會(huì)計(jì)學(xué)1磁異常的反演解釋方法2/43內(nèi)容提要第一節(jié)磁法勘探與重力勘探異同第二節(jié)磁異常的常規(guī)處理第三節(jié)磁異常的反演第1頁(yè)/共42頁(yè)3/43第一節(jié)磁法勘探與重力勘探異同第2頁(yè)/共42頁(yè)4/43

在理論基礎(chǔ)和工作方法上有許多相似之處，但是它們之間也存在一些重要的差別，主要有：(1)就相對(duì)幅值而言，磁異常比重力異常大得多。地殼厚度變化引起的重力異常最大，達(dá)5.6gal，若正常重力以980gal計(jì)算，則最大重力異常值也僅為正常重力值的千分之五。強(qiáng)磁性體產(chǎn)生的磁異常高達(dá)10-4T，若正常地磁場(chǎng)強(qiáng)度按0.5×10-5T計(jì)，則最大磁異?？梢员日５卮艌?chǎng)強(qiáng)度大一倍。第3頁(yè)/共42頁(yè)5/43

(2)從地面到地下數(shù)十公里深度內(nèi)所有物質(zhì)的密度變化都會(huì)引起重力的變化，說(shuō)明重力異常反映的地質(zhì)因素較多。

但磁異常反映的地質(zhì)因素卻比較單一，只有各類磁鐵礦床及富含鐵磁性礦物的其它礦床和地質(zhì)構(gòu)造才能造成地磁場(chǎng)的明顯變化。第4頁(yè)/共42頁(yè)6/43

(3)密度體只有一個(gè)質(zhì)量中心，而磁性體則有兩個(gè)磁性中心(磁極)，且它們的相對(duì)位置因地而異。當(dāng)?shù)刭|(zhì)體置于不同的緯度區(qū)時(shí)，重力異常特征不變，而磁異常特征則要改變，因此磁異?？偸且戎亓Ξ惓?fù)雜一些。第5頁(yè)/共42頁(yè)7/43就相對(duì)幅值而言，磁異常比重力異常大得多。磁異常反映的地質(zhì)因素卻比較單一,重力異常反映的地質(zhì)因素較多。密度體只有一個(gè)質(zhì)量中心，而磁性體則有兩個(gè)磁性中心(磁極)第6頁(yè)/共42頁(yè)8/43第二節(jié)磁異常的常規(guī)處理

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由于實(shí)測(cè)異常，經(jīng)常是由不同空間位置、不同磁性體的磁異常疊加而成，按照地質(zhì)任務(wù)的不同，其中有的是有用異常，而另一些為干擾異常。為了消除干擾異常，突出有用異常，對(duì)實(shí)測(cè)磁異常進(jìn)行處理。當(dāng)前采用的處理方法有數(shù)據(jù)網(wǎng)格化、光滑、解析延拓、濾波、高次導(dǎo)數(shù)法等。第8頁(yè)/共42頁(yè)10/43

1）數(shù)據(jù)網(wǎng)格化

實(shí)踐中，由于某些客觀原因，在一些測(cè)點(diǎn)上不能實(shí)際測(cè)量，從而造成實(shí)測(cè)點(diǎn)分布不均勻。但是異常的處理要求數(shù)據(jù)均勻分布，因此必須由分布不規(guī)則的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)換算出規(guī)則網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)上的數(shù)據(jù)，此過(guò)程即為數(shù)據(jù)網(wǎng)格化。

數(shù)據(jù)網(wǎng)格化的實(shí)質(zhì)是對(duì)不規(guī)則數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行插值。插值方法很多，但通常采用克里金方法。第9頁(yè)/共42頁(yè)11/43

