重磁异常剖面反演实现
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摘 要 介绍 了采用截面为任 意多边形 的有限延伸棱柱体为模型 , 通过曲线拟合 实现重磁剖面联合反演的方法 , 复杂地质模型 可由不 同
形态 、 密度 、 磁化强度的多个任意多边形组合而成 。
关 键 词 重磁异常 剖面反演 多边形截 面 有限延伸棱柱体
1 引 言
在物探 资料 的处理 解释 工作 中 ,除 了需要 根据 地
空间上任意一点引起 的磁异常 △T 表达式为:
△1 H OS 。C u C 1 OSD o七 n C S s n U + £ sn 1 O 1 i i 。
质图、 物性资料 、 重磁资料对异常源做出定性判断外 , 还需要运用各种定量反演技术求取异常源的几何参数 和物性参数 ,笔者采用截面为任意多边形的有限延伸 棱柱体为模型 , 利用 Q e ge这一跨平 台图形工具 t s nr D i 包 ,在 Wid w 和 Ln x no s iu 系统 上实 现 了重 磁 剖面 25 .D
cas oe2 p biG o gn/ 型体类 l dlD: ul Pl o/模 sM c y
{
p bi: u lc
3 功能设置
程序主要功能包括曲线显示和模型显示修改计算 功能两部分 , 如图 2 。
M dlD ; 默认 构造 函数 oe2 0/ / M dlD cnt dlD& teMoe)/ 贝构 造 oe (osMoe 2 2 ohr d1; 拷 / 函数
55 对 磁性体 而 言 .
[] 5 吴信才 .a GS地理信息系统【 . : Mp I M] 北京 电子工业 出版 [ ] 立新 , 6吴 史文中. : 北京 地理信息系统原理 与算法. 科学
出版社 .0 3 20.
用 △T z 来判断倾向都是 比较复杂的,这时 或 a [ ] r u r i D /t 7 A t r i t K E2 编程宝典. h Gfh Q 北京: 电子工 业出版 社, 0 . 2 2 0 可 以利 用总磁 场 T 来 判 断。根 据规格 化公式 得 : a
Q t i< oe D m p oe lt 模型体 P Ls M dl >* _ M dli; r t 2 _ s/ /
Q t i< o td m p e h lt/ Pr s Pi 2>* H i ti; 高程 Lt n g _ s/
立初始模型并输人物性参数一重磁数值计算一对 比拟 合曲线与实测观测异常曲线 与实测观测异常曲线残差最小- 输出 M p I 结果。 + aGS
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
设置 模型指 针
v i st e h( Pri< o td p egt∥设 置 o H i tQ t s P i 2 >* H i ) de g Lt n h
删除模型 : 已有的模型体删除; 将
模 型上 删点 : 已有 的模 型节 点删除 ; 将
高程
移动模型及节点 : 移动模型体或节点 ; 修改模型属性 : 修改模型的物性参数。
v ulold N d(Pitv s;增 加节点 i aboad oeQ ona o )/ t r /
v ulol e oe Pi & o ) 删除节点 i abodl d( o t ps; t r N Q n , ,
vt lo a (Pi e *a t / iu i d wQ a t pi ) 绘制模型体 r av d r n r nJ
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
) 嚣 -q = c 酬n s( 一啪 i一 ) n  ̄
=sn ̄gn , y +CO d i R + I Sp
+
 ̄
(a 一组 an an r r嚣) c c c
∞
n
图 1 多边 形 棱柱 体 模 型 示 意 图
上述模 型 的重力 异常 经简化后 ,则 在空 间上任 意
一
_
清除图片: 清除模型区的图片;
网格设置按 钮 , 置模 型 区坐标 网格 ; 设源自文库
} ;
图截异常: G D数据上截取剖面作为实测数据; 从 R 新建模型: 在模型区左键点击 3 个点或 3 个点以上, 右键结束, 可形成封闭的模型区, 入 输 模型的里端延伸长 度、 外端延伸长度 , 磁法反演需输人地质体的磁化强度、 磁倾角、 磁偏角, 重力反演需要输 入 地质体的密度。 模 型加点: 在已有的模型上增加节点 ;
53 物性 参数 选取 . 对 于磁性 模 型体而 言磁化 强度 应为岩 矿石 的感应
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。
52 异 常边界确 定 .
