重磁场数据处理与解释
3-磁法数据处理
A为Jh与Jx的夹角; 对于y方向延伸的二度体,Jh与y轴的夹角为A,
J的方向余弦为(, , ),Js的方向余弦为(s, s )
J=
J
2 x
J
2 y
J
2 z
, Js =
J2x Jz2 | J |
cos2 Icos2A+sin2I
Jx cos IcosA= cos IsinA, |J|
U
(
x,
y,
z
)
（r
r0
),
U=-
1
4
r
对于多个点源：U=
1
4
v
1dv r
因此，磁标量位的泊松方程的解为：U=
1
4
v
M r
dv
第三讲 磁法勘探数据处理解释基础
2）计算磁性体总磁场的一般表达式－－重磁位的泊松公式
地磁场的一般解析表示
重力位关系:W=G
V
1dv, r
第一讲 磁法勘探理论基础
1.概述--磁性体的磁场与磁异常
根据三角形的边角关系有:
T T02 Ta2 2T0Ta cos T0 T
两边平方展开:
T0 T 2 T02 Ta2 2T0Ta cos
T 2 2 T Ta 2 2 Ta cos
M
S
与磁
北的交角为iS
第三讲 磁法勘探数据处理解释基础
2、计算磁性体磁场的基本理论
1）有效磁化强度的一般表达式
M
M
2 x
M
2 y
M
2 z
1/ 2
磁学测量ZFC和FC数据获得与解释
1957年，χ－T低温极大值（CuMn，AgMn）
J. Owen & M. E. Browne, V. Arp & A. F. Kip, J. Phys. Chem. Solids, 2 (1957) 85
三、Fe原子（团）更分叉
临界浓度、交换相互作用
近藤效应：稀释磁性合金电阻率－温度曲线极小值 1964年，始作俑者不是Jun Kondo（近藤 淳） J. Kondo, Prog. Theor. Phys., 32 (1964) 37 1931年，AuFe（J. W. Shih） Phys. Rev., 38 (1931) 2051 1951年，R－T低温极大值（AgMn）
尖峰对应磁各向异性→0的温度
技术 饱和磁化（永磁材料）！
χ ini ∝
MS K
一、大Fe块会分叉
磁畴结构
1907年，磁畴假说的提出（P. Weiss） 1907年～：磁畴假说的实验验证 1919年，Barkhausen效应的发现（H. Barkhausen） Phys. Z., 20 (1919) 401 1931年，Bitter粉纹法的发明（F. Bitter） Phys. Rev., 38 (1931) 1903 … 1935年，磁畴结构的平均场理论预言（L. Landau & E. Lifshitz ） Phys. Z. Sowjet U., 8 (1935) 153 J. Phys., 6 (1907) 661
测量数据的分析
逻辑问题 9 基本常识必备 9 数据的获得与解释 9 使用ACMS测量
浅析重磁方法在矿产勘探中的应用
浅析重磁方法在矿产勘探中的应用国家在迅速发展的同时对各类资源的需求量也在不断增加，由于过度的开采和利用，使得矿产资源短缺现象比较严重，采用科学的技术对矿产资源进行合理的勘探是非常有必要的。
要对矿产资源的勘查工作进行研究和分析，充分挖掘矿产资源的潜力，对产矿程度不同的区域重点进行勘查工作。
重磁方法是矿产勘探中比较常用的技术方法，其在应用的过程中可以利用自身的优势提高找矿的速率和精度，对矿产勘探工作有着促进作用。
标签：重磁方法；矿产勘探；应用在地球的位场中，重力场和磁场是两种最稳定的基本地球物理场。
地球上任何一点的重磁场和某些规则形状物体的重磁场通常可以用数学解析式表示。
因此，在地球物理勘探中，重力勘探和磁法勘探是最基本的、应用最为广泛的两种物探方法。
通过分析地球介质密度及磁性在空间上的差异及其因，来分析解释地质构造和寻找相关的能源矿产和固体矿产。
近年来重力勘探和磁法勘探中应用了一些新技术，这些新方法逐渐应用于地质构造解释、矿床勘查、地热勘探与考古勘探中，提高了重磁勘探方法的应用效果。
一、重磁勘探的原理重力勘探地球物理勘探方法之一。
是利用组成地壳的各种岩体、矿体间的密度差异所引起的地表的重力加速度值的变化而进行地质勘探的一种方法。
它是以牛顿万有引力定律为基础的。
只勘探地质体与其周围岩体有一定的密度差异，就可以用精密的重力测量仪器找出重力异常。
然后，结合工作地区的地质和其他物探资料，对力异常进行定性解释和定量解释，便可以推断覆盖层以下密度不同的矿体与岩层埋藏情况，进而找出隐伏矿体存在的位置和地质构造情况。
磁法勘探也是地球物理勘探方法之一。
然界的岩石和矿石具有不同磁性，可以产生各不相同的磁场，它使地球磁场在局部地区发生变化，出现地磁异常。
利用仪器发现和研究这些磁异常，进而寻找磁性矿体和研究地质构造的方法称为磁法勘探。
磁法勘探包括地面、航空、海洋磁法勘探及井中磁测等。
磁法勘探主要用来寻找和勘探有关矿产；进行地质填图；研究与油气有关的地质构造及大地构造等问题。
重磁数据处理与解释
重、磁异常解释： 定性解释 定量解释— 重磁异常反演
问题： 1. 观测重、磁异常为叠加异常 2. 重、磁异常反演的不唯一性
重、磁异常反问题的多解性
例子：重力异常
解决途径：
采用综合分析方法，利用各种地球物理 资料与地质、钻井资料，以增加约束条件， 减少解释的多解性。
将复杂异常进行简化 — 重、磁异常的划分
2. 重、磁异常划分的任务： 根据不同的研究目的，需从叠加的异常中
提取出我们的研究对象，作为有用信息。
3. 重、磁异常划分方法：
分解法： 如 异常曲线平滑法、平均场法、 小波变换方法
