要】地形对磁异常的反演和解释有很大的影响,特别是磁异常体贴近地表分布时更是如此,为了降低这种影响,笔者推导出了基于有限延深的二度厚板状体的带地形的磁异常正演公式,并提出了一种基于起伏地形的地下网格模型剖分的新方法。
同时,聚焦反演对物性体有很强的聚焦效果,如果能够预先判断磁异常主要由地下浅层的强磁性体所引起,则可以考虑采用聚焦反演的方法得到磁性体的位置,显然这种方法非常适合铁矿体的反演。
笔者将带地形的二维磁异常正演与聚焦反演结合起来,进行了相应的模型试验,并与水平地形下的聚焦反演及起伏地形下的光滑反演进行对比,验证了这种结合的有效性。
最后,将该方法应用于新疆特克斯的磁异常剖面,对该剖面的磁性体分布做出了合理的解释。
%Topography has a great influence on the inversion and interpretation of magnetic anomaly, especially where the abnormal body is distributed close to the ground.In order to reduce this influence,the authors deduced limited⁃deeptwo⁃dimensional thick plate forward formula under the rugged topography,and put forward a new method to divide the underground objects under the rugged topogra⁃phy.In addition,focusing inversion has good focusing effect for physical property;if we can predict that the magnetic anomaly is caused by ferromagnetic body,then focusing inversion can be applied to obtain better situation.It is obvious that this method is suitable for the inversion of ferromagnetic body.The authors combined two⁃dimensional magnetic anomaly forwarding and focusing inversion under the rugged topography,and carried out correspondingmodel test,then compared this method with focusing inversion under the flat topogra⁃phy with max smoothness inversion under the rugged topography,and the results show the effectiveness of the method put forward by the authors.Finally,the authors applied the method to magnetic anomaly profile obtained from Tex,Xinjiang,and made a reasonableexpla⁃nation for the ferromagnetic body.【期刊名称】《物探与化探》【年(卷),期】2016(040)004【总页数】10页(P788-797)【关键词】起伏地形;二度体正演;聚焦反演;特克斯磁异常【作者】匡星涛;吴健生;杨海;郑广如;朱晓颖【作者单位】中国国土资源航空物探遥感中心,北京 100083;同济大学海洋地质国家重点实验室,上海200092;中国国土资源航空物探遥感中心,北京 100083;中国国土资源航空物探遥感中心,北京100083;中国国土资源航空物探遥感中心,北京 100083【正文语种】中文【中图分类】P631在地质勘探领域,地形对地球物理数据的处理、反演与解释都会产生一些影响。
