低磁纬度地区磁异常特征讨论

低磁纬度地区磁异常特征讨论
本文为了研究地磁纬度地区磁异常与磁性体的分布特征，根据地磁纬度地区的磁性特征，设计理论磁性体模型进行正演，并对正演结果利用RGIS软件进行低磁纬度化极处理。

标签：低磁纬度地区磁异常特征正演化极处理
低磁纬度地区斜磁化现象明显，观测所得的磁异常形态远比中高磁纬度地区相同地质情况下复杂的多。

具体表现为磁异常的形态、分布复杂，磁性体的磁异常一般反映为以负异常为主伴生多个较弱的正异常，磁性体平面位置偏向负异常，偏离正异常中心。

目前在磁异常反演解释中，常用的方法大多是都是以研究垂直磁化磁异常特征为主，如以垂直磁化磁异常确定磁性体的分布等[1]。

因此磁测资料处理要对受斜磁化影响的磁异常进行化极处理，但化极因子属于放大性一类转换因子，纬度越低，其放大作用越强，化极结果不稳定，容易出现条带状干扰和南北向畸变拉长，导致化极结果不能较好的反映磁性体分布特征。

为了解决低磁纬度地区化磁极不稳定问题，Hanse和Pawlowski利用噪声干扰思想，提出基于噪声干扰的维纳滤波方法[2]。

张培琴等从改造化极因子的角度实现了低磁纬度化极，较好的恢复了磁异常形态，但作者自己也认为具有较大误差。

姚长利、管志宁等立足于改造化极因子，提出压制因子法、直接阻尼法等频率域化极技术。

尽管在低磁纬度磁异常化极研究上，取得了不少的研究成果，但低磁纬度化极方法理论仍然没有取得根本性的突破，仍然不可避免的出现化极结果不稳地现象。

因此，为了研究地磁纬度地区磁异常与磁性体的分布特征，根据地磁纬度地区的磁性特征，设计理论磁性体模型进行正演，并对正演结果利用RGIS软件进行低磁纬度化极处理。

1理论模型正演及化极异常
因化极后的磁场特征只与磁化方向有关，而与磁化强度大小无关，低磁纬度地区（-20°，0°）处总磁场强度为31000nT，依据方便计算的原则，选取M=30A/m，采用国际地磁参考场模式-IGRF 10th，选取盆地中心（-20°，0°）处的地磁倾角和地磁偏角I0=13.7°、A0’=-2.9°。

本次试验利用RGIS软件对相同地磁参数不同形状的磁性体模型产生的磁异常进行化极处理，磁性体模型磁异常及其化极结果如下：
1.1球体模型正演磁异常及其化极异常
设计球体模型，x轴指向北，y轴指向北东，z轴垂直向下。

利用公式进行
球体磁法正演计算，选择的各参数数值如下：
M=30A/m、μ0=0.25π*10-7、I0=23.7°、A0’=-5.9°。

对于球体，进行了相同埋深（H=3km）不同半径（r1=0.5km、r2=1km）的正演模拟，且利用RGIS对相应的正演结果进行了化极。

分析观察图件磁异常特征，可以看出，对于球体，相同深度不同半径的正演模型产生的磁异常形态相似。

磁异常主要以负异常为主，负异常最大幅值的绝对值大于正异常最大幅值的绝对值，磁性体位置偏向负异常，偏离正异常。

两种化极结果也相似，化极后磁异常值增大，磁性体位于正异常的中心正下方，异常形态与地质体相近，但正异常的范围相对磁性体较大，且半径为0.5km产生的正异常范围与半径为1km产生的正异常范围类似，所以对于球体，化极结果不能很好的确定磁性体的大小及边界，但能大体确定球体的中心位置。

1.2长方体模型正演磁异常及其化极异常
设计长方体模型，x轴指向北，y轴指向北东，z轴垂直向下。

主要参数数值如下：M=30A/m、μ0=0.25π*10-7、I0=23.7°、A0’=-5.9°。

对于长方体，进行了相同埋深H=3km，不同宽度（a=1km、2km、3km）、相同长度（b=5km）不同走向（东西向、南北向）正演，同样利用RGIS对正演结果进行了化极。

1.2.1东西走向长方体
东西走向的磁性体产生的磁异常特征与球体异常类似，其磁异常分布特征为正负异常相伴，正负异常南北分布。

靠近磁性体的一侧磁异常出现与磁性体走向一致的明显的梯级带。

南北向a值（宽度）的大小对磁异常的分布特征及范围影响不大。

对于化极后结果的图件分析得出，化极后磁异常以正异常为主，磁性体位于正异常内，异常形态与磁性体相近，磁异常走向与磁性体走向一致，磁性体中心位于正异常的中心，其他参数不变的情况下，a值的变化所引起的磁异常差异不明显，不同的a值产生的正异常幅值范围基本相同，化极后的磁异常对磁性体的边界反映不明显。

1.2.2南北走向长方体
南北走向产生的磁异常，以负异常为主，磁性体主要偏向负异常，偏离正异常，负异常最大幅值大于正异常最大幅值。

二者最大幅值的连线与磁性体走向相同。

正负异常南北分布，磁性的的北部边界大体位于负异常的中心位置。

对于化极后结果的图件分析得出，化极后磁异常以正异常为主，磁性体位于正异常的中心。

但是东西向b值的大小对磁异常的分布特征及范围影响不大，其他参数不变的情况下，b值的变化所引起的磁异常差异不明显，不同的b值产生的正异常幅值范围基本相同，根据化极后的磁异常特征确定磁性体的边界亦有一定限制。

2结论
通过对上述模型产生的磁异常及其相应的化极后磁异常的分析，有以下认识：
（1）低纬度地区的磁性体受斜磁化影响严重，且南北向磁性体较东西向磁性体受斜磁化影响要大，磁异常与中高纬度的磁异常特征明显不同，用传统的中高纬度磁异常的处理解释方法来研究低纬度地区的磁异常效果不好。

（2）利用RIGS软件对磁异常进行化极，可有效反应磁性的走向和中心位置，但确定磁性体的边界受到限制，且化极后异常放大现象严重，异常值放大了1.5-2倍，不利于后续异常解释。

（3）应结合多种方法来确定磁性体边界。

参考文献
[1]管志宁.地磁场与磁力勘探[M].北京：地质出版社，2005.
[2]张培琴，赵群友.低纬度区航磁异常变倾角磁化方向转换方法[J].物探化探计算技术，1996，18 （3）：206～214.
[3]赵百民，郝天珧，徐亚.低纬度磁异常的转换与处理[J].地球物理学进展，2009，24 （1）：124～130.。