2）磁異常圓滑

由于測(cè)量誤差、各項(xiàng)改正的誤差及近地表的隨機(jī)干擾等，常常使磁異常曲線呈現(xiàn)無(wú)規(guī)律的鋸齒狀，因此，在解釋這樣的磁異常之前，必須進(jìn)行圓滑處理。圓滑方法較多，有徒手圓滑、多次線性內(nèi)插圓滑、最小二乘圓滑法等。各種圓滑方法與重力勘探中的圓滑方法相同。第10頁(yè)/共42頁(yè)12/43第11頁(yè)/共42頁(yè)13/43第三節(jié)磁異常的反演

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已知磁場(chǎng)的空間分布特征來(lái)確定地下所對(duì)應(yīng)的場(chǎng)源體特征，如確定磁性體的賦存空間位置、形狀、產(chǎn)狀及磁化強(qiáng)度的大小和方向等。通常稱為磁異常的反演問(wèn)題。

磁異常反演過(guò)程分為定性、半定量解釋和定量解釋兩個(gè)階段，這兩者是互相關(guān)聯(lián)，互相輔助的。只有在通過(guò)正確的定性及半定量解釋取得初步對(duì)磁性體形狀、產(chǎn)狀、及其所引起的地質(zhì)原因進(jìn)行判斷之后，才能合理地選用定量計(jì)算的公式和方法，以便進(jìn)一步得到更完善的解釋結(jié)果。第13頁(yè)/共42頁(yè)15/43

在磁異常解釋中存在以下兩個(gè)較為普遍的問(wèn)題：

（1）場(chǎng)源體非均勻磁性問(wèn)題

在自然界中因場(chǎng)源所處的地質(zhì)、地球物理環(huán)境不同，其非均勻磁性是較普遍的現(xiàn)象。通常對(duì)具有一定埋深的場(chǎng)源在反演解釋過(guò)程中假設(shè)其為均勻磁化。

（2）反演的多解性問(wèn)題

多解性問(wèn)題是地球物理反演解釋中普遍存在的問(wèn)題。為了避免或減少磁異常反演的多解性問(wèn)題，必須充分利用地質(zhì)及其它地球物理資料進(jìn)行綜合推斷解釋。

第14頁(yè)/共42頁(yè)16/43多解性Ms與板斜面夾角相同,板產(chǎn)狀不同有有可能產(chǎn)生同樣的磁異常

磁距相同,埋深相同的大小球體有可能產(chǎn)生同樣的磁異常第15頁(yè)/共42頁(yè)17/43第16頁(yè)/共42頁(yè)18/43

對(duì)磁異常進(jìn)行地質(zhì)解釋的首要任務(wù)是判斷磁異常的成因。對(duì)找礦來(lái)講，就是要區(qū)分哪些是礦異常，哪些是非礦異常。

磁異常的定性解釋包括兩個(gè)方面的內(nèi)容：一是初步解釋引起磁異常的地質(zhì)原因，二是根據(jù)實(shí)測(cè)磁異常的特點(diǎn)，結(jié)合地質(zhì)特征運(yùn)用磁性體與磁場(chǎng)的對(duì)應(yīng)規(guī)律，大體判定磁性體的形狀、產(chǎn)狀及其分布。

一、磁異常的定性解釋第17頁(yè)/共42頁(yè)19/43

實(shí)際工作中，由于地質(zhì)任務(wù)和地質(zhì)條件的不同，定性解釋的重點(diǎn)與方法也不同，但一般都從以下幾個(gè)方面著手。

將磁異常進(jìn)行分類。根據(jù)異常的特點(diǎn)（如極值、梯度、正負(fù)伴生關(guān)系、走向、形態(tài)、分布范圍等）和異常分布區(qū)的地質(zhì)情況，并給合物探工作的地質(zhì)任務(wù)進(jìn)行異常分類。第18頁(yè)/共42頁(yè)20/43