重磁异常反演及磁异常解释
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2
一、重磁异常的反演问题
2.反演的基本原理 通过已知各测点的空间坐标(x,y,z)及相应的
异常值f (x,y,z),求场源的几何参数、空间 位置、和物性参数b1、 b2… bn。 f (x,y,z)=Φ (x,y,z, b1、 b2… bn ) 对简单规则形体,为简单多元非线性函数; 复杂条件下不规则形体,为非线性积分方程,用 近似方法求解。
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经验切线法
过异常曲线的拐点和极值点作切线,然后延长这些切线使它们相交,最后根据 拐点、极值点一级这些交点的横坐标的相互关系求出场源的埋深。
hkx0xmx0 ' x'm 2
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磁性体形状 无限延深板 2b
状体
无限延深薄 γ 板
水平圆柱体 iS
直立细柱
球体
i
条件 >h h 0.2h 0° 45° 90° 30° 45° 90°
在计算机上实现的最优化选择法,其基本原理是从表示地 质体的许多理论模型中,选择出一个其理论异常同观测异 常符合得最好的模型表示实际的地质体。
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7
一、重磁异常的反演问题
(2)确定物性分界面的深度及起伏
确定物性分界面的深度及起伏(习惯上称为“界面演”), 实际上也是确定模型体参数。例如,为了求一个密度分界 面的起伏,用一组呈二维分布的长方体作模型,固定模型 体顶面深度,界面深度就可以由这些长方体的底面深度来 表示。
确定物性分界面深度的方法主要是迭代法,即根据观测异 常给出界面深度的初值,然后在观测异常和界面深度之间 不断进行迭代计算,以改善反演结果。
此外,还有利用统计分析、频谱展开式及多项式求界面深 度的方法。
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一、重磁异常的反演问题
铁矿磁法勘探中的磁异常解释方法
铁矿磁法勘探中的磁异常解释方法作者:丁建智赵晓琳来源:《中国科技纵横》2014年第05期【摘要】随着国民经济的发展铁矿资源的开发尤为重要。
如何科学高效地勘测、开发、使用矿物资源成为不可回避的问题。
本文从磁法勘探的特点入手,简述了磁法勘探时应注意的情况,对磁异常进行了详细的解释,也对普查中磁异常的地质原因作了分析。
【关键词】磁法勘探磁异常磁异常解释随着我国国民经济的不断发展,日益增大的物质需求和矿物资源的供需矛盾日益加剧。
铁矿作为国家经济建设的重要物资,矿物资源的合理高效开发日益重要,磁法勘探经过不断地改进和完善,已经成为地质勘探的重要方法。
如何在金属矿物质的勘测中根据矿体和岩体的磁性差异,依据周围地质测出磁异常情况,合理运用高科技设备,完成矿物质的开采和挖掘成为现今发展中的重要课题。
磁异常解释系统的出炉和运用,在很大程度上减少了过去磁法勘探中资料处理的繁琐,以更加快捷高效的方式为地质事业做着贡献,极大的促进了矿物勘测工作的发展。
1 磁法勘探的具体特点(1)铁矿石有很大的磁性,可以运用磁法勘探直接分别出磁性在不同位置的差异,大概的圈定铁磁性的范围,磁法勘探法成为勘探铁矿最行之有效的方法。
现今的磁法勘探不同于落后的劳动强度大、工作量重的勘探法。
它运用便捷的仪器和手持的卫星定位设备在使用过程中不受其他外界客观条件的限制,比其他探测设备自由度更大。
不仅比以往的工作形式轻松,而且在很大程度上提高了效率。
(2)随着高科技的发展和设备的不断进步,磁法勘探中运用更加进步的质子、磁通门和光泵式的磁力仪进行操作不用人工就可以调谐和记录,并且计算机网络连接起来输出测量的数据,方便了仪器的操作和以后数据的整理工作。
