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磁力异常解释与矿产资源勘探磁力异常是地球物理勘探中常见且重要的现象之一，它在矿产资源勘探中具有重要的应用价值。
本文将探讨磁力异常的解释原理以及其在矿产资源勘探中的应用。
一、磁力异常的解释原理磁力异常是指地球表面某一点的地磁场数值与该点的磁场理论值之间的差异。
磁力异常是由于地下物质的磁性不均匀分布所引起的。
地球内部的岩石和矿石都具有一定的磁性，不同类型的岩石和矿石有不同的磁化强度和磁化方向，因此它们对地球磁场的影响也不同。
磁力异常解释的基本原理是通过测量地磁场的强度和方向，计算出理论值，并将其与实际测量值进行对比。
当实际测量值与理论值存在差异时，可以推断该区域可能存在磁性物质，从而初步判断地下是否存在矿产资源。
二、磁力异常在矿产资源勘探中的应用1. 磁力异常在磁性矿产资源勘探中的应用某些矿石具有较强的磁性，如铁矿石、铁矿、铁磁体等。
在磁力异常勘探过程中，可以利用磁力仪器对区域内的磁场进行测量，从而发现磁性矿产资源。
通过分析磁力异常的强度和分布规律，可以初步判断磁性矿物的类型、储量和分布区域，为矿产资源勘探提供重要的参考依据。
2. 磁力异常在非磁性矿产资源勘探中的应用除了磁性矿产资源外，一些非磁性矿石也可能对地磁场产生微弱的磁化作用，从而引起磁力异常。
通过测量地磁场的变化，可以对非磁性矿产资源进行初步研究。
在非磁性矿产资源勘探中，磁力异常的分析往往与其他地球物理勘探方法相结合，如电法、重力法等，以提高勘探的准确性和有效性。
3. 磁力异常在区域勘探中的应用磁力异常不仅在点位勘探中有重要价值，也在区域勘探中有重要应用。
通过对区域内磁力异常的分析，可以推测区域内的岩性、构造特征和地质演化历史，从而为区域内矿产资源的勘探提供指导。
同时，磁力异常还能够辅助判断断裂带、深部构造和隐伏矿体，有助于进一步优化矿产资源勘探的布局。
三、磁力异常解释与矿产资源勘探的挑战与发展虽然磁力异常在矿产资源勘探中具有重要的应用价值，但其解释过程也面临一些挑战。
目录一、磁异常导数在定量解释中的用途 (2)二、场位的向上延拓在磁异常解释中的应用 (3)（一）向上换算消除局部干扰异常 (3)（二）用向上延拓数据判断磁性体形状 (3)三、场位向下延拓的应用（高通滤波） (3)（一）应用中应注意的问题 (3)1、延拓与光滑 (3)2、延拓的取样间隔问题：延拓的取样点距与延拓深度是有关系的。
延拓方法中比较多的方法是延拓的点距等于或大于延拓的深度。
只有少数方法的个别点距小于延拓深度。
总的来说，延拓时点距越大，延拓深度也越大。
(3)3、延拓到达的深度问题： (4)（二）、向下延拓处理叠加异常： (4)（三）、用向下延拓评价低缓异常： (5)二节垂直导数的应用 (5)一、处理叠加异常：1、分离叠加在背景场中的局部场，2、分离旁侧叠加异常、3与换算到垂直磁化配合使用，4、用二节倒数圈定磁性体的范围和位置。
(6)四、磁异常与地质规律的关系 (6)一、关于侵入岩的异常特点问题 (6)二、关于火山岩的异常特点问题 (6)三、沉积岩的磁异常特点 (7)四、变质岩的磁异常特点： (7)五、断裂的磁异常特征 (7)六、磁性矿体或矿床的异常特征问题 (8)七、基低构造与磁异常的关系问题 (9)五、关于分辨矿与非矿异常问题 (10)二、分析磁异常的方法 (12)一、磁异常导数在定量解释中的用途若从物理意义来理解导数，则导数异常可以用于解决下面几个方面的问题；（一）异常曲线经过一次或二次微商后，能减轻磁性围岩的干扰，例如磁性矿体的异常与磁性岩体的异常叠加时，矿体的异常受到畸变，经过沿X方向或Z方向的一次微商后畸变会减轻、因为磁性围岩的体积相对于求导之前已大大减小.（二）适用于某些非二度体异常的解释，对在平面等直线图上是椭圆形轮廓的异常，不能看作是二度体（沿走向有限的薄板，水平圆柱体）异常，求产状要素时不易选择恰当的公式。
经过沿X方向作一次微商后，磁体物体剩下两侧边缘部分，可看作二个沿走向延长很大的薄板，解释时就可选择薄板的计算公式。