（1）把異常分為區(qū)域異常和局部異常。區(qū)域異常往往與大的區(qū)域構(gòu)造或火成巖分布等因素有關(guān)；局部異?？赡芘c礦床和礦化、小磁性侵入體等因素有關(guān)。為了弄清每個(gè)異常的地質(zhì)原因，對(duì)區(qū)域異常可結(jié)合地質(zhì)情況，再分為強(qiáng)度大、而又起伏變化的分布范圍也大的異常，異常強(qiáng)度較小而又平靜的大范圍分布的異常等等；對(duì)局部性異常，可結(jié)合控礦因素等分為有意義異常和非礦異常等。第19頁(yè)/共42頁(yè)21/43

（2）由“已知”到“未知”。由已知到未知是一種類比方法，這種方法是先從已知地質(zhì)情況著手，根據(jù)（礦）石磁性參數(shù)，對(duì)比磁異常與地質(zhì)構(gòu)造或礦體等的關(guān)系，找出異常與礦體，巖體或構(gòu)造的對(duì)應(yīng)規(guī)律，確定引起異常的地質(zhì)原因，并以此確定對(duì)應(yīng)規(guī)律，指導(dǎo)條件相同的未知區(qū)異常的解釋。在推論未知區(qū)時(shí)，應(yīng)充分注意某些條件變化（如覆蓋、干擾等）對(duì)異常的可能影響。第20頁(yè)/共42頁(yè)22/43（3）對(duì)異常進(jìn)行詳細(xì)分析。詳細(xì)分析研究異常的目的，是為了結(jié)合巖石磁性和地質(zhì)情況確定引起異常的地質(zhì)原因。在研究異常時(shí)，應(yīng)注意它所處的地理位置，異常的規(guī)則程度，疊加特點(diǎn)。同時(shí)還應(yīng)大致判斷場(chǎng)源的形狀、產(chǎn)狀、延深和傾向等。第21頁(yè)/共42頁(yè)23/43渭河盆地航磁△T異常等值線平面圖第22頁(yè)/共42頁(yè)24/43二、磁異常的定量解釋

定量解釋通常是在定性解釋基礎(chǔ)上進(jìn)行，但其結(jié)果?？裳a(bǔ)充初步地質(zhì)解釋的結(jié)果。定性和定量解釋兩者是相輔相成的，并無(wú)嚴(yán)格的分界。定量解釋的目的在于：根據(jù)磁性地質(zhì)體的幾何參量和磁性參量的可能數(shù)值，結(jié)合地質(zhì)規(guī)律，進(jìn)一步判斷場(chǎng)源的性質(zhì)；提供磁性地層或基底的幾何參量（主要是埋深、傾角和厚度）在平面或沿剖面的變化關(guān)系，以便于推斷地下的地質(zhì)構(gòu)造；提供磁性地質(zhì)體在平面上的投影位置、埋深及傾向等，以便合理布置探礦工程，提高礦產(chǎn)勘探的經(jīng)濟(jì)效果。第23頁(yè)/共42頁(yè)25/43

定量解釋方法的選擇，應(yīng)選那些簡(jiǎn)單、方便、精度高，適用范圍廣，有抗干擾能力，前提條件少，能自動(dòng)檢驗(yàn)或修正反演結(jié)果的方法。第24頁(yè)/共42頁(yè)26/431、特征點(diǎn)法

利用磁異常曲線上一些特征值，如極大值、半極值、1/4極值，拐點(diǎn)，零值點(diǎn)及極小值等坐標(biāo)位置和坐標(biāo)之間的距離，求解磁源體參量的方法稱為特征點(diǎn)法。其實(shí)質(zhì)就是求解出不同形狀磁性體磁場(chǎng)解析式的特征點(diǎn)與該形體參量間的關(guān)系式，然后由異常曲線上讀取各個(gè)特征值代入相應(yīng)關(guān)系式求得反演結(jié)果。第25頁(yè)/共42頁(yè)27/43is為Js的傾角，即Js與OX軸間夾角，稱為有效磁化傾角.第26頁(yè)/共42頁(yè)28/43已知斜磁化球體的Za表達(dá)式為其中f是有效磁化傾角is的函數(shù)R:埋深第27頁(yè)/共42頁(yè)29/43將極值點(diǎn)坐標(biāo)Xmax代入Za表達(dá)式中，可求得截面磁矩ms，有第28頁(yè)/共42頁(yè)30/43