通过把磁法勘探数据的推断就基本可以探知铁矿体的空间存在状态,引导矿山企业的下一步工作步骤。
2 磁法勘探应该注意哪些问题(1)在进行勘探时,应以工作的任务、工作范围的磁化特征为依据,运用高科技的仪器设备,高效合理的选择磁测参量,使所推断得到的磁参量更加的准确有效。
【磁法勘探】第7章 磁异常的反演-2
二、磁性体倾向的判断
判断磁性体的倾向主要根据异常极大值两翼梯度变化。然而,由Za,△T 异常来判断倾向还是相当复杂的,它不仅与剖面内有效磁化倾角及磁化 特征角有关,而且与板状体的下延深度也有关。 一般说无限延深板状体因不受下界面影响,异常比较简单、较易判断倾 向,通常是异常梯度缓的一侧为倾向方向。但当内部有效磁化强度方向 与板状体倾斜面在同一侧时情况较复杂,若再考虑下界面的影响就更复 杂,难以判断倾向。在此情况下,利用总场强度矢量模Ta曲线能有效的判 断有限延深板状体的倾向。由二度板状体规格化公式,可以得到异常值 为
磁法勘探
2 2 2 2 Ta (Za Ha )1/ 2 (Za // Ha // )1/ 2 Ta //
且利用二度薄板不难证得
2l m 0 Ta rArB 4
式中2l为薄板状体的下延长度, m 为其磁荷线密度。
• 由以上两式可知,Ta异常曲线均为正值,不受磁化方向和磁化特征角 的影响,仅与磁性体的几何形状有关。且与板状体顶底板中心到观测 点矢径,rA的rB乘积成反比关系。因此,能有效的利用极值两翼梯度 变化来判断倾向。当Ta曲线对称时,则为直立有限延深板状体,当不 对称时,则梯度缓的一侧即为倾向方向。并且不难证明其Ta曲线的极 值横坐标位于板状体上顶中心在剖面上投影位置附近。
根据其异常特征的细节,可初步判断二度形体的特点。以Za异常为例:
(1)异常两翼梯度变化对称,且无负异常伴生——延深很大的顺层磁化板 状体
磁法勘探
若两翼伴生有负异常——垂直磁化的直立有限延深板状体、水平圆柱 体、水平薄板等
(2)异常两翼不对称,且一侧有明显的负异常伴生——斜磁化有限延深板 状体、水平圆柱体。
若两侧有负异常——斜磁化有限延深板状体或水平圆柱体
磁异常特征的分析和异常的解释推断
利用异常梯度判断引起异常的磁性体
1、判断引起异常的性质:梯度变化大说明磁
性体磁性强,梯度变化小则磁性体磁性弱, 借以区分矿与非矿异常。 2、判断产状:磁性体产状一般倾向梯度较缓 的一侧。 3、判断磁性体位置:在斜磁化情况下,磁性 体的中心位于△Tmax - ∣△Tmin∣处;磁性体 的―矿头”部位一定处在磁异常梯度带(正负 峰值之间)的正下方附近。 4、判断磁性体的埋深:(见下图)
800 700 600 500 400 300 200 100 0 -100 95 -200 100 105 110 115 120 125 130 135 140 145 150
在实际描述时,将梯度变化大的称 为梯度变化陡,梯度变化小的称为梯度 变化缓。 异常梯度变化的描述,一般采用对 比的方法,如:异常的梯度变化北侧较 陡,南侧较缓,或异常曲线南缓北陡。 最好经过计算有量的概念,即梯度变化 ××nT/米。计算方法:两点间异常差 值除以两点间距离。
100
重磁异常剖面反演实现
参考 文献
[] 1 管志宁. 地磁场与磁力勘探 . 北京 : 地质出版社 , 0 . 2 5 0
[] 2 刘天佑. 地球物理勘探概论. 北京 : 质出版社. 0 . 地 2 7 0
磁化强度与剩余磁化强度 的矢量合成;磁倾角为岩矿 石的剩余磁化方向与地磁场方向的矢量合成,对大多 数岩矿石来说 , 由于剩余磁化强度很弱 , 可以忽略剩余 磁化方向的影响, 直接用地磁场方向作为其磁化倾角。
dul c cle ea0/ ob l a D lT ; 计算 △T eaut t /
du l c c l e rvt ; 计 算重力 obe a ua G ai 0/ l t y /
prv t : i ae
4 程序实现
一
个完整的反演过程为 :输入重磁剖面异常 建 改模型直到拟合曲线
= 一
磁 场三 分量为 :
= 一
莩  ̄ ) si / i + + n (
N