功能外还有保存现场 、 图截异常、 体积法储量计算 、 生 异常边界可 以用重磁异常在等值线图上的梯度陡 成模 型产状 、 物性参 数 等实用 功 能 , 能有 效 的推 断 目标
变带来确定 ;对于规模较小的地质体可用垂向一阶导 地 质体 空 间展 布形 态及 物性参 数 ,提高 重磁异 常 的反 数零值线来圈定 ,对于异常规模较大的地质体可采用 演 效率 和解 释效果 。 垂 向二 阶导 数零值 线来 圈定 。
p i a e rv t :
图 2 重 磁 联 合 反 演界 面
Q t i< nm lN d2 5 m p oelt/ 常 Pr s A o a oeD >* N d_i; 异 Lt y s/
剖面曲线和模型操作 的主要功能如下 : 打开模型 : 装入保存的模型体文件;
体节点列表
do b em u l
= 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
l 8
段新力 唐群英
毕武
袁小龙
黄显义
彭仲秋
向诗强 : 重磁异常剖面反演实现
增刊 l
以上各式 中符号意义如下 : G为引力常数 ,为棱 在上 述流程 中对模 型 的操 作 , i 即模 型建立 、 修改和重 磁 柱体角点标号 , N为棱柱 体得边数 , 、 0 1 D 为地磁场 的 异常计算是拟合工作的重要环节,程序定义的模型和 0 倾角 、 偏角 ,、 ID为磁化强度方向的倾角、 偏角 , 当场源 异常计算类如下: 是由多个多边形组合而成时, 异常可叠加而得 。
2 1 年 01
新 疆 有 色 金 属
1 9
5 几点体会
51 剖面选 取 .
体, 不对称时,a T 曲线缓的一侧为磁性体倾 向方向。
56 重 视残 余异 常 .
根 据 已知 矿体 的空 间展 布形态 、矿体 和 围岩 的物 作为定量解释的剖面数据最好使用接近异常中心 性参数正演得到矿体和围岩引起的重磁异常 ,将实测 的原始 测量 剖面数 据 ,当原始 测量 的剖 面方 向与重 磁 重磁异常与其的差 , 作为残余异常 , 对残余异常再进行 异常走 向的夹角较小时( 7。 ) <0 , 应直接从等值线图垂 反演计算 ,可 以判断已知矿体深部或者附近是否还存 直于异常走向的位置截取通过异常 中心的剖面数据 ; 在 矿体 。 对有一定走向的地质体进行计算时 ,选取的剖面不少 于 2条 , 对没 有 明确走 向的地 质 体 可选 12条 进 行定 6 结束语 —
Mo e D& prtr cnt d lD&o eMo e) d l o ea =( s Moe2 2 o o t r d 1; h
,等号运 算符 /
v t lo etQ t i< o t >*N ds, 创 iu i c a (P L t i2 p oe ) r av d r e r s P n d - / / 建模型体 vt lo oe P i o ) 移动模型体 iu i m v( o tv s; r av d Q na / /
M s 1 c s 3] (i n f o f — )
2 算法模型
本程序采用的截面为任意多边形的有限延伸棱柱
体模 型如 图 1 示 : 所
=
(
+ 1 + ,f 肘y2 3 i )
其 中:
1 = ( ) ( ) 2= ( 一 , , ( 一 ( ) y 一 , 。 ) ( 1 = ) , , 2 1 ) 3
_
ro / h ; 密度 / M; 磁 化强度 / /
保存数据 : 保存模型及反演结果 ; 保存工程 : 保存工作现场 ;
打 开 图片 : 装入 地质 剖面 图并 校正 ;
d u l o b em
_
d u l o b er e
d ub em o l
_
I 磁倾角 ; / /
D/磁偏 角 ; /
c s nm yr t / l o a Ce o/ s a A l a r 重磁异常计算类
{
p bl : u i c
。 。
A o a Cet 0 / nm y r o ; 默认构造函数 l ar /
vi st dli ( Pri < d lD p o e ) od e Mo e s Q t s Mo e > M dl ∥ Lt Lt 2 s
54 模型体 的初 始几何 参数 .