场变换法：如 重磁异常导数变换、解析延拓 剥层法：
重、 磁异常资料的处理常规方法
重、磁异常数据
向上延拓：
由地表值，换算到 空中或地下某一深度的 重、磁场值
1）计算原理（以重力为例）
重、磁场满足拉普拉斯方程
2W x2
2W y 2
2W z 2
0
对 z 求偏导数，得
3W x2z
3W y 2z
3W z 3
0
2W 0
利用 g W z
2 g x2
2 g y 2
2 g z 2
（1）突出浅而小异常体的异常特征，压制区域 性深部物质引起的异常特征
一定程度上划分了不同深度和大小的异常源 产生的叠加异常
（2）导数阶次越高，对浅部异常体反映越敏锐
不同阶次的重力导数对不同埋深地质体的 反映不同
（3） 提高了对异常的分辨能力
2）水平导数的作用 突出线性异常带
2.垂向二阶导数计算
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
磁约束聚变中的磁场强度_概述说明以及解释
磁约束聚变中的磁场强度概述说明以及解释1. 引言1.1 概述在当今能源需求不断增长的背景下，聚变作为一种清洁、可持续的能源形式备受关注。
磁约束聚变是目前最有希望实现可控核聚变反应的方法之一。
而在磁约束聚变过程中，磁场强度扮演着至关重要的角色。
本文将对磁约束聚变中的磁场强度进行概述、说明以及解释。
1.2 文章结构本文主要分为五个部分进行论述和讨论。
首先，在引言中我们将概述文章的主要内容，并对每部分进行简单介绍。
其次，第二部分将详细介绍磁约束聚变的概念以及磁场在其中的作用机制。
接着，第三部分将重点介绍传统和先进的测量方法与设备，包括常用的磁场强度调控技术及其意义。
然后，第四部分将涉及理论模拟和实验结果分析，我们将使用数值模拟手段来预测和优化磁场强度分布，并对实验结果与理论模拟结果进行对比和验证。
最后，在第五部分我们将总结主要观点和实验结果成果，并展望未来发展方向和挑战。
1.3 目的本文旨在深入探讨磁约束聚变中的磁场强度问题，并对其重要性进行阐述。
通过介绍磁场测量方法与设备，以及理论模拟和实验结果分析，我们希望能够加深读者对磁场强度在磁约束聚变中的作用机制的理解。
此外，通过总结和展望未来的发展方向和挑战，我们希望为进一步推动磁约束聚变技术的发展提供参考和启示。
以上便是文章“1. 引言”部分的详细内容。
2. 磁约束聚变中的磁场强度2.1 磁约束聚变概述磁约束聚变是一种利用强大的磁场将离子或等离子体限制在一个容器内进行聚变的技术。
通过将磁场应用于等离子体，可以实现对其运动和配置的精确控制，以便防止等离子体与容器壁接触，并使其能够达到足够高的温度和密度以进行核融合。
2.2 磁场在磁约束聚变中的作用在磁约束聚变中，磁场具有关键作用。
它主要有以下几个方面的作用：首先，磁场起到限制等离子体运动轨迹的作用。
通过配置适当形式和强度的磁场，可以将等离子体限制在空间中特定区域内，避免它们与容器壁发生碰撞并损失能量。
其次，磁场帮助维持等离子体的稳定性。
重磁(梯度)张量数据边界识别方法研究
重磁（梯度）张量数据边界识别方法研究重磁（梯度）张量数据边界识别方法指的是利用重力和磁场数据获取地球内部的边界信息的一种方法。
通过对地球内部的重力和磁场进行测量并建立相应的模型，可以识别地壳、岩石和其他地球内部结构的边界。
本文将介绍重磁（梯度）张量数据边界识别的方法和一些相关研究。
首先，我们需要了解重力和磁场数据在地球内部结构识别中的作用。
重力数据可以提供与地下质量分布相关的信息，而磁场数据则可以提供与地下磁性物质分布相关的信息。
由于地壳中不同类型的岩石具有不同的密度和磁性，因此重力和磁场数据可以在一定程度上反映地壳和岩石的边界。
在重磁（梯度）张量数据边界识别中，主要有以下几种方法：1.磁梯度张量方法：这种方法基于磁场梯度的计算，通过计算磁场梯度张量（包括一阶和二阶磁梯度张量）来识别地球内部结构的边界。
磁梯度张量方法可以准确地提取地壳和岩石边界的位置和形状。
2.重力梯度方法：与磁梯度方法类似，重力梯度方法是基于重力梯度的计算来识别地球内部结构的边界。
重力梯度方法主要针对具有较小重力异常的地区，可以更好地反映地球内部的细节。
3.综合方法：综合方法是将重力和磁场数据结合起来进行边界识别的方法。
这种方法可以充分利用重力和磁场数据的互补性，提高边界识别的准确性和可靠性。
以上方法都需要进行一系列的数据处理和分析，包括滤波、去噪、数据插值等。
此外，还需要建立适当的物理模型和数学模型来描述地球内部的结构和边界。
相关的研究表明，重磁（梯度）张量数据边界识别方法在地球科学领域有着广泛的应用。
例如，在地球内部的岩石学、构造地质学和地球物理学研究中，可以利用重磁（梯度）张量数据来解释地球内部的岩石类型、地质构造和地热分布等问题。
此外，重磁（梯度）张量数据边界识别方法还可以在勘探地球资源和环境地球物理研究中发挥重要作用。
综上所述，重磁（梯度）张量数据边界识别方法是一种获取地球内部结构边界信息的有效手段。
通过对重力和磁场数据的处理和分析，可以识别地壳、岩石和其他地球内部结构的边界，为地球科学研究和勘探地球资源提供重要支持。
重磁法探测地下含矿构造
重磁法探测地下含矿构造地下矿产资源的探测一直是地质勘探工作中重要的一环。
重磁法是一种常用的地球物理勘探方法，通过测量地球重力场和地磁场的变化，可以揭示地下的矿藏和构造特征。
本文将详细介绍重磁法探测地下含矿构造的原理、方法和应用。
一、重磁法原理重磁法利用地球的重力场和地磁场的变化，通过测量地表上的重力和磁场数据，来推断地下矿产资源的分布和构造特征。