反演程序的开发 , 程序操作简单 、 功能强 , 生成 的结果 与常用软件( M p I) 如 a GS完全兼容 , 大大地提高了重磁
异常 的反演效 率和解 释效 果 。
N
一
s
z o f ̄ s c
量计算 , 如异常形态近似圆形 , 可选择 1 条剖面 , 异常 重磁异常剖面反演是一种可同时运行在 Wi o s n w d 形态近似椭圆形可按照长轴、 短轴方向各选择一条; 选 和 Lnx系统上 的重 磁 异常解 释 工具 ,已在 资源 潜力 iu 取剖面 的长度应 取 到异常 两侧正 常场 。 评价 等项 目上得 到 了广 泛 的应用 ,程序 除 了上述 基本
磁法数据处理_异常反演与解释的常用方法及常见问题探讨
磁法数据处理、异常反演与解释的常用方法及常见问题探讨张湖源(安徽省地质矿产勘查局313地质队)磁法勘探是最经典的物探方法,可广泛用于地质调查的各个阶段、工程地质及考古学等众多方面,尤其是在铁矿勘查中,更是必不可少的先行手段。
可以说没有其它的地球物理方法有如此广阔的应用范围,花费少而提供信息的丰富。
因磁参数多为矢量且常见干扰较多(与其它物探方法相比),使数据处理及异常推断解释变得较复杂,在实际应用中,产生不少使人困惑的问题。
结合笔者实际工作经验,对其进行初步探讨,供同行参考。
1磁法数据预处理常用方法对实测数据进行日变、基点、正常场等改正后,应注意消除异常数据的误差与干扰。
误差主要源于仪器的状态和操作及点位误差;干扰主要是指人文或地质因素的干扰。
在严格执行技术规范下,含有人文干扰的数据一般不作为成果;地质干扰通常指与勘探目标无关的地质因素引起的异常。
浅表局部的地质干扰体分为两类:①在空间上有一定分布规律的,如出露的岩石;②孤立的、无规律的,如滚石等。
孤立的地质干扰具有随机性,具有白噪声特征,而一些出露岩石虽然不具备随机特征,但往往具有相同的走向等特征,在某方向上具有有色噪声特点。
由于多数误差和干扰具有随机性特征,其均值为零,因此,可以通过小范围异常进行平均来消除这种误差和干扰。
平均圆滑能够有效地消除随机误差和干扰,但圆滑后有可能改变异常形态特征,给一些利用异常形态特征进行异常解释的工作带来困难,可采用多项式圆滑。
深部大型的地质干扰体引起异常特征为:磁性基底异常强度大,但相对平缓;岩浆岩(强磁性、较强磁性)有相当的强度,但有一定变化;火山岩或火山碎屑岩强度不大,但变化大。
对局部磁异常进行方差统计,方差较大被视为隐伏岩浆岩或火山岩异常,由此推断隐伏岩体的存在。
即可通过场的分离来剥离大型地质干扰体引起的区域异常。
剔处各种干扰后编绘图件时,成图数据位置最好使用xy坐标,以避免用点线号成图造成异常形态扭曲,尤其测线为斜线时更应注意。
地球物理学中的反演方法
地球物理学中的反演方法地球物理学是研究地球物理性质与过程的学科,其研究内容涉及地球内部构造、地球大气、海洋、磁场等方面。
反演方法是地球物理学中一种重要的研究手段,可以通过对地球物理资料进行处理,推断地下物质的性质及分布,为地质勘查和资源开发提供基础支撑。
1.反演方法的基本原理反演方法是地球物理学中一种从观测数据推导模型的过程。
它依赖于数值计算、数学统计和物理学等多个领域的交叉,在地球物理研究中具有广泛的应用。
在反演过程中,我们通过对观测数据进行处理,得到地下物质的分布、形态、性质等信息,这些信息对于地质矿产勘查、环境监测、天然气水合物等领域的开发都具有非常重要的意义。
反演方法主要有以下几种:2.重力反演方法重力反演是利用重力勘探技术直接测得的数据,在数学模型的基础上推导出地下密度横向变化的反演方法。
当地质体密度与周围地质体密度差别较大时,可通过重力勘探测绘出一些密度异常分布。
在重力勘探的过程中,测量出来的物理参数为每乘方米的引力加速度值,此种方法经过了很长时间的发展和研究,具有广泛应用的可能性。
3.电测深反演方法电测深反演是指利用电磁物理原理的一种非侵入性测试方法。
在测量时,会将电极插入地下,将浅层电阻率变化的趋势转化为测量信号,然后通过数学模型进行反演。
电测深反演方法可以用于研究地下水、地下金属、矿床、石油和天然气等资源的分布,对于环境科学研究也具有一定的应用。