（一）确定磁异常是否由地表磁性地质体引起的方法大多采用对比分析的方法，即将磁测平面图和地质平面图进行对比，磁测剖面图和地质剖面图进行对比分析。
着重分析研究以下两个方面：1、分析异常的形态特征和异常分布与地质体的对应关系磁异常受地形的控制很明显，异常高低与地形起伏基本对应，南北测线时，正地形南坡和高点出现正值和峰值，北坡和沟谷出现负值和负极值，这时磁异常可能是出露或浅部磁性地层引起。
若磁异常受地形影响不明显，则异常可能是深部磁性体引起。
异常形态为锯齿状，强度高，梯度变化大，一般是出露地表或浅层磁性地质体的反映。
若异常形态圆滑，强度较低，梯度变化较小，则可能是深部磁性体反映。
异常与出露的岩层无论在平面和剖面图上密切相关，相互对应，反映异常可能由该岩层所引起。
若异常分布横向上穿越几个不同的岩层，则可能异常由隐伏磁性体引起。
2、分析地表岩石的磁性大小与实测异常关系当异常主体范围内出露磁性地质体范围较大（直径大于30m），地形较平坦时，则磁性体能引起的最大磁异常可由下式近似计算：⊿T max≈2πJ z·sinI0（1）式中⊿T max—磁性地质体能引起的最大磁异常J z—磁性地质体总磁化强度J的垂直分量I0—测区地磁场倾角将实测⊿T max结果与上式据实测岩(矿)石物性资料计算结果对比，若两者相近或计算结果大于实测值，则可认为异常可能由出露岩（矿）石引起。
若实测结果大于计算结果，则可能存在隐伏磁性体或磁性体深部磁性增强情况。
由于地表岩矿磁性可能受风化作用影响减弱，故应结合上述磁异常特征和位置分析方法认真分析判断。
例如：在某岩体上实测到⊿T max=1300nT。
经测定岩体磁性标本，J z=3000*10-3A/m。
由（1）式可估算岩体能引起的⊿T最大异常（测区地磁场倾角为500）⊿T max=2π·J z·sinI0=0.1*2π*3000*sin500=1444nT计算出的⊿T极大值大于实测的⊿T极大值，故认为实测磁异常由岩体所引起。
三、解释异常的经验物探化探资料的推断解释，存在2种多解性：一是异常起因地质定性解释的多解性；二是定量反演异常源几何参数的多解性。
前一种情况常导致区分矿与非矿异常的失误。
例如，与全国知名的大红山铁矿和梅山铁矿对应的航磁异常，在查证之前仅依据磁异常特点和与地质图简单对比，最初均推断由火山岩引起。
后一种多解性可导致因产状判断错误、推断深度不准等使第一、二个验证孔找不到矿体或找不到主矿体。
正是由于客观存在的这2种多解性，造成了物探化探资料推断解释的复杂性。
减少多解性的办法，从目前看主要有3条途径：其一是通过观测数据在数量上空间分布上的增多，减少定量解释的多解性；其二是通过稀疏工程控制和增加性质不同的观测参数，即投入综合方法减少定性与定量解释的多解性；其三是深入研究异常和提高解释者的水平。
从众多异常中筛选出矿致异常进行工程验证，就是物探化探找矿中在取得合格资料后的关键。
异常筛选是目前物探化探找矿工作术难度最大、最能显示物探化探工作者水平的重要方面，因为异常地质起因解释需考虑众多的复杂因素。
在给异常定性时，判断异常的地质起因要注意以下问题：1 从已知到未知和注意发现新类型、新矿种并重“从已知到未知”是物探化探异常解释的基本准则之一。
“已知”首先是指工区或邻近地区已知地质起因的异常，通过追索、类比已知异常，推断未知异常的地质起因，可靠性较大；同时也是指非工区、非邻区的已知成矿地质条件和已知矿异常特点，据此筛选出位于与已知矿成矿地质条件相同或相似地段的异常和异常特点相近的异常进行验证，成功的把握也较大。
“从已知到未知”不能绝对化。
同一地区同一矿种可能有几种矿床类型：控矿构造可能有多组方向；同一类矿床可能产在并不完全相同的地质环境中；更重要的是在工作区可能存在不同于已知矿床的新矿种、新类型。
既要从已知到未知，寻找与已知矿床类似的矿床；又要有创新的思想，同样注意那些与已知矿异常特点不同、所处地质环境或矿化特点不同的那些异常。
