磁法勘探及应用实例2 1
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成分布在同一平面上的异常,把叠加异常分解为孤立异常；或把近似二度异常转换为二度异常等， 即把复杂异常处理成简单异常，以便于解释。
(2)使实际异常满足解释方法的要求。例如，由磁场某单分量测量结果换算其它分量的值；或
者由磁场值转换成为频谱值等。从而可以提供多方面的异常信息来满足一些解释方法本身的要求。
(3)突出磁异常某一方面的特点。例如，通过向上延拓等方法来压制浅部磁性体的异常，相对
磁法勘探及应用实例2 1
2020年4月22日星期三
§3.3.1 磁法资料处理
根据磁异常的数学物理特征，对实测磁异常进行必要的数学加工处理，使之满足某些特定 需要的过程称为磁异常的处理。
规则形体的磁异常，无论其剖面曲线还是平面等值线都是十分规整的。但是，野外实际情 况是复杂的，因而实测异常总是或多或少包含了一些干扰因素在内。我们应当根据实际情况， 综合地质、地形、物性及其它物化探资料，对干扰加以识别或消除，然后才能作出正确的地质 解释。对于受各种干扰影响而复杂化了的异常,在解释推断前必须预先加以处理。对实测磁异常 的处理就在于压低或消除干扰，突出探测对象产生的异常，以达到提高解释推断可靠性之目的 。
6）其它因素
磁性表土及各种人为因素，如钻孔、铁道、矿渣等， 都会使磁异常复杂化。野外工作中遇到这些地物时，应随 时作出记录，以备解释推断时参考。
地形对磁异常的影响： 1-起伏地形上的异常曲线，2-水平地形的异常曲线
2. 磁异常处理的目的：
(1)使实际异常满足或接近解释理论所要求的假设条件。如把分布在曲面上的实测异常换算
此外,许多新方法技术，如图象处理,层析技术等也正在迅速发展,发挥出各自的优越性.
磁异常的资料处理包括空间域处理方法和频率域处理方法两次类，在此仅介绍空间域处理方 法，频率域处理方法相类似，但因其处理速度快，方法简单等优点而流行起来。
(1) 磁异常的圆滑、划分和网格化
1) 磁异常的圆滑 类似重力勘探，磁异常的圆滑为的是消除测量中的偶然误差和近地表不均 匀磁性体产生的干扰，突出主体异常。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，如图所示。 具体圆滑方法请参考重力勘探有关内容,如徒手圆滑、多次线性内插圆滑、 最小二乘圆滑方法等。
1. 使磁异常复杂化的因素
造成磁异常复杂化的因素很多，以下结合一些实例子以说明。
1) 磁化不均匀及磁体形状的变化 磁体埋藏较浅时，磁化不均匀和磁体
形状的变化对磁异常形态的影响很大。
图2.4.1为某铁矿床由于形状不规则和 磁化不均匀引起的磁场跳动，这种跳动有 时很难与地表存在的磁性干扰区别开来。
2） 剩余磁化强度的影响 有些岩石，特别是岩浆岩，其剩余磁化强度的数值一般都 比较大，且其方向与感磁的方向不一致，这就造成了异常形 态的变化。特别是剩磁的数值很大且与现代地磁场方向相反 的情况下，将出现强烈的负异常。 图2.4.2是一个这样的实例。
插值方法很多，但通常采用拉格朗日插值的方式。
(2) 磁异常的空间换算—解析延拓
根据某观测平面上的实测磁异常,换算场源以外其它空间位置的磁异常称为磁异常的解析延拓。 换算平面位于实测平面(地面)之上,称为向上延拓；换算平面位于实测平面之下,称为向下延拓。 由一个已知观测面上的位场来计算不包含场源的不同高度上的位场,可归结为解半空间狄里希莱 (Dirichlet)问题，
5）地形影响
地形也能引起磁异常的畸变。这是因为，ຫໍສະໝຸດ Baidu对 于通过磁体顶部的水平面而言，地形起伏造成了 测点与磁体位置的相对位移。