4.磁测深反演方法磁测深反演法是研究矿产资源的一种非常有用的方法。
在矿产地勘察中,该方法用于探测地下深部的矿藏。
磁测深反演法利用源场位置提取和数学推导求解来重建矿体,同样可以根据磁异常反演得到矿藏的分布和性质特征。
5.地震反演方法地震勘探是研究区域地质构造和确定各种地下物质在深度上的分布、性质和联系等方面非常重要的非侵入性探测技术之一。
地震反演法是利用地震波在地下不同介质中传播的速度和能量衰减规律,对其反演出地下介质的物理特性及构造轮廓。
磁异常反演
1 d1 + d 2 h= ( ) 2 2
§3、几种简单的反演方法
二、经验切线法
一般情况(k为校正系数,不同形体取不同值) :
磁体形状 无限延深厚板 (α= i) 条件 2b>h 2b=h 2b=0.2h k 0.34~0.45 0.55 0.65 0.41 0.56 0.65 1.03 1.10 1.30 1.30 1.40 2.30
一、特征点法 1、球体
球体的磁场表达式(通过原点的中心剖面,或称主剖面):
µ0 ms Za = 4π ( x 2 + R 2 ) 5 2 ⎡(2 R 2 − x 2 )sin i − 3Rx cos i ⎤ s s⎥ ⎢⎣ ⎦
一、特征点法 1、球体
球体的磁场表达式(通过原点的中心剖面,或称主剖面):
一、磁性体倾向的判断
因为影响因素多 复杂
条件有利时,可以根据磁异常形态的陡缓,以及转换参数进行辅 助判断,例如对于有限延深板状体,利用Ta判断倾向,等.
§3、几种简单的反演方法
针对简单规则磁性体进行磁异常反演,大多以其对应 的磁场解析表达式为基础 几何形状及磁性参数与磁异常分布特征之间的关系式
§3、几种简单的反演方法
得:R = d m f
2π R 3 Z a max ms = µ0ϕ
一、特征点法 1、球体 补充方法: 球体的中心埋深R近似为:
R = b1/ 2 = 1.25bG
b1/2为二分之一极值的宽度 ; bG为两拐点之间距离
一、特征点法 2、无限厚板状体
斜磁化无限厚板状体的磁场表达式:
一、特征点法 2、无限厚板状体
§3、几种简单的反演方法
二、经验切线法
这是一种利用异常曲线某些特征点(包括极大、极小、拐 点等)的切线之间的交点坐标间的关系来计算磁性体位置 和产状要素的方法. 具有方法简便,受正常场选择影响小的 优点。
物探(磁法)异常解释知识讲解
物探(磁法)异常解释三、解释异常的经验物探化探资料的推断解释,存在2 种多解性:一是异常起因地质定性解释的多解性;二是定量反演异常源几何参数的多解性。
前一种情况常导致区分矿与非矿异常的失误。
例如,与全国知名的云南大红山铁矿和江苏梅山铁矿对应的航磁异常,在查证之前仅依据磁异常特点和与地质图简单对比,最初均推断由火山岩引起。
后一种多解性可导致因产状判断错误、推断深度不准等使第一、二个验证孔找不到矿体或找不到主矿体。
正是由于客观存在的这2 种多解性,造成了物探化探资料推断解释的复杂性。
减少多解性的办法,从目前看主要有3 条途径:其一是通过观测数据在数量上空间分布上的增多,减少定量解释的多解性;其二是通过稀疏工程控制和增加性质不同的观测参数,即投入综合方法减少定性与定量解释的多解性;其三是深入研究异常和提高解释者的水平。
从众多异常中筛选出矿致异常进行工程验证,就是物探化探找矿中在取得合格资料后的关键。
异常筛选是目前物探化探找矿工作中技术难度最大、最能显示物探化探工作者水平的重要方面,因为异常地质起因解释需考虑众多的复杂因素。
在给异常定性时,判断异常的地质起因要注意以下问题:1 从已知到未知和注意发现新类型、新矿种并重“从已知到未知”是物探化探异常解释的基本准则之一。
“已知”首先是指工区内或邻近地区已知地质起因的异常,通过追索、类比已知异常,推断未知异常的地质起因,可靠性较大;同时也是指非工区内、非邻区的已知成矿地质条件和已知矿异常特点,据此筛选出位于与已知矿成矿地质条件相同或相似地段的异常和异常特点相近的异常进行验证,成功的把握也较大。
“从已知到未知”不能绝对化。