這時(shí)K與f、φ均為is角的函數(shù)值，根據(jù)它們的函數(shù)關(guān)系式可以作出表:

解反演問(wèn)題時(shí)，由實(shí)測(cè)異常曲線上取得dm和極值比K，并由K值在表中查得is，f及φ值，分別代入上兩式解得R和ms：若已知截面磁化強(qiáng)度Ms，則又可求得球的中心剖面內(nèi)最大截面積S，進(jìn)一步可解得球體的體積。第29頁(yè)/共42頁(yè)31/43第30頁(yè)/共42頁(yè)32/432、磁異常的其它處理解釋方法1）延拓：向上延拓壓制了淺部礦體的異常，突出了深部盲礦體產(chǎn)生的低緩異常。第31頁(yè)/共42頁(yè)33/43下

延

可

以

處

理

旁

側(cè)

異

常第32頁(yè)/共42頁(yè)34/431.玄武巖2.沉積巖第33頁(yè)/共42頁(yè)35/43

內(nèi)蒙某地用磁力勘探普查超基性巖的實(shí)例。該地區(qū)淺部蓋有一層不厚的玄武巖，使磁場(chǎng)表現(xiàn)為強(qiáng)烈的跳動(dòng)。為壓制玄武巖的干擾，將磁場(chǎng)向上延拓了500m。由圖可知，向上延拓的磁場(chǎng)壓制了玄武巖的干擾。同時(shí)右側(cè)部分反映了深部的超基性巖磁場(chǎng)。1.玄武巖2.沉積巖第34頁(yè)/共42頁(yè)36/432）垂向二次導(dǎo)數(shù)分離微弱異常磁力異常垂向二次導(dǎo)數(shù)異常第35頁(yè)/共42頁(yè)37/433）化極第36頁(yè)/共42頁(yè)38/43

在垂直磁化條件下，磁異常的形態(tài)以及磁異常與磁性體的關(guān)系都比較簡(jiǎn)單，便于進(jìn)行地質(zhì)解釋。但我國(guó)處于中緯度地區(qū)，磁性體受斜磁化影響，其異常一般都有正、負(fù)兩個(gè)部分，異常與磁性體的關(guān)系也比較復(fù)雜，解釋的難度是比較大的。解決這個(gè)問(wèn)題的辦法之一是用數(shù)學(xué)換算將“斜磁化”轉(zhuǎn)變?yōu)椤按怪贝呕保捎谶@一過(guò)程相當(dāng)于人為地將磁性體從所在測(cè)區(qū)移到了地磁極處，故又稱為“化向地磁極”。第37頁(yè)/共42頁(yè)39/43鐵山、鄂城巖體的ΔT異常化向地磁極

ΔT異常最容易受到斜磁化的影響，因此“化向地磁極”在處理航磁資料方面時(shí)常應(yīng)用。湖北鐵山、鄂城巖體的ΔT異常，其正、負(fù)值范圍與巖體界線(點(diǎn)線表示)不符?；虻卮艠O后，異常正值部分與巖體邊界有較好的對(duì)應(yīng)關(guān)系。第38頁(yè)/共42頁(yè)40/43切線法、特征點(diǎn)法的應(yīng)用條件及優(yōu)缺點(diǎn)切線法是利用過(guò)異常曲線上的一些特征點(diǎn)（如極值點(diǎn)，拐點(diǎn)）的切線之間的交點(diǎn)坐標(biāo)間的關(guān)系來(lái)計(jì)算磁性體產(chǎn)狀要素的方法。該方法簡(jiǎn)便、快速