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顺时针转90°则得到井中磁测资料的解释结果
(2) 钻孔在磁性体北(偏北)侧 如图A中ZKN,与磁性体中心呈对称点的 异常值与钻孔在南侧的相同。将坐标轴 逆时针转90°后,与之相当的地面磁测 曲线见图B中ZKN。
可视同虚线矿体引起的异常。根据地面
磁测作出判断后,再将坐标轴顺时针转
90°则得到井中磁测资料的解释结果。
退磁磁场NJ、相邻磁性体磁场的总和。无相邻磁性体影响时, •
T内 T0 N J i N J r
T0 1 N
• 又无剩磁影响时, T 内
N T0 1 N • 只要测出磁性体的磁化率,确定出退磁系数N,就能求得内磁异常
• 这时内磁异常
Ta内 T内 T0
Ta内
根据具体特点, 坐标转换分三种情况:
• (1) 钻孔在磁性体南(偏南)侧 与地面磁测测线背离磁化方向情况相同, 如图A的ZKS,只需将整个坐标轴逆时针转 90°,将井中磁测Za曲线改为Ha′曲线,
将Ha曲线改为Za′曲线,同时将井中磁测
的Z轴变成X′轴,将井中磁测的指N方向 变成Z′轴,则相当于“地面磁测”曲线 (如图B的ZKS) 如根据地面磁测作出判断后,再将坐标轴
2 Z Y1 Y 1 cos cos sin Y 1 4
1 2 X1 X 1 4
钻孔为直孔时,有下列关系式:
Z1 Z
1 2 Y1 Y 1 4
以图3-2说明矿体产状、磁化状况与钻孔位臵的关系。
设X轴指向北, 沿X轴向为正;z轴指向下方,
沿z轴向为正。矿体倾角为
,磁化倾角为
i 。
当X>0时,孔在偏北侧(ZK1孔);X<0时,孔在偏南侧(ZK2孔)
几种规则体参量图基本形态示于图3-3
判别形状的几点规律:
a、板状体厚度小参量图形圆,厚度增大图形变扁。 b、板状体沿倾向无限延伸时图形呈圆形,有限延伸呈 心脏形。
J cos i
有下述四种情况:
(1)若磁性水平层延伸较大,钻孔为直孔时,Z aAB 为垂向分量,
TaCD 为水平分量,则
内磁异常垂向分量
Za ZaAB 4 J
(2)磁性水平层延伸较大,钻孔为斜孔时,A、B面产生的垂向分量 为 Z aAB ,C、D面产生的垂向分量为 Z T sin ,则内
1. 不考虑钻孔壁面的影响时,在两种无限大磁性地层分界面处,垂 直 于 分 界 面 的 磁 场 分 量 Z2 、 Z1 , 垂 直 于 分 界 面 的 磁 化 强 度 分 、 n ,根据场论, Z Z 4 J n J n 1 2 2 1 J1 若分界面为水平面,上部介质无磁性时, 1n =0则分界面处的磁场跃 JZ 2 J rn2
如果 J r 0 ,则
Za 由此可计算磁化率 4 Z 2
如果已测定磁化率,则可确定剩余磁化强度的法分量。
2. 大小和厚度有限的水平磁性层,可将磁性体当作端面水平、半 径为d1、厚度为2h均匀磁化的直立圆柱体来分析。 见图各符号如图所示,d1较大,外侧E、F面的影响不需考虑时,仅由 A、B两个面产生的内磁场为:
式中 J J sin i , aAB T
均垂直层面,且向下
和 Z aAB
其理论曲线见右图,由上式和曲线图可知: • (1)Za曲线在磁性层端面以外为正值, 层面处跃变,磁性层内Za为负值。 • (2)磁性层愈厚端面外正异常值愈大, 端面内负异常 降低, 磁性层薄则相反。 • (3)磁性层厚度远大于孔径(h》d0)时, 磁性层中心
e.将Xa、Ya、Za合成Ta内 , Ta内与板面垂直,则可得出产状。
当矿层为东西走向,沿倾向、走向延伸剖较大时 Xa→0,
则矿层倾角β=tg-1(Ya/Za)
4 定矿体相对于钻孔位臵的方法
1)矿在孔下部还是在井旁的判断
若钻孔没有见矿,却发现旁侧异常,经分析属于矿异常,这时需要
判断矿体在旁侧还是在下部,从而决定是否继续钻进。 如果钻孔较深,能测到形态完整的磁异常,包括有正负极值点、 零值点等主要特征点,则钻孔在矿体旁侧通过了。如果测井段较 短,只能测到局部异常,异常不完整,要确定矿体在孔的旁侧还是 下方,必须结合几点因素进行分析。通常有三种情况: 继续钻进可能见矿; 继续钻进不能见矿;
(3) 钻孔在磁性体的东西侧 相当于垂直磁化的情况, 通常只将井中磁测Za异常变为地面 磁测Ha′异常。转轴方法与上述相同。
定量计算中, 井中磁测解释推断与地面磁测解释推断的参量,
具有对应关系。 以走向无限、无限延深的薄板为例,其对应关系如下:
在井中磁测资料解释推断中,
会遇到反磁化问题解释有两种方法: 一是直接计算;(公式下述)
aCD aCD
磁异常垂向分量
Za ZaAB TaCD sin 4 J TaCD sin
为钻孔顶角