同一地区同一矿种可能有几种矿床类型:控矿构造可能有多组方向;同一类矿床可能产在并不完全相同的地质环境中;更重要的是在工作区内可能存在不同于已知矿床的新矿种、新类型。
既要从已知到未知,寻找与已知矿床类似的矿床;又要有创新的思想,同样注意那些与已知矿异常特点不同、所处地质环境或矿化特点不同的那些异常。
06重磁异常反演及磁异常解释
• 3.磁异常的定量解释 • (1)根据工作目标任务合理选择定量解释方法 • (2)根据地形、地理与地质特点合理选择处理转 换与定量解释方法 • (3)合理组合使用反演方法 • 4.地质结论和地质成果图示源自(三) 区域及深部结构研究
• 利用磁测资料研究区域及深部结构,不仅对解决地壳的演 化和大陆与海洋的形成等地学基础理论问题有重要意义, 而且对地质构造单元划分、断裂推断、金属和非金属矿产 分布规律研究、地质填图、成矿带划分等研究也有重要意 义。
(5)判断异常体的位置
①只有正磁异常而无负磁异常,或两侧虽有负异常 但幅值低、不明显,或两侧异常幅值大致相当;大 致位于异常下方。 ②正负异常伴生,而负异常幅值较大;磁性地质体 顶面大致位于正负异常之间,而且是在梯度陡的下 方,平面等值线最密集的地方。
四、特征点法
• 特征点法(或任意点法)系根据异常曲线上的一 些点或特征点(如极大值点、零值点、拐点)的 异常值及相应的坐标求取场源体的几何或物性参 数。
• (2)由“已知”到“未知”
• 由已知到未知是一种类比方法,这种方法是先从已 知地质情况着手,根据(矿)石物性参数,对比重 磁异常与地质构造或矿体等的关系,找出异常与矿 体,岩体或构造的对应规律,确定引起异常的地质 原因,并以此确定对应规律,指导条件相同的未知 区异常的解释。在推论未知区时,应充分注意某些 条件变化(如覆盖、干扰等)对异常的可能影响。
• (3)对异常进行详细分析 • 详细分析研究异常的目的,是为了结合岩石物性 和地质情况确定引起异常的地质原因。在研究异 常时,应注意它所处的地理位置,异常的规则程 度,叠加特点。同时还应大致判断场源的形状、 产状、延深和倾向等。
(4)判断引起异常的地质因素 ①异常的形态:线性条带、弧形条带,多为构造 带的反映。 ②区域重磁力高、区域重磁力低,可能是隆起、 凹陷。 ③三大类岩石异常特征。
2D磁异常分步反演方法分析研究
摘
要
2 D磁异 常分步反 演方法是利用二维( 剖 面) 磁 测数据确 定场 源几何参数 以及 物性 参数 的一 种反 演方 法,
该方法的优 点是构造 的形 态函数 S不受场源磁化特征 的影响 , 因此可 以在未知场 源物性参 数的前提 下 , 通过 拟合
依次反 演得 到磁 性源形体横截 面几何参数 、 磁 化强度 以及磁化 方向. 本文 阐述 了 2 D磁异 常分 步反 演方 法的原理及
C h a n g ’ a n Un i v e r s i t y,C o l l e g e o f G e o l o g y E n g i n e e r i n g a d n Ge o ma t i c s ,C h a n g ’ a n U n i v e r s i t y, Ke y ab L o r a t o r y o f We s t e r n C h i a’ n S
2 6 6 0 7 1 , C h i n a; 2 .Qi n g d a o I n s t i t u t e o fMa r i n e Ge o l o g y,Qi n g d a o 2 6 6 0 7 1 ,C h i n a ;3 .I n s t i t u t e o fGr a v i t y a n d Ma g n e t i c T e c h n o l o g y,
关键词 分步反演 , 形 态函数 , 区域 背景 , 磁 异常
中 图分 类 号 P 6 3 1 文 献标 识码 A d o i : 1 O . 6 O 3 8 / p g 2 0 1 3 O 4 4 8
An a l y s i s o f s t e pp e d i n v e r s i o n f o r 2 D ma g ne t i c d a t a