地球的重力和磁场受到地下物质的分布和性质的影响，不同的矿藏和构造特征会产生不同的重力和磁场异常值。
利用这些异常值，可以确定地下矿藏的存在和规模。
二、重磁法方法1. 重力测量：重力测量是重磁法中的重要方法之一。
重力仪器可以测量地球的重力场强度，它的原理是利用重锤的重力作用在弹簧上产生一个位移，进而推算出重力场的数值。
重力测量可以测定地球重力场的强度，通过分析重力场的变化，可以确定地下矿产资源和构造特征的分布。
2. 磁力测量：磁力测量也是重磁法中的一种重要方法。
磁力仪器可以测量地球磁场的强度和方向，它的原理是利用磁感应强度的变化来推算出矿藏的存在和规模。
磁力测量可以测定地球磁场的变化，并通过分析磁场异常值，确定地下矿产资源和构造特征的位置。
三、重磁法应用1. 矿产勘探：重磁法是一种重要的矿产勘探方法。
通过对矿区进行重磁场测量，可以推断出地下的矿藏类型、规模和分布。
这对于矿产资源的发现和评估非常重要，可以为矿产勘探提供科学的依据。
2. 地质构造研究：地质构造是地球表面和地下岩石的形成和演化过程中产生的各种构造形态和特征。
重磁法可以提供地质构造的详细信息，通过分析和解释重力和磁场异常的特征，可以揭示地球的构造演化历史。
3. 水文地质调查：重磁法还可以应用于水文地质调查。
水文地质是研究地下水分布、地下水动态和地下水对地质环境的影响的一门科学。
通过重磁法测量地下水的分布和流动状况，可以为水资源的开发和管理提供重要的参考。
四、重磁法在勘探中的优势1. 高效性：重磁法具有高效的勘探速度和较低的成本，能够在较短的时间内获取大量的勘探数据。
地球物理中的电磁数据处理与解释研究
地球物理中的电磁数据处理与解释研究第一章：概述地球物理学是研究地球内部结构、物质组成和物理性质的学科，电磁数据处理与解释是其中的一个重要分支。
地球物理中的电磁数据处理与解释研究，主要涉及到地球内部的 electrical conductivity，即电导率，地球内部的电导率不是均匀分布的，而是随其深度、物质组成、温度、压力等条件的变化而变化。
因此，电磁数据处理与解释是了解地球内部结构和性质的重要手段之一。
第二章：电磁数据采集电磁数据采集是电磁数据处理及解释的前提。
电磁数据采集有多种方式，其中较常用的有电磁探测方法和电阻率法等。
电磁探测法主要是使用一个或多个电磁场源（例如电流源）来产生电磁波，然后感测地下空间电磁波信号，并对其信号进行处理和分析。
电磁探测的优点是能够采集三维立体数据，但在坚硬岩层中的能力非常有限。
电阻率法，则是采用电极对和电流源将电流注入地下，然后用两个或多个电极对的测量进行电位差测量。
电阻率法相对于电磁探测法来说，测量结果更加稳定，但只能采集二维数据。
第三章：电磁数据处理电磁数据处理的主要任务是将从采集设备中获得的原始数据转化成可用的形式，并作为输入进一步的计算和分析工具。
首先，电磁数据需要进行预处理，主要包括数据的去噪和滤波。
由于电磁数据一般存在较多的噪声和干扰，先进行信噪比估计，采用滤波方法去除其中的噪声和干扰，从而提取出真正有用的信息。
然后，需要进行数据解释和分析。
这一步需要运用数学、物理和计算机科学等多个学科知识，研究电磁场的产生、传播、传输和反演等，以获得地球内部电导率、场强和材料特性等相关参数，进而得出更准确的地球模型。
第四章：电磁数据解释最后，电磁数据的解释会告诉我们地下物质组成和结构信息。
电磁数据解释是将数值结果转化成可理解的物理现象、过程和结论，基本目的是了解不同地质体层的理化参数，如电导率、磁化率、介电常数和地下流体成分等。
在电磁数据解释过程中，需要运用数学模型进行电磁场分析和反演。
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。
磁法数据处理课件
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22
➢二、反演
3、欧拉反演（2D和3D）
如果是计算出垂向导数，则必须作二度磁异常的假定。方程 中的未知量只是x0, （y0),z0和N。坐标(x0, z0)表示等效点源 对于剖面的深度和位置，而N表示对磁异常模拟得最好的那种 磁源类型。各种简单模型有特定的N值(如下表）。
因此，可以把DT看作是Ta在固定方向 的投影，这样，DT的物理意义与Za、 Ha类似，都是Ta在固定方向的分量！
在高纬度地区DT与Za是近似的！
DT的物理意义
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9
➢数据处理
剖面内有效磁化强度Ms与有效磁化倾角Is的计算
Mx McosIcosAMscosis McosIsinA
My=McosIsinA’=McosIcosA Mz=MsinI=Mssinis
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12
➢数据处理
一维、二维和三维（正演计算）或称之为：剖面、平 面、立体
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13
➢一、正演
根据磁性体和地磁场参数计算磁异常（水平柱体为例）
如图，设水平圆柱体沿走向无限长， 横断面为S，中心埋深为R，有效 磁化强度为Ms，则
Z a2 0 m s(x 2 1 R 2 )2[(R 2 x 2 )s in is 2 R x c o sis]
应用地球物理原理