(3)当磁性层倾斜钻孔为直孔
时,A、B面产生的垂向分量为 TaAB cos
TaCD 无垂向分量,则内磁异常垂向
分量为
Za TaAB cos
β为磁性层倾角
⑷ 磁性层倾斜钻孔为斜孔时,内磁异常垂直分量为
•
3确定井中磁异常下限
通常以超过误差的3~5倍的异常值,作为可靠异常。不同精度的仪器,观测到的
可靠异常下限不同,因而应根据仪器的检查或重复观测误差来定异常下限。 • 4对所有异常都应进行分析
解释推断应遵循有已知到未知、定性到定量、简单到复杂、宏观到微观
的原则。必须分析研究各种磁性体在各种条件下可能产生的异常。 • 5综合利用各种资料进行研究解释 应以井中磁测资料为主,综合利用其它物探和地质资料进行解释。井中 磁测也存在多解性,而且资料往往不完整,综合运用地面物探方法特别是磁测资料, 有助于了解场的分布特征,利于确定磁性体的形态。充分结合地质资料,从物探资料 中得出与地质现象的内在联系,从而作出符合实际的地质结论。 • 6不断研究提高解释水平 经过验证之后,应进一步研究总结,做到研究-验证-再研究,不断丰富经验提 高解释水平。
1 2 X1 X 1 4
由内磁异常确定产状的方法归纳如下;
a.在层内测出内磁场三分量X、Y、Z。
b.给定矿层磁化率κ、钻孔顶角φ
c.算出扣除了井壁影响的内磁场值X1、Y1、Z1。
d.由X1、Y1、Z1减去正常场X0、Y0、Z0得出内磁异常Xa、Ya、Za
可参考下列各表
1
• 2
2
• 3
(2).井场则采用参量图,
结合已知的地质资料综合定论。 用直角坐标系表示钻孔轴上与的关系图,称参量图。取 H 为 横坐标, Z为纵坐标,将所测的 Z 、 H i 展示成坐标点联展为闭 i 合线。 简单规则体的参量图形具有一定的特征。 不同形状磁性体外垂直轴线上的的 关系有不同的特征。 可根据其特征来估定引起磁异常的等效磁性体的形状。
c、球体和水平圆柱体在垂直磁化时图形相似,球体略
扁;斜磁化时, 球体变为椭圆形,而圆柱体仍为心脏形。
3估计矿体产状
• 由井场已得资料,可采用下述两种方法估计矿体产状:
• ⑴ 根据参量图估定产状
• ⑵ 利用矿体内磁场定产状
⑴ 根据参量图估定产状
以图3-4薄板参量图为例说明。矿体B北倾对于ZK1孔X>0为向井, 对ZK2孔X<0为离井时, β为倾角
⑵ 利用矿体内磁场定产状
对于走向、延深都无限的薄板,其内磁异常
在没有钻孔影响时总垂直于板面。板的倾角β为:
=tg
1
H a内 Z a内
如考虑井壁面影响,令Z1、Y1、X1为扣除了井壁影响
的内磁场值,Z、Y、X为实测值,φ为钻孔顶角。 则钻孔为斜孔时,有下列关系式
2 Y Z1 Z 1 sin sin cos Z 1 4
(二)解释推断的方法
1 2 3 4 区分矿与非矿异常 定矿体形态 定产状 确定矿体与钻孔的相对位臵
1 区分矿与非矿异常 对于是否钻孔所见矿异常,可根据内磁场规律 来分析。
对于旁侧异常,可根据磁异常曲线和矢量收敛或
发散特征来判断。
2 定矿体形态
⑴ 通常用磁异常曲线某些特征点参数和
外磁场特征来估定矿体形状和产状。
向大家致敬!
(杨 坤 彪)
井中磁测资料解释推断
井中磁测是地面磁测向井下的发展,其物
理基础、方法原理、解释推断的任务与地面
磁测基本相同, 解释推断方法也与地面磁测
密切相关。
一、 井中磁测资料解释推断的特点 二、 井中和地面磁测正反演公式间的关系 三、 井中内磁场问题 四、 地质问题中常见的解释推断 五、 井中磁测定量计算
β-i>0则参量图对称轴在第Ⅰ象限
β-i<0则参量图对称轴在第Ⅱ象限。 矿体A南倾对ZK1孔X>0为离井,对ZK2孔X<0为向井时,
β->0则参量图对称轴在第Ⅲ象限。
综合上述特点,可按下述方法估定产状:
a、由参量图对称轴与轴所夹锐角定β-i b、根据对称轴所在象限判断β-i的符号: 对称轴在Ⅰ、Ⅲ象限时β-i>0; 对称轴在Ⅱ、Ⅳ象限时β-i<0 c、再由已知的磁化倾角i(或用其它方法估算的i) 定β。 数值。
二 井中和地面磁测正反演公式间的关系
• 井中和地面磁测正演公式本质上是相同的,只需将坐标作转换,二者存在 必然的联系。 • 地面磁测一般沿水平线(X轴)测量,垂直磁异常Za垂直测线,水平磁异 常Ha平行测线;井中磁测直孔是沿铅垂线探测的, 垂直磁异常Za与测线 平行,相当于地面磁测水平磁异常Ha的情况, 水平磁异常Ha与与测线垂 直, 相当于地面磁测垂直磁异常Za的情况。因此, 只需将坐标作一旋转, 即可将井中磁异常变为地面磁异常。
TaAB Z aAB zh zh 2 J 2 2 2 d0 z h d12 z h z h zh 2 d2 z h 2 d02 z h 1