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• Ms与板斜面夹角相同, • 磁距相同,埋深相同的 板产状不同有有可能 大小球体有可能产生 产生同样的磁异常 同样的磁异常
多解性
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一、磁异常的定性解释
• 对磁异常进行地质解释的首要任务是判断磁异 常的成因。对找矿来讲,就是要区分哪些是矿异 常,哪些是非矿异常。 • 磁异常的定性解释包括两个方面的内容:一 是初步解释引起磁异常的地质原因,二是根据实 测磁异常的特点,结合地质特征运用磁性体与磁 场的对应规律,大体判定磁性体的形状、产状及 其分布。
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• (2)由“已知”到“未知”。
• 由已知到未知是一种类比方法,这种方法是先从已 知地质情况着手,根据(矿)石磁性参数,对比磁 异常与地质构造或矿体等的关系,找出异常与矿体, 岩体或构造的对应规律,确定引起异常的地质原因, 并以此确定对应规律,指导条件相同的未知区异常 的解释。在推论未知区时,应充分注意某些条件变 化(如覆盖、干扰等)对异常的可能影响。
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第二节
磁异常的常规处理置、不同 磁性体的磁异常叠加而成,按照地质任务的不同, 其中有的是有用异常,而另一些为干扰异常。 为了消除干扰异常,突出有用异常,对实测 磁异常进行处理。当前采用的处理方法有数据网 格化、光滑、解析延拓、滤波、高次导数法等。
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1)数据网格化 实践中,由于某些客观原因,在一些测点 上不能实际测量,从而造成实测点分布不均 匀。但是异常的处理要求数据均匀分布,因 此必须由分布不规则的实测数据换算出规则 网格节点上的数据,此过程即为数据网格化。 数据网格化的实质是对不规则数据点进行 插值。插值方法很多,但通常采用克里金方 法。
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• (3)对异常进行详细分析。 • 详细分析研究异常的目的,是为了结合岩石磁性 和地质情况确定引起异常的地质原因。在研究异 常时,应注意它所处的地理位置,异常的规则程 度,叠加特点。同时还应大致判断场源的形状、 产状、延深和倾向等。
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渭河盆地航磁△T异常等值线平面图
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二、磁异常的定量解释
磁异常的反演解 释方法
• 根据磁场的空间分布特征确定地下所对应 的场源体特征,如磁性体的赋存空间位置、 形状、产状及磁化强度的大小和方向等。
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内容提要
• 第一节 • 第二节 • 第三节 磁法勘探与重力勘探异同 磁异常的常规处理 磁异常的反演
3
第一节
磁法勘探与重力勘探异同
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在理论基础和工作方法上有许多相似之处,但是 它们之间也存在一些重要的差别,主要有: • (1) 就相对幅值而言,磁异常比重力异常大得多。
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在磁异常解释中存在以下两个较为普遍的问题: (1)场源体非均匀磁性问题 在自然界中因场源所处的地质、地球物理环境不同,其 非均匀磁性是较普遍的现象。通常对具有一定埋深的场源在 反演解释过程中假设其为均匀磁化。 (2)反演的多解性问题 多解性问题是地球物理反演解释中普遍存在的问题。为 了避免或减少磁异常反演的多解性问题,必须充分利用地质 及其它地球物理资料进行综合推断解释。