第二讲 磁法勘探
新疆维吾尔自治区国家三0五项目办公室
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Mob:
2010年4月
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1
➢磁法工作方法
• 一、工作设计
• 二、野外施工 • 三、观测结果计算 • 四、数据处理 • 五、报告编写
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2
内蒙古中部地区重磁场特征及地质解释
内蒙古中部地区重磁场特征及地质解释滕菲;张燕;贺福清;邢怡;张国利【摘要】以内蒙古中部地区重磁资料为基础,对区域重磁场特征与地质构造关系进行了深入分析,综合推断解释出区内以北东向、东西向为主的多条断裂构造,并圈定多处岩体.结果显示,推断地质构造与区内矿产地空间位置密切相关.笔者希望本文能为区内深部地质构造研究及区域找矿提供基础资料.【期刊名称】《地质调查与研究》【年(卷),期】2014(037)003【总页数】5页(P182-186)【关键词】重力异常;航磁异常;地质构造;成矿规律【作者】滕菲;张燕;贺福清;邢怡;张国利【作者单位】中国地质调查局天津地质调查中心,天津300170;中国地质调查局天津地质调查中心,天津300170;中国地质调查局天津地质调查中心,天津300170;中国地质调查局天津地质调查中心,天津300170;中国地质调查局天津地质调查中心,天津300170【正文语种】中文【中图分类】P631.1;P631.2内蒙古中部地区位于兴蒙造山带，地质构造环境复杂，对区域地质构造演化存在多种观点认识[1]，区域成矿规律研究难度较大。
为了配合区域调查和矿产评价的开展，近期我们开展了内蒙古中部地区重磁解释推断工作，所选研究区东南部矿产地密集发育（图1），矿种多样，中、北部地区受中新生界沉积层及火山岩大面积覆盖的影响，地质研究程度较低，矿产地分布零散。
以往区内的区域物探研究工作主要以航磁异常查证为主[2-3]，利用区域重、磁综合资料进行深部地质构造解释工作鲜有开展。
基于这一研究现状，笔者以区内新近完成的1:20万区域重力调查成果为基础，结合区内1:20万航磁资料，探索最佳的重磁异常提取方式，以区域地质背景及物性参数为基础，对区域一定深度地质要素进行提取、圈定并解释，初步厘定了选区区域性地质构造，新发现大量北东向、东西向及少量南北向、北西向线性构造，并圈定出一批中酸性、基性、超基性岩体，另发现已知矿产地大多位于圈定岩体边缘及推断线性构造交汇部位。
重磁三维反演技术(2010118)
述
主要问题
概
１三维形态反演研究开始较早、且一直不断、 三维形态反演研究开始较早、且一直不断、 与计算机结合更加紧密， 与计算机结合更加紧密，目前遇到的主要困难 是复杂模型体反演自动控制， 是复杂模型体反演自动控制，以及与计算机有 关的交互操作。 关的交互操作。 ２重磁反演的困难性在三维物性反演中表现 得非常突出， 得非常突出，主要是三维反演的多解性和大数 据量时的计算“瓶颈”问题。所以， 据量时的计算“瓶颈”问题。所以，已有的研 究成果基本上都难以处理大的面积性数据。 究成果基本上都难以处理大的面积性数据。
其中
λ为Lagrange乘子 Lagrange乘子 W为模型约束因子
上述目标函数可以通过解最优化问题来实 现反演 。
反演方法 三 维 物 性 正 反 演
采用共轭梯度算法进行最优 化求解。 化求解。 优点： 优点：避免直接来求解方程 组，在一般的台式计算机可以实 现。
带地形三维正反演方法 三 维 物 性 正 反 演
三角形多面体的数据结构
采用五表结构，包括节点表、边表、三角面表、 采用五表结构，包括节点表、边表、三角面表、边界面 单元体表，分别存放构成模型的节点坐标、 表、单元体表，分别存放构成模型的节点坐标、点与点连接 而成的边、组成每个空间三角面的点、 而成的边、组成每个空间三角面的点、由三角面围成的闭合 边界、 边界、由边界组成的单元单体及由各单体组合而成的三维空 间模型的关系。通过五表结构对三维模型分解成点、 间模型的关系。通过五表结构对三维模型分解成点、线、面 等不同的层次， 等不同的层次，形成了按不同层次来组织和管理三维体数据 的方案。 的方案。
在实际工作中，由于地表的起伏 在实际工作中， 或观测技术的不同， 或观测技术的不同，实际数据观测点 不在一个平面上， 不在一个平面上，曲化平后对数据进 行反演存在的误差（ 行反演存在的误差（实测数据转换后 的误差和地形起伏对反演模型单元影 响的误差）较大，很难满足数据处理 响的误差）较大， 和解释的精细性要求， 和解释的精细性要求，符合实际地表 观测条件的起伏地形三维反演技术已 成为当前研究和应用的热点问题。 成为当前研究和应用的热点问题。
国外磁法勘探发展现状及未来趋势分析
国外磁法勘探发展现状及未来趋势分析引言：磁法勘探是一种广泛应用于地球科学和资源勘探领域的方法之一。
它利用地球磁场的强度和方向变化来研究地下结构和物质分布。
随着科学技术的不断发展，国外在磁法勘探方面取得了显著的进步。
本文将对国外磁法勘探的发展现状及未来趋势进行分析。
国外磁法勘探发展现状：1. 技术进步：近年来，国外磁法勘探技术不断创新与发展。
高精度磁力计和微地磁仪等仪器设备的出现，使得磁法勘探能够更精确地测量地磁场参数，提高了测量的分辨率和准确性。
2. 应用领域扩展：磁法勘探技术在矿产勘察、岩石学研究、地质构造分析等领域得到广泛应用。