图2.4.5a为一个无限延深柱体位于山坡的情况。柱体左 侧的测点都位于其顶面之下，由于顶面负磁极在这些测点 处的总磁场方向都指向它自身，故垂直分量是向上的，使 得曲线左支出现明显的负值。柱体右侧的测点位于顶面之 上，故相对于水平面而言，磁体的埋深在这些点都增大了 ，因而负磁极的影响相应地减小，致使曲线右支变缓。若 不了解这一情况,仍按水平面上磁异常的特点进行分析,就 会得出磁体向右倾斜的错误结论。当柱体位于山脊时,曲 线的畸变更加厉害,在正异常的两侧均出现了负值,这就很 可能作出磁体向下廷深很小的错误判断。如地形也具有磁 性,情况就更加复杂。因为磁体异常除受地形起伏的影响 外,还增加了一个地形磁性的影响,更增加了解释的难度。
图2.4.3为山东某矿区的Za曲线。矿体位于大理 岩与闪长岩的接触带中，闪长岩的磁化强度约 1000l0-6GSM，整个异常为矿体异常与闪长岩导常 的叠加。
4）多个(或多层)矿体磁异常的叠加 多个或多层矿体磁异常的叠加也会使磁异常
复杂化。
图2.4.1中的异常就是多个矿体的叠加异常。图中小 于400nT的低级异常是由深部大矿所引起，如不认真 研究，很难识别该异常系多个矿体引起，更难判定深 部矿体的存在。
3）磁性围岩的影响 矽卡岩型矿床产于岩浆岩和沉积岩的接触带内
。一般来说，沉积岩无磁性或磁性微弱，而岩浆岩 磁性较强。作为围岩的岩浆岩的异常与矿体异常相 叠加，往往使矿体异常畸变。对于热液型矿床，形 成矿体时的热液作用可导致围岩蚀变，在近矿围岩 中伴生出铁磁性矿物，这些矿物的磁场也会使矿体 异常发生畸变。
含有误差和随机干扰的异常剖面
2) 磁异常的划分 磁异常的划分指将叠加在一起的区域场与局部场分离开来。 如插值是常用的处理方法。
3) 磁异常数据的网格化 在实际工作中，由于这样或那样的原因,实际测点往往呈不规则分布，但在进行数据处理时， 总是要求数据按规则网格分布。因此就需要由不规则网格上的实际场值换算出规则网格节点上 的场值，这个过程就是数据网格化。显然，数据网格化的问题实际上是插值问题，即用不规则 分布的插值节点上的值来计算规则网格节点上的值．
突出深部磁性体的异常；通过方向滤波或换算方向导数来相对突出某一方向的磁异常特征等。
3. 磁异常处理与转换的主要内容
目前磁异常处理与转换的内容主要包括:
圆滑和划分异常及数据网格化(如去除偶然误差,区域场与局部场的分离,深源场与浅源场的分离等) 磁异常的空间换算延拓(由实测异常换算其它无源空间部分的磁场) 分量换算(由实测异常进行T,Za,Ha和Ta之间的分量互算) 导数换算(由实测异常计算垂向导数,水平方向导数等) 不同磁化方向之间的换算(如化磁极等) 三度异常转换为二度异常 曲面上磁异常转换(曲化平等)
(2)使实际异常满足解释方法的要求。例如，由磁场某单分量测量结果换算其它分量的值；或
者由磁场值转换成为频谱值等。从而可以提供多方面的异常信息来满足一些解释方法本身的要求。
(3)突出磁异常某一方面的特点。例如，通过向上延拓等方法来压制浅部磁性体的异常，相对
磁法勘探及应用实例2 1
2020年4月22日星期三
§3.3.1 磁法资料处理
根据磁异常的数学物理特征，对实测磁异常进行必要的数学加工处理，使之满足某些特定 需要的过程称为磁异常的处理。
规则形体的磁异常，无论其剖面曲线还是平面等值线都是十分规整的。但是，野外实际情 况是复杂的，因而实测异常总是或多或少包含了一些干扰因素在内。我们应当根据实际情况， 综合地质、地形、物性及其它物化探资料，对干扰加以识别或消除，然后才能作出正确的地质 解释。对于受各种干扰影响而复杂化了的异常,在解释推断前必须预先加以处理。对实测磁异常 的处理就在于压低或消除干扰，突出探测对象产生的异常，以达到提高解释推断可靠性之目的 。
6）其它因素
磁性表土及各种人为因素，如钻孔、铁道、矿渣等， 都会使磁异常复杂化。野外工作中遇到这些地物时，应随 时作出记录，以备解释推断时参考。
地形对磁异常的影响： 1-起伏地形上的异常曲线，2-水平地形的异常曲线
2. 磁异常处理的目的：
(1)使实际异常满足或接近解释理论所要求的假设条件。如把分布在曲面上的实测异常换算
此外,许多新方法技术，如图象处理,层析技术等也正在迅速发展,发挥出各自的优越性.