栖霞山铅锌银矿床原为小型锰矿，验证自电和化探异常，却发现了大型铅锌银矿床；八卦庙金矿先发现了褐铁矿化石英脉含金，从1981～1987年，用了7年时间找石英脉型金矿，但品位普遍低，此后在化探金异常中心布槽验证，发现宽达100余m的含金蚀变千枚岩，从此发现新类型矿化，矿床规模达特大型；老万场金矿，1983年土壤测量就圈出了金的高含量异常区；囿于找原生金矿，1985年再次查证该金异常，也未将土壤中的高含量视为矿，而中止工作；到1992年进行资料二次开发时，才重视这一土壤测量异常，并发现了新类型—红土型金矿；1957～1958年，据地面磁测异常发现了大西沟铁矿，储量不足1000万吨，1966年发现航磁异常后，经地面磁法详查，1969年布5孔验证，都只见薄层磁铁矿，此后由于地质人员辨认出了肉眼难以识别的菱铁矿，才得以突破。
实际上该矿床以菱铁矿为主，次为菱铁—磁铁矿及少量磁铁矿体。
这一认识的提高，使储量增至3亿吨。
2 要善于分析成矿地质条件的复杂性在定性解释异常时，不重视异常部位成矿地质环境的分析是不对的，但必须高度重视成矿地质条件分析的复杂性。
(1)地表成矿环境不利，地下有利。
白音诺尔铅锌矿床属矽卡岩型，依据激发极化异常在矿区西南的火山岩之下找到了矽卡岩型矿体；在西尚庄铁矿的找矿中，根据位于闪长岩出露区的磁异常，在闪长岩的下接触带找到主矿体；1972年验证由双鸭山铁矿引起的磁异常时，探槽中只见到变质岩，地表又散布大量玄武岩转石，就推断异常由玄武岩引起，因而中止工作。
1993年再次深入研究该异常时，才认识到地表所见玄武岩不能引起实测异常，因而再次验证，孔中见到厚达百米的矿体，成为大型矿床。
(2)当异常区存在石墨化、黄铁矿化等干扰源时，不要就认定是不利的。
例如，山门银矿床，1979～1981年。
采用1：10 000激发极化、磁法和少量土壤测量发现了长达5 000 m，宽1 000～1500 m，Ms为6％～30％的规模巨大，强度很高的激电异常。
认为一级异常由石墨化、黄铁矿化岩引起，次级异常由硫化物矿体引起。
1982年认为有找金前景，进行槽探揭露，由于未分析Ag而无突破。
1984年重新分析Ag，结果发现石墨化、黄铁矿化岩就是含银多金属层，银矿规模达大型(银储量为1 752 t)。
(3)地表只见矿化，地下有盲主矿体。
八家子铅锌矿床，1954～1961年发现并查证1：5 000土壤测量异常，只发现不连续矿化，认为不具工业意义。
1984～1987年又投人1：10 000激发极化，磁法和土壤测量，验证激电、化探综合异常，在60～110 m深处发现6个盲矿体，达中型；曾家垅锡矿，地表只见铜铅锌矿化，地下见锡矿体。
(4)地表露头矿体小，深部有隐伏大矿体。
广西钦甲锡铜矿床，1958年检查航磁异常发现小矿体露头，因规模小，而停止工作。
1961年验证强磁异常，控制了浅部9个矿体。
1966～1972年验证低缓磁异常见主矿体，使矿床达中型；三山铜银多金属矿，1980年区调发现铅锌矿点10处，因规模小而停止工作。
1993年查证该区面积达3．5 km2的区域化探异常，经验证综合物化探异常找到盲矿，银、锶达大型，铜、铅为中型。
(5)地表所见矿床类型无工业价值，深部的另一类型有价值。
例泗人沟铅锌矿床，1959～1964年区调时查证土壤测量异常发现，但认为属石英脉型，无进一步工作价值。
1981～1983年1：5万水系重新发现该异常。
1984年投人1：10 000岩石测量，1985年进行钻探验证，在深部发现了充填型脉状矿体，达中型。
(6)地表所见矿种无工业价值，地下却有另外有价值的矿种：例如，矾山磷铁矿床，1959、1961、1969、1970年4次找铁，施工6孔，均因铁矿品位低而下马。
1973年再次验证磁异常，见80 m厚的磷矿层，因可综合利用，所以成为大型工业矿床(7)已知矿种矿床规模小，地下有另一矿种规模大。
城门山铜矿床和武山铜矿床，地表均为小型铁矿和铁帽，地下为大型铜矿；鸡冠石银(金)矿床，1965年验证激发极化异常只见富硫含铅的磁铁矿、褐铁矿。
1971年再次验证时，发现岩芯含Au、银较高，1983年重新分析钻孔副样，发现了一个大银矿。
总之，要依据异常查证结果，分析和计算地表所见地质体或矿化体能否引起实测异常，若结论是否定的，就要考虑深部的可能变化。
当然，即使异常确由地表矿化引起，也可根据成矿系列的规律性，推断深部的可能变化。
二、背景技术根据磁铁矿与磁性岩体的磁性差异，利用“日变法”来区分矿与非矿的研究方向已提出五十余年了。