例如，在矿产勘察中，通过测量地下矿体的磁化特性和磁场参数，可以判断矿体的位置和规模，提高勘探的效率和成功率。
3. 多参数联合勘探：为了提高磁法勘探的灵敏度和解析能力，国外学者也开始将磁法勘探与其他物理勘探方法相结合，如地震勘探、电法勘探等。
这种多参数联合勘探的方法，可以获得更全面的地下信息，提高勘探的准确性。
4. 数据处理与解释：数据处理和解释是磁法勘探的重要环节。
国外磁法勘探领域发展了一系列成熟的数据处理和解释算法，如综合磁法正演反演、自适应滤波、剖面拟合等。
这些算法能够对海量的磁法数据进行快速处理和准确解释，为勘探工作提供了重要的支持。
未来趋势分析：1. 高精度仪器设备的发展：随着科学技术的不断进步，磁法勘探仪器设备将会更加小型化、便携化和高精度化。
传感器技术、数据采集技术等方面的突破将进一步提高磁法勘探的分辨率和准确性。
2. 多物理场勘探的发展：未来的磁法勘探会更加注重多参数联合勘探的应用。
磁法勘探与地震勘探、电法勘探、重力法勘探等物理勘探方法的综合应用将会成为发展的趋势。
这样可以充分利用各种物理场的信息，提高地下结构和物质分布的解析能力。
3. 数据处理与解释算法的改进：随着大数据时代的到来，磁法勘探领域也将借鉴人工智能和机器学习等技术手段，开发更高效、准确的数据处理与解释算法。
电磁数据处理与解释读书报告
电磁数据处理与解释读书报告班级：学号：姓名：指导老师：瞬变电磁法原理与应用前言近几十年来，我国科学技术快速进步，经济迅猛发展，各项基础建设稳步展开，对于各种矿产资源、能源、地下水资源等的需求快速增加。
同时，各项建设中遇到了许多工程问题，如公路建设中的地下空洞、煤田开采中的陷落柱、隧道开挖中的突水问题等等。
这些因素在一定程度上制约着我国经济的发展，利用地球物理技术对其进行探测和预报，有助于保证资源供给，减少经济损失，加快建设进度。
瞬变电磁法（Transient electromagnetic method，TEM）是进行地球物理研究的重要手段之一，根据地壳中岩石或者矿体的导电性及介电性等电学性质的差异，研究电磁场的空间或时间分布规律，从而解决各种地质问题。
它属于时间域电磁法，是利用不接地回线或接地线源向地下发送一次脉冲电磁场，在一次电磁场的激励下，地下导体内部受感应产生涡旋电流：在一次脉冲磁场的间隙期间，涡流电流产生的二次磁场不会随一次场消失而立即消失，即有一个瞬变过程，利用线圈或接地电极观测二次磁场，研究其与时间的变化关系，从而确定地下导体的电性分布结构及空间形态。
瞬变电磁法具有场源灵活、方法多样以及稳定高效等优点，已经发展成为探测油气、金属和非金属矿产的一种重要方法，并且在深部地质构造研究，工程勘察、油气、矿产、水、地热勘探等领域得到了广泛的应用。
原理瞬变电磁法(Transient ElectromagneticMethod，简称TEM)是近年来迅猛发展的一种地球物理勘探方法，包括地面瞬变电磁法、航空瞬变电磁法、矿井瞬变电磁法等。
【15】瞬变电磁法是利用不接地回线或接地线源通以脉冲电流为场源，以激励探测目的物感应二次电流，在脉冲间歇测量二次场随时间变化的响应。
当发射回线中的电流突然断开时，在介质中激励出二次涡流场（激发极化场），二次场从产生到结束的时间是短暂的，这就是“瞬变”名词的由来。
在二次涡流场的衰减过程中，早期以高频为主，反映的是浅层信息，晚期以低频为主，反映的是深层地下信息。
重磁异常反演及磁异常解释
.
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。
.
26
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
.
27
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。
.
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。
.
8
一、重磁异常的反演问题
磁分离机参数-概述说明以及解释
磁分离机参数-概述说明以及解释1.引言1.1 概述引言是一篇文章的开篇部分，用来引入主题并提出研究的问题或目的。
在本文中，我们将讨论磁分离机参数的重要性和作用。
磁分离机是一种常用的固体废物处理设备，通过利用物料对磁场的不同响应特性，将磁性物质和非磁性物质分离开来。
在磁分离过程中，参数的设置对分离效果至关重要。
因此，本文将重点探讨磁分离机参数的定义、作用，以及影响因素及调节方法。
我们将从实际工程应用出发，探讨如何优化磁分离机的参数设置，提高分离效率和效果。
通过深入了解磁分离机参数相关知识，我们可以更好地应用于实际生产中，提高磁分离工艺的效率和质量。
在本文中，我们将全面探讨磁分离机参数对磁分离效果的影响，并展望未来研究的发展方向，为磁分离技术的进步提供参考和借鉴。
1.2文章结构1.2 文章结构本文主要分为三个部分：引言、正文和结论。
在引言部分，将对磁分离机参数进行概述，介绍文章的结构以及明确文章的目的。
正文部分将详细介绍磁分离机参数的定义和作用，探讨三种主要类型的磁分离机参数，并分析影响磁分离机参数的因素及调节方法。
最后，在结论部分将总结磁分离机参数对磁分离效果的重要性，强调合理设置磁分离机参数的必要性，并展望磁分离机参数研究的未来发展方向。
1.3 目的:磁分离机是一种通过磁力作用将不同磁性物质分离的机器设备，其参数的设置对磁分离效果起着至关重要的作用。