得。
[] 3 张胜业, 潘玉玲. 用地球物理学 原理. 应 武汉 : 中国地 质
大学出版社 ,0 4 20 .
[ ]中华人 民共 和国国土资源部 D /0 8 — 0 6 4 ZT 0 2 20 .区域重
力调查规范, 0 . 2 6 0
顶部埋深、中心位置、宽体可通过切线法计算获 社 , 04 20 .
,l + = f1 o b + c sq + z i b HI n ̄ s
sq wl sn +zco b =一 i
I
,
点引起的重力异常 △ (表达式为 : g) r
r=( + ) “ “ 。 “ + =( ) “
Ag = cs2IY ,+O ̄) ( ca O o ̄ [ 2)Iz,1 I ( i i
2 1 矩 01
新 疆 有 色 金 属
1 7
重 磁 异 常 剖 面 反 演 实 现
段新力① 唐群英② 毕 武① 袁小龙③ 黄显义③ 彭仲秋③ 向诗强③
( 新疆地矿局物化探大队 昌吉 809 ② 新疆矿产实验研究所 乌鲁木齐 800 ① 30 1 300
③ 乌鲁木 齐金 维 图文信 息科 技 有限公 司 乌鲁 木 齐 80 1) 30 1
: + ) y+ “ 其 中, Yn l 十 _n u1 + l 一 .旦 un 1
M :M c s c s o I o D
R = J y + ) i (2 嵋I l+ + ”
M =M c s i o ls nD
- 警 w i
刮g ) 警
M . =M nI s i
形态 、 密度 、 磁化强度的多个任意多边形组合而成 。
关 键 词 重磁异常 剖面反演 多边形截 面 有限延伸棱柱体
1 引 言
在物探 资料 的处理 解释 工作 中 ,除 了需要 根据 地
空间上任意一点引起 的磁异常 △T 表达式为:
△1 H OS 。C u C 1 OSD o七 n C S s n U + £ sn 1 O 1 i i 。
质图、 物性资料 、 重磁资料对异常源做出定性判断外 , 还需要运用各种定量反演技术求取异常源的几何参数 和物性参数 ,笔者采用截面为任意多边形的有限延伸 棱柱体为模型 , 利用 Q e ge这一跨平 台图形工具 t s nr D i 包 ,在 Wid w 和 Ln x no s iu 系统 上实 现 了重 磁 剖面 25 .D
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3 功能设置
程序主要功能包括曲线显示和模型显示修改计算 功能两部分 , 如图 2 。
M dlD ; 默认 构造 函数 oe2 0/ / M dlD cnt dlD& teMoe)/ 贝构 造 oe (osMoe 2 2 ohr d1; 拷 / 函数
55 对 磁性体 而 言 .
[] 5 吴信才 .a GS地理信息系统【 . : Mp I M] 北京 电子工业 出版 [ ] 立新 , 6吴 史文中. : 北京 地理信息系统原理 与算法. 科学
出版社 .0 3 20.