国投入研究并发表的文章有：七三年地质学院写的“日变法"一文：省物探队撰写的“利用日变法和低频交流电法分辨矿与非矿异常实验报告”；中科院矿床所1980年发表的“日变法区分矿与非矿的研究”等。
专业人事知道：大多数磁铁矿的磁化率K大于0．03×4πsi(k)，Q值小于l，而磁性岩体磁化率小于0．0l×4πs i(k)，Q值在l—10之间变化。
当地磁场随日变变化时，在磁铁矿上方引起的磁异常变化值dz，dH，dT将比相同大小，埋深，形态的磁性岩体大很多倍。
为此，在上世纪五十一七十年代，利用“日变法”区分矿与非矿的研究曾成为热门课题。
但他们的工作没有达到区分矿与非矿的目的。
失败的原因是：他们的研究工作仅紧缩于日变异常值本身，没有建立把磁性体上方已经观察到的△z、△H、△T dz(△z)、dz(△H)、dz(△T)、参数曲线与dz、dH、dT、dzH、dH H、dTH……等参数曲线综合起来纳入有关公式求解隐伏磁性体真磁化率K及真Q值的方法技术。
最终只能求解视Q值，而视Q值比真Q值要大l～4π倍。
不具有区分矿与非矿磁异常的能力。
目前区分矿与非矿磁异常的主要手段还是钻探，大量的钻探工程表明：产生磁异常的磁性体95％以上为磁性岩体，对已找到的几百万个磁异常，如果一个个要通过钻探手段予以验证，在经济上是不可接受的。
因为它涉及到上万亿的勘探费用。
为此，找到一种直接利用磁法勘探手段来区分矿与非矿磁异常的方法，是地质工作者长期以来追求的目标。
由地质学院、地质学院、地质大学、工业大学合编的“应用地球物理学一一磁法教程”，专题讨论了各种区分矿与非矿磁异常的方法(P308～310)。
其结论是：“对磁异常进行解释的首要任务是判断引起磁异常的地质原因。
对找矿讲，就是区分哪些是矿异常，哪些是非矿异常，当地质和地球物理条件较为简单时，区分矿与非矿异常并不困难，但在覆盖地区，矿体埋藏较深时，这一问题就非常突出，而且难度较大，是磁法勘探领域需进一步研究的课题……到目前为止，利用K值和Q值的方法有人工磁化法、日变法、低频电磁感应法及磁测深法，但这涉及到一系列的理论问题及高精度的仪器问题，现尚在研究中”。
(目前仪器问题已基本解决一笔者注)1．几种简单形体的磁异常特征（1）柱状体的a Z曲线特征在自然界中的火山颈、筒状体等均可看作为柱状体。
在北半球向北倾斜的柱状体基本上都是顺轴磁化，磁化方向由柱顶指向柱底，即柱顶为负磁极，柱底为正磁极，其他地方无磁极分布。
如图6.2.2。
图 6.2.2 柱状体的a Z 曲线异常（2）球体的aZ 曲线特征自然界中的襄状体、透镜体、充有磁性矿物的溶洞都可以近似看作为球体。
一个均匀磁化球体的磁场等效于一个磁偶极子的磁场。
图6.2.3 和图6.2.4 分别为垂直磁化和倾斜磁化aZ 异常曲线图及断面上磁力线的示意图。
图 6.2.3 垂直磁化球体的a Z 曲线 图 6.2.4 倾斜磁化球体a Z 曲线（3）板状（脉状）体的aZ 曲线特征 自然界中的层状体，脉状体都可近似地看作为板状体。
当板状体的顶面埋深小于上顶面宽度时，为厚板。
反之为薄板。
薄板和厚板的磁场特征基本类似。
当M 的方向与层面平行时，称为顺层磁化，斜交时称为斜磁化。
如图6.2.5与6.2.6。
图 6.2.5 顺层磁化板状体a Z 曲线 图6.2.6 斜磁化板状体a Z 曲线权限（4）接触带的aZ 曲线垂直接触带走向的测线上，aZ 异常曲线的特征图（6.2.7），在磁性岩层一侧出现正值，且延续较长围，非磁性岩层一侧出现负值。
图 6.2.7 接触带的a Z 曲线2．磁异常的定性解释对磁异常解释的步骤与思路和对重力异常的解释相似。
磁异常的形态与地质体的形状、磁性强弱、产状等的关系，可综述如下：如果在等值线平面图上磁异常沿某一方向延伸较远，说明该磁性体为二度体，异常的长轴方向即为磁性地质体的走向。
当磁异常无明显走向时，说明磁性体可能为球、柱等二度体。
磁性地质体的规模可根据异常围大致确定。
在a Z等值线平面图上，如果发现在正异常周围有负异常，一般为有限延深的磁性地质体引起；如果只在一侧出现负值，则为无限延深斜磁化地质体引起；如果在正异常周围不出现负异常，则为顺层（轴）磁化无限延深的地质体。