本文的目的旨在深入探讨磁分离机参数的定义、作用和调节方法，以及分析不同参数设置对磁分离效果的影响因素，为实际生产中合理设置磁分离机参数提供理论参考。
同时，通过总结磁分离机参数研究的现状和展望未来发展方向，为提高磁分离效果、优化生产工艺和节约资源提供技术支持和指导。
愿意通过本文的研究，提高人们对磁分离机参数的认识，促进相关技术的不断创新和发展。
2.正文2.1 磁分离机参数的定义和作用磁分离机参数是指影响磁分离效果的各项参数，包括磁场强度、磁场梯度、分选带速度等。
磁异常的处理、解释及应用
为便于学习和掌握磁异常处理和解释的理论与方法，本篇首先介绍磁异常处理、解释的 理论基础：磁性体磁场的数学解析与定量计算和埸的分布规律，即已知磁源求磁场的正问题。 其次介绍根据不同磁埸的分布特征消除干扰、分离出目标体磁异常的数据处理方法，在此基 础上深入讨论不同磁异常确定不同磁源分布的方法即磁异常的反问题。根据磁异常的正、反 演问题所确定的磁源分布模型的过程称为数学物理解释，进一步对磁模型赋以地质含义的工 作称为地质解释。最后阐明磁异常解释推断的基本方法及其在国民经济建设中多方面的应 用。
K
K
K
M s 引起，故称 M s 为有效磁化强度。 M H 与ox轴夹角为A′，磁性体走向与 M H 的夹角为A
KK
K
K
（y方向为走向）， M H 与 M 夹角为I，设 M 的方向余弦为（α ，β， γ ）； M s 的方向余弦为
K （α s ， γ s ）， M s 与ox轴夹角为is；则有：
M = (M α = Mx
Ta=T-T0 而△T是T与T0的模量差，即：
（二）频率域正演途径
1、直接对各种形体的空间域磁场表达式进行傅里叶（简称傅氏）变换。 2、基于频率域的特性，从一些基本形体的磁场理论频谱导出其他形体的磁场频谱。
三、磁异常正演方法概述
这里，按照磁性体由简单到复杂（由形状规则到任意、单体到多体、磁性均匀到不均 匀）的发展过程，对有关正演方法作概略叙述。
M
+
z x
M
2 z
)1/
2
=
M
= tg −1( γ ) =
α
(α 2 + γ 2 )1/ 2 tg −1(tgI sec
A′)
重磁
3 突出重磁异常某一方面的特点。 要求。○ 6．重磁的应用： 答：地质填图，资源勘探，工程勘探，军事，考古，古地磁学，环境监测，其他。 7．正、反演已知什么，未知什么？ 1 判断形状。○ 2 原点（该体的原点） 答：反演：○ 。 已知：重磁异常空间分布的特征。 未知：地下所对应的场源特征。 8.铁磁性的类型和特点有哪些？ 答：类型：铁磁性，反铁磁性，亚铁磁性。 1 磁化强度与磁化场呈非线性关系。○ 2 磁化率与温度的关系，服从居里-魏斯定 特点：○ 3 铁磁物质的基本磁矩为电子自旋磁矩，而轨道磁矩基本无贡献。 律。○ 10.重磁勘探的四个阶段： 1 踏勘设计阶段。○ 2 野外施工阶段。○ 3 数据处理阶段。○ 4 解释分析和提交成果报告 答： ○ 阶段。 11 处理与换算：处理：插值，圆滑，数据网格化；换算：延拓，求导，重磁互换，异常分 量互换 12.地面上任意点重力值的影响因素：该点的纬度；地形；固体潮；沿矿石密度变化
1.∆g：即重力异常：将实测重力值减去该点的正常值，其差值称为重力异常 2.∆T：Ta 在T0 方向上的投影。 3.磁异常：在消除了各种短期磁场变化以后，实测地磁场与作为正常磁场的主磁场之间存在 的差异。∆T = T − |T0 |或Ta = T − T0 4.������������ ：感应磁化强度；受现代地磁场的磁化而具有的磁化强度。 5.������������ ：剩余磁化强度；岩、矿石在生成时，处于一定条件下，受当时的地磁场磁化，成岩后 经历漫长的地质年代所保留下来的磁化强度。 6.������：密度 g m3 .
7.主剖面：过探测目标中心垂直目标走向的剖面。 8.地磁图：是在地图上将测定的各地磁要素以等值线的形式画出来，即在地图上标出各个测 点的某个地磁要素的已通化的数值，再把数值相等的各点连接起来的光滑曲线。 9.地磁要素：描述地磁场的七个参量，分别是总磁场、三ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ磁分量、磁倾角、磁偏角、水平 分量。 10.重磁场向下延拓：换算平面位于 实测平面之下，称为向下延拓 11.地磁日变：即太阳日变化：以一个太阳日 24 小时为周期 12.有效磁化强度：磁异常在观测剖面内的分量。 13 磁化率：表征物质被磁化的难易程度。 14.磁异常反演：已知空间坐标（xi ，yi ，zi ）及其观测场 f（xi ，yi ，zi ）来确定地下场源的 空间坐标 Q，几何形态因子 R 和物性参数 E。 15.磁异常向上延拓：换算平面位于实测平面之上，称为向上延拓。 16.磁暴：一种强烈的地磁干扰，无明显周期，几乎是全球同时发生，一般认为磁暴发生于 太阳黑子出现有关。 17.重力固体潮：太阳、月亮等天体对于地球位置的变化，使他们的引力不断变化，引起固 体的地球周期性的起伏， 这种变化所造成的地面重力变化就是重力日变， 又称为重 力固体潮。 18.布格异常：对观测系值进行地形校正、布格校正和正常校正后获得的重力异常 19.重磁正演问题：根据已知质体及磁性体得形态，质量及磁性，空间等分布来计算其重磁 场分布的过程。 20.反演：根据已知的重磁分布确定密度体及磁性体的密度，磁性参量和几何参量。 问答： 1. 正演计算的假设条件： 1 剩余质体，磁性体为简单规则形体。○ 2 剩余质体密度均匀，磁性体被均匀磁化。 答：○ 3 只研究单个剩余质体或磁性体。○ 4 观测面水平。○ 5 磁性体的剩余磁化强度为零 ○ 2．地磁场三大特点： 1 偶极子场。○ 2 弱磁场（5000nt） 3 似稳场。 答：○ 。○ 3．几大岩类特点： 1 岩浆岩：变、强、铁、大。○ 2 沉积岩：稳、弱、顺、小。○ 3 变质岩：原岩及变 答：○ 质条件 4.影响重磁仪精度的因素： 答： 日变因素，温度影响， 气压影响、电磁力影响、安置状态不一致的影响、 零点位 （弹 性疲劳） 5．异常换算用途： 1 使实际异常满足或接近解释理论所要求的假设条件○ 2 使实际异常满足解释方向的 答： ○