用 △T z 来判断倾向都是 比较复杂的,这时 或 a [ ] r u r i D /t 7 A t r i t K E2 编程宝典. h Gfh Q 北京: 电子工 业出版 社, 0 . 2 2 0 可 以利 用总磁 场 T 来 判 断。根 据规格 化公式 得 : a
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立初始模型并输人物性参数一重磁数值计算一对 比拟 合曲线与实测观测异常曲线 与实测观测异常曲线残差最小- 输出 M p I 结果。 + aGS
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图 1 多边 形 棱柱 体 模 型 示 意 图
上述模 型 的重力 异常 经简化后 ,则 在空 间上任 意
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53 物性 参数 选取 . 对 于磁性 模 型体而 言磁化 强度 应为岩 矿石 的感应
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。
52 异 常边界确 定 .
功能外还有保存现场 、 图截异常、 体积法储量计算 、 生 异常边界可 以用重磁异常在等值线图上的梯度陡 成模 型产状 、 物性参 数 等实用 功 能 , 能有 效 的推 断 目标
变带来确定 ;对于规模较小的地质体可用垂向一阶导 地 质体 空 间展 布形 态及 物性参 数 ,提高 重磁异 常 的反 数零值线来圈定 ,对于异常规模较大的地质体可采用 演 效率 和解 释效果 。 垂 向二 阶导 数零值 线来 圈定 。
p i a e rv t :
图 2 重 磁 联 合 反 演界 面
Q t i< nm lN d2 5 m p oelt/ 常 Pr s A o a oeD >* N d_i; 异 Lt y s/
剖面曲线和模型操作 的主要功能如下 : 打开模型 : 装入保存的模型体文件;
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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
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段新力 唐群英
毕武
袁小龙
黄显义
彭仲秋
向诗强 : 重磁异常剖面反演实现
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以上各式 中符号意义如下 : G为引力常数 ,为棱 在上 述流程 中对模 型 的操 作 , i 即模 型建立 、 修改和重 磁 柱体角点标号 , N为棱柱 体得边数 , 、 0 1 D 为地磁场 的 异常计算是拟合工作的重要环节,程序定义的模型和 0 倾角 、 偏角 ,、 ID为磁化强度方向的倾角、 偏角 , 当场源 异常计算类如下: 是由多个多边形组合而成时, 异常可叠加而得 。
2 1 年 01
新 疆 有 色 金 属
1 9
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体, 不对称时,a T 曲线缓的一侧为磁性体倾 向方向。
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根 据 已知 矿体 的空 间展 布形态 、矿体 和 围岩 的物 作为定量解释的剖面数据最好使用接近异常中心 性参数正演得到矿体和围岩引起的重磁异常 ,将实测 的原始 测量 剖面数 据 ,当原始 测量 的剖 面方 向与重 磁 重磁异常与其的差 , 作为残余异常 , 对残余异常再进行 异常走 向的夹角较小时( 7。 ) <0 , 应直接从等值线图垂 反演计算 ,可 以判断已知矿体深部或者附近是否还存 直于异常走向的位置截取通过异常 中心的剖面数据 ; 在 矿体 。 对有一定走向的地质体进行计算时 ,选取的剖面不少 于 2条 , 对没 有 明确走 向的地 质 体 可选 12条 进 行定 6 结束语 —
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2 算法模型
本程序采用的截面为任意多边形的有限延伸棱柱
体模 型如 图 1 示 : 所
=
(
+ 1 + ,f 肘y2 3 i )
其 中:
1 = ( ) ( ) 2= ( 一 , , ( 一 ( ) y 一 , 。 ) ( 1 = ) , , 2 1 ) 3
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保存数据 : 保存模型及反演结果 ; 保存工程 : 保存工作现场 ;
打 开 图片 : 装入 地质 剖面 图并 校正 ;
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D/磁偏 角 ; /
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{
p bl : u i c
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新 疆 有 色 金 属
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重 磁 异 常 剖 面 反 演 实 现
段新力① 唐群英② 毕 武① 袁小龙③ 黄显义③ 彭仲秋③ 向诗强③
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