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06重磁异常反演及磁异常解释

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探矿区重、磁异常分析及解释

探矿区重、磁异常分析及解释

2021年 2月下 世界有色金属217探矿区重、磁异常分析及解释杨文山，王鹏，李少华，程斌，郭润平（陕西地矿第二综合物探大队有限公司，陕西　西安　７１００１６）摘 要：为探明青海省格尔木市某某矿区的矿产资源，通过组织物探队开展高密度的重力测量工作，寻找可能存在的基性或超基性岩体提供地球物理依据。

文章注意结合勘测实际，分析探矿区重、磁异常情况。

关键词：探矿区；重、磁异常；分析及解释中图分类号：Ｐ６３１．２ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００２－５０６５（２０２１）０４－０２１７－２Analysis and interpretation of gravity and magnetic anomalies in prospecting areaYANG Wen-shan,WANG Peng,LI Shao-hua,CHENG Bin,GUO Run-ping（Ｔｈｅ　ＮＯ．２　Ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ　Ｇｅｏｐｈｙｓｉｃａｌ　Ｐｒｏｓｐｅｃｔｉｎｇ　Ｂｒｉｇａｄｅ，　Ｓｈａａｎｘｉ　Ｇｅｏｌｏｇｙ　ａｎｄ　Ｍｉｎｉｎｇ　Ｇｒｏｕｐ　Ｃｏ．Ｌｔｄ．，Ｘｉ＇ａｎ　７１００１６，Ｃｈｉｎａ）Abstract: Ｉｎ　ｏｒｄｅｒ　ｔｏ　ｅｘｐｌｏｒｅ　ｔｈｅ　ｍｉｎｅｒａｌ　ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ　ｏｆ　ａ　ｃｅｒｔａｉｎ　ｍｉｎｉｎｇ　ａｒｅａ　ｉｎ　Ｇｏｌｍｕｄ　Ｃｉｔｙ，　Ｑｉｎｇｈａｉ　Ｐｒｏｖｉｎｃｅ，　ｔｈｅ　ｇｅｏｐｈｙｓｉｃａｌ　ｐｒｏｓｐｅｃｔｉｎｇ　ｔｅａｍ　ｉｓ　ｏｒｇａｎｉｚｅｄ　ｔｏ　ｃａｒｒｙ　ｏｕｔ　ｈｉｇｈ－ｄｅｎｓｉｔｙ　ｇｒａｖｉｔｙ　ｓｕｒｖｅｙ　ｗｏｒｋ　ｔｏ　ｐｒｏｖｉｄｅ　ｇｅｏｐｈｙｓｉｃａｌ　ｂａｓｉｓ　ｆｏｒ　ｆｉｎｄｉｎｇ　ｔｈｅ　ｐｏｓｓｉｂｌｅ　ｂａｓｉｃ　ｏｒ　ｕｌｔｒａｂａｓｉｃ　ｒｏｃｋ　ｍａｓｓ．　Ｉｎ　ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ，　ｔｈｅ　ｇｒａｖｉｔｙ　ａｎｄ　ｍａｇｎｅｔｉｃ　ａｎｏｍａｌｉｅｓ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ　ａｒｅａ　ａｒｅ　ａｎａｌｙｚｅｄ　ｉｎ　ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｓｕｒｖｅｙ　ｐｒａｃｔｉｃｅ．Keywords: ｐｒｏｓｐｅｃｔｉｎｇ　ａｒｅａ；　ｇｒａｖｉｔｙ　ａｎｄ　ｍａｇｎｅｔｉｃ　ａｎｏｍａｌｉｅｓ；　ａｎａｌｙｓｉｓ　ａｎｄ　ｉｎｔｅｒｐｒｅｔａｔｉｏｎ1 探矿区研究概况2009年青海省核工业地质局开展的1:5万高精度磁测工作，未采集磁物性标本，对磁异常区的地质特征未进行详细踏勘、了解，主要结合1:20万地质资料进行了初步解释、推断，认为磁异常可能由岩体接触带铁多金属矿化引起。

磁法反演新进展

磁法反演新进展

磁法反演新进展20 世纪50 年代及60 年代，主要采用手工计算及物理模拟如量板法、导电纸模拟等，能够实现延拓、导数计算及任意形状截面二度体正演。

20 世纪70 年代到80 年代，利用计算机的资料解释方法广泛应用。

解析延拓、磁化极、分量换算、最优化自动反演等大量方法，之前靠手工计算无法实现的，如今可以实现。

在磁法勘探资料的反演方面，近几十年来，研究从单一的空间域系统逐步发展到