• 地壳厚度变化引起的重力异常最大,达5.6gal, 若正常重力以980gal计算,则最大重力异常值也仅为 正常重力值的千分之五。强磁性体产生的磁异常高达 10-4T,若正常地磁场强度按0.5×10-5T计,则最大磁 异常可以比正常地磁场强度大一倍。
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(2) 从地面到地下数十公里深度内所有物质的 密度变化都会引起重力的变化,说明重力异常反 映的地质因素较多。 但磁异常反映的地质因素却比较单一,只有各类 磁铁矿床及富含铁磁性矿物的其它矿床和地质构 造才能造成地磁场的明显变化。
定量解释通常是在定性解释基础上进行,但其结果常 可补充初步地质解释的结果。定性和定量解释两者是相辅 相成的,并无严格的分界。 • 定量解释的目的在于:根据磁性地质体的几何参量和磁 性参量的可能数值,结合地质规律,进一步判断场源的性 质; • 提供磁性地层或基底的几何参量(主要是埋深、倾角和 厚度)在平面或沿剖面的变化关系,以便于推断地下的地 质构造; • 提供磁性地质体在平面上的投影位置、埋深及倾向等, 以便合理布置探矿工程,提高矿产勘探的经济效果。 •
6
(3) 密度体只有一个质量中心,而磁性体则有
两个磁性中心(磁极),且它们的相对位置因地而 异。当地质体置于不同的纬度区时,重力异常特 征不变,而磁异常特征则要改变,因此磁异常总 是要比重力异常复杂一些。
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• 就相对幅值而言,磁异常比重力异常大得多。 • 磁异常反映的地质因素却比较单一,重力异常反 映的地质因素较多。 • 密度体只有一个质量中心,而磁性体则有两个 磁性中心(磁极)
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•
实际工作中,由于地质任务和地质条件的不 同,定性解释的重点与方法也不同,但一般都从 以下几个方面着手。 将磁异常进行分类。根据异常的特点(如极值、 梯度、正负伴生关系、走向、形态、分布范围等) 和异常分布区的地质情况,并给合物探工作的地 质任务进行异常分类。
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(1) 把异常分为区域异常和局部异常。 区域异常往往与大的区域构造或火成岩分布等因素有 关; 局部异常可能与矿床和矿化、小磁性侵入体等因素有 关。为了弄清每个异常的地质原因,对区域异常可 结合地质情况,再分为强度大、而又起伏变化的分 布范围也大的异常,异常强度较小而又平静的大范 围分布的异常等等;对局部性异常,可结合控矿因 素等分为有意义异常和非矿异常等。
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2)磁异常圆滑 由于测量误差、各项改正的误差及近地表 的随机干扰等,常常使磁异常曲线呈现无规 律的锯齿状,因此,在解释这样的磁异常之 前,必须进行圆滑处理。圆滑方法较多,有 徒手圆滑、多次线性内插圆滑、最小二乘圆 滑法等。各种圆滑方法与重力勘探中的圆滑 方法相同。
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第三节
磁异常的反演
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已知磁场的空间分布特征来确定地下所对应的场源 体特征,如确定磁性体的赋存空间位置、形状、产状及磁 化强度的大小和方向等。通常称为磁异常的反演问题。 磁异常反演过程分为定性、半定量解释和定量解释 两个阶段,这两者是互相关联,互相辅助的。只有在通过 正确的定性及半定量解释取得初步对磁性体形状、产状、 及其所引起的地质原因进行判断之后,才能合理地选用定 量计算的公式和方法,以便进一步得到更完善的解释结果。