2017重磁数据处理与解释复习题及答案
第九章重、磁异常的处理与转换1、什么是重磁异常的处理与转换？处理转换的目的及包括哪些内容？（1）定义：重、磁异常处理与转换的过程是根据重、磁异常的数学物理特征，对实测异常进行必要的数学加工处理，(2) 目的：提高信噪比，突出有用异常使实际异常满足或接近解释理论所要求的条件。
（3）内容：重、磁异常处理与转换的内容很广泛，它可以在空间域中进行，也可以在波数域中进行。
其主要内容包括：数据的网格化、异常的圆滑、异常的划分、异常的解析延拓、异常的分量转换、异常的导数计算、磁化方向的转换，异常的分离。
2、异常的预处理有哪些内容？数据的网格化、异常的圆滑、区域异常与局部异常的划分3、什么是数据的网格化，网格化的实质是什么？书中介绍了几种方法？（1）定义：将不规则的实测数据或数字化仪取出的数据换算成规则网格节点上的数据，这个过程就是数据的网格化。
（2）实质：数据网格化的实质问题就是对不规则的数据点进行插值。
（插值的方法很多，有拉格朗日多项式法、克里格法（Kriging）、最小二乘拟合法（多项式回归法）和加权平均法（近邻法）等等）（3）方法：拉格朗日多项式法，最小二乘拟合法4、什么是数据的圆滑，圆滑的实质是什么？书中介绍了几种方法？（1）定义：为了去掉数据中的误差或随机干扰对原始重、磁异常做圆滑处理。
（2）实质：其实质就是数学拟合。
（3）方法：1．徒手圆滑法；2．平均圆滑法；3．最小二乘圆滑法。
※异常的圆滑类型：剖面圆滑和平面圆滑5、趋势分析法的数学实质是什么？与最小二乘拟合、最小二乘圆滑法有什么区别？（1）实质：趋势分析法的实质是用一个多项式拟合区域场，是函数拟合。
（2）区别：趋势分析方法的实质与异常圆滑计算中的最小二乘圆滑是一样的，它们都属于函数拟合。
但趋势分析要一次性地利用全测区（或整条测线）中所有测点的异常数据，异常圆滑则是多次利用计算点附近一定范围内的数据。
也就是前者是整体拟合，后者是局部拟合。
正因为如此，圆滑计算时需要取计算点为坐标原点，计算点变化移动时坐标原点以及周围参与计算的已知点的异常值都随着变化，多次移动计算出多组多项式系数；而趋势分析计算时坐标原点必须固定且一次性求解出多项式的全部系数。
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利用（1-8）式可得质点重力异常波数谱的表达式为
z
g%u, v 2 Gmeh u2v2
(1-11)
对于点磁极，其磁位表达式为 U mq r
式中 mq 为磁荷量。此式与质点重力位表达式形式上一致。因此其波数谱可写成
U% u, v 2 mqeh u2 v2
u2 v2
Z%r, 2 Mo i lcos msin n e e hr ircos rsin T%r, 2 Mor i lcos msin n i l0cos m0sin n0 e e hr ircos rsin
重磁场数据处理与解释
目录
第一章 波数域位场转换
§1.1 重磁场的波数谱及其特点 §1.2 波数域中位场数据处理与转换 §1.3 重磁资料波谱分析方法
第二章 视磁化率、视密度计算
§2.1 视磁化率计算 §2.2 视密度计算
第三章 位场异常的反演方法
§3.1 波谱分解的解释方法 §3.2 多边形组合模型人机联作解释方法 §3.3 希尔伯特变换方法及其应用 §3.4 欧拉法确定磁源位置和深度 §3.5 利用B·G理论反演磁源分布及确定质心 §3.6 模型参数具有上界约束的线性规划法反演位场源分布
从20世纪50年代末期到60年代，人们开始转向重视富里哀变换的滤 波方法(Dean，1958；Bhattacharyya，1965)和波谱的研究(Alldredge等， 1963；Alldredge，1965；Specter和Bhattacharyya，1965；Spector， 1965)。计算机等值线图绘制方法和显示方法的发展使二维资料的数字处 理逐渐广泛地被采用。许多作者致力于统计方法(Horton、Hempkins和 Hoffman，1964；Naidy，1967、1968)和趋势分析(Affleek，1963)，并 通过递归方法和最优化方法改善空间域褶积的效果(Shanks，1967； Robinson和Treitel，1967；Treitl和Robinson，1968)。快速富里哀变 换的问世(Cooley和Tukey，1965)使二维波数域数据处理与早期的方法比 较有明显的优越性，而且准确的理想滤波器也可能被采用。
则
U% u,v
J
G
i lu
mv
n
u
2
v2
V%u,v
这就是波数域中的泊松公式。对于二维情况有
U% J il n V%
G
(1-6) (1-7) (1-8) (1-9) (1-10)
二、点极重磁场的波数谱
对于一个质点的重力位的波数谱如（1-5）式所示。重力异常为 g V