磁异常的资料处理包括空间域处理方法和频率域处理方法两次类，在此仅介绍空间域处理方 法，频率域处理方法相类似，但因其处理速度快，方法简单等优点而流行起来。
(1) 磁异常的圆滑、划分和网格化
1) 磁异常的圆滑 类似重力勘探，磁异常的圆滑为的是消除测量中的偶然误差和近地表不均 匀磁性体产生的干扰，突出主体异常。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，如图所示。 具体圆滑方法请参考重力勘探有关内容,如徒手圆滑、多次线性内插圆滑、 最小二乘圆滑方法等。
1. 使磁异常复杂化的因素
造成磁异常复杂化的因素很多，以下结合一些实例子以说明。
1) 磁化不均匀及磁体形状的变化 磁体埋藏较浅时，磁化不均匀和磁体
形状的变化对磁异常形态的影响很大。
图2.4.1为某铁矿床由于形状不规则和 磁化不均匀引起的磁场跳动，这种跳动有 时很难与地表存在的磁性干扰区别开来。
2） 剩余磁化强度的影响 有些岩石，特别是岩浆岩，其剩余磁化强度的数值一般都 比较大，且其方向与感磁的方向不一致，这就造成了异常形 态的变化。特别是剩磁的数值很大且与现代地磁场方向相反 的情况下，将出现强烈的负异常。 图2.4.2是一个这样的实例。
插值方法很多，但通常采用拉格朗日插值的方式。
(2) 磁异常的空间换算—解析延拓
根据某观测平面上的实测磁异常,换算场源以外其它空间位置的磁异常称为磁异常的解析延拓。 换算平面位于实测平面(地面)之上,称为向上延拓；换算平面位于实测平面之下,称为向下延拓。 由一个已知观测面上的位场来计算不包含场源的不同高度上的位场,可归结为解半空间狄里希莱 (Dirichlet)问题，
5）地形影响
地形也能引起磁异常的畸变。这是因为，ຫໍສະໝຸດ Baidu对 于通过磁体顶部的水平面而言，地形起伏造成了 测点与磁体位置的相对位移。
图2.4.5a为一个无限延深柱体位于山坡的情况。柱体左 侧的测点都位于其顶面之下，由于顶面负磁极在这些测点 处的总磁场方向都指向它自身，故垂直分量是向上的，使 得曲线左支出现明显的负值。柱体右侧的测点位于顶面之 上，故相对于水平面而言，磁体的埋深在这些点都增大了 ，因而负磁极的影响相应地减小，致使曲线右支变缓。若 不了解这一情况,仍按水平面上磁异常的特点进行分析,就 会得出磁体向右倾斜的错误结论。当柱体位于山脊时,曲 线的畸变更加厉害,在正异常的两侧均出现了负值,这就很 可能作出磁体向下廷深很小的错误判断。如地形也具有磁 性,情况就更加复杂。因为磁体异常除受地形起伏的影响 外,还增加了一个地形磁性的影响,更增加了解释的难度。
图2.4.3为山东某矿区的Za曲线。矿体位于大理 岩与闪长岩的接触带中，闪长岩的磁化强度约 1000l0-6GSM，整个异常为矿体异常与闪长岩导常 的叠加。
4）多个(或多层)矿体磁异常的叠加 多个或多层矿体磁异常的叠加也会使磁异常
复杂化。
图2.4.1中的异常就是多个矿体的叠加异常。图中小 于400nT的低级异常是由深部大矿所引起，如不认真 研究，很难识别该异常系多个矿体引起，更难判定深 部矿体的存在。
3）磁性围岩的影响 矽卡岩型矿床产于岩浆岩和沉积岩的接触带内
。一般来说，沉积岩无磁性或磁性微弱，而岩浆岩 磁性较强。作为围岩的岩浆岩的异常与矿体异常相 叠加，往往使矿体异常畸变。对于热液型矿床，形 成矿体时的热液作用可导致围岩蚀变，在近矿围岩 中伴生出铁磁性矿物，这些矿物的磁场也会使矿体 异常发生畸变。
含有误差和随机干扰的异常剖面
2) 磁异常的划分 磁异常的划分指将叠加在一起的区域场与局部场分离开来。 如插值是常用的处理方法。
3) 磁异常数据的网格化 在实际工作中，由于这样或那样的原因,实际测点往往呈不规则分布，但在进行数据处理时， 总是要求数据按规则网格分布。因此就需要由不规则网格上的实际场值换算出规则网格节点上 的场值，这个过程就是数据网格化。显然，数据网格化的问题实际上是插值问题，即用不规则 分布的插值节点上的值来计算规则网格节点上的值．
突出深部磁性体的异常；通过方向滤波或换算方向导数来相对突出某一方向的磁异常特征等。
3. 磁异常处理与转换的主要内容
目前磁异常处理与转换的内容主要包括:
圆滑和划分异常及数据网格化(如去除偶然误差,区域场与局部场的分离,深源场与浅源场的分离等) 磁异常的空间换算延拓(由实测异常换算其它无源空间部分的磁场) 分量换算(由实测异常进行T,Za,Ha和Ta之间的分量互算) 导数换算(由实测异常计算垂向导数,水平方向导数等) 不同磁化方向之间的换算(如化磁极等) 三度异常转换为二度异常 曲面上磁异常转换(曲化平等)