60年代后期和70年代广泛采用了波数域分析。而且计算机存贮能力 和计算速度的提高使我们可能对很大面积的重磁资料进行处理。并逐渐 成为区域重磁资料地质解释的重要方法。
我国从70年代初期开始用电子计算机来处理和研究重磁资料。1974 年地质矿产部组织的金属物探资料电算学习班对这一技术的推广起了极 大的推动作用。当时主要采用空间域牡理方法。到70年代后期。波数域 分析方法也逐渐成为主要方法。本章将根据我们多年的实践，对区域重 磁资料的波数域处理转换的原理及实践中一些问题的处理予以介绍。
VGm r
m为质点的质量，r为质点到计算点之间的距离
r x 2 y 2 z 2
若质点位于坐标原点下方h处，则 0 ， h。又设计算平面上
，
则 z0
r x2 y2 h2
1
Erdelyi(1954)给出了 的富氏变换式为
r
1
2 eh u2 v2
重磁异常的波数谱表达式也可以表示为极坐标形式：
g% r, 2 Gmehreir cos rsin
z%r,
2
m e e hr i r cos r sin q
(1-15)
T%r, 2 mq i l0 cos m0 sin n0 ehreir cos rsin
b/2 b/2
x12
1 y12 h2
1/2 dx1dy1dh
为求V的波数谱，设
1
f1 x1 x12 y12 h2 1/ 2
f2
则这二个函数的褶积为
x1
1 0
-a/2 x1 a / 2 其它
cx
f1
x
x1
f
2
x1
则
t0 l0 x m0 y n0 z
T
l0
U x
m0
U y
n0
U z
利用(1-6)、(1-7)和(1-12)式，可以得到 T 的波数谱为
T%u,v i l0u m0v n0 u2 v2 U%u,v
根据(1-6)和（1-7）式，
(1-16)
V%xz u, v iu u2 v2V% V%yz u, v iv u2 v2V%
V%zz u, v u2 v2 V%
将上述各式连同均匀球体引力位波数谱表达式一起代入（1-16)式，可得
到垂直磁异常表达式为
Z%u,v 2 Mo i lu mv n
在空间域，重磁异常的处理和转换具有—个共同的特点，即它们都是
一种褶积运算，可以写成
Tb
x,
z
Ta
,
0
x
d
(1-1)
Ta x,0 x
式中（x）为权函数。根据富氏变换的褶积定理，此式在波数域中变成相
应波数谱的乘积，即
Tb ,z T%a ,0 x
第四章 界面位场异常的反演方法
§4.1 利用B·G反演理论反演磁性界面深度 §4.2 界面位场异常的快速正反演方法 §4.3 利用磁异常矩谱及导数谱计算磁性介质的下界面 §4.4 莫霍面深度的计算方法
第五章 数理统计及模式识别在区域地球物理中的应用
§5.1 标志与标志信息量 §5.2 特征提取 §5.3 单元面积选择 §5.4 均匀度检验最优分割法 §5.5 聚类分析 §5.6 数理统计在地质填图及构造分区中的应用 §5.7 重磁异常轴向统计 §5.8 模式识别 §5.9 图象处理与图象显示 §5.10 模式识别在矿产预测中的应用
第一章 波数域位场转换
频谱分析和滤波技术作为重磁资料地质解释的一种手段是紧密地与现 代电子计算机的发展相关的。早在50年代初期，滤波技术已在多种物探资 料的解释中起着日益重要的作用。但是二维资料处理却大大滞后。许多方 法只局限于剖面解释，或局限于简单模型、简单滤波器。其中局部场与区 域场之分离、求导和解析延拓是最早发展起来的(Pater，1949；Elkins， 1951；Grant，1953；Rosenbach，1953；Nettleton，1954；Grant，1957 等)。
的重力位为
a/2
V G
b/2 1d dd
r h a / 2 b / 2
式中 r x 2 y 2 z h2
现令 x1 x , y1 y , h, z 0 ，则
V G
h
a/2 a / 2
dx1
a/2
f a / 2 1 x x1 dx1
xa /2
f xa / 2 1 x1 dx1
已知 f1 x1的波数谱如(1-4)式所示。而 f2 x1 为一方波，其波数谱为
f%2 u
2 u
sin
au 2
根据褶积定理得 x a / 2
(1-2)
式中“”表示相应的波数谱。这表明空间域的积分运算对应于波数域中的
乘积运算。而且波数谱的连乘可以完成连续的多种变换。因此波数域中的
转换方法要方便简单得多。随着电子计算机的广泛应用，特别是1965年快
速富氏变换算法的问世，使区域重磁资料攀据处理中的波数域方法成为主
要方法。由(1-2)式可知，—为正确进行波数谱分析，就应当了解异常场的
T%u,v 2 Mo i l0u m0v n0
u2
v2
i
lu
mv
n
u2
v2
eh
u2 v2
u2 v2
(1-18)
同样，当磁偶极坐标为 0 ， 0 时，表达式中都增加一个与其位置有关
的因子 eiuv 。
写成极坐标形式有
xa /2
1 x12 y12 h2
1/ 2
2 dx1 Fsu.Tur.
2 u
sin
au 2
e
h
u2 v2
u2 v2
依此可求出yb / 2
yb/2
1 y12 h2
1/ 2
2 dx1dy1 Fsu.Tur.
波数谱，滤波处理的波数响应和实测异常场波数谱的计算。
§1.1 重磁场的波数谱及其特点
一、波数域的泊松公式
设重力位为V，磁位为U，则泊松公式为
v U J gradV
G
(1-3)
作为最简单的情况，一个位于 ,, 处的质点（相当于集中了一个均匀
球体质量的球心)，在x, y,z 处的重力位为
(1-12)
垂直磁异常为
Z U z
由此可得
Z% u, v 2 mqeh u2 v2
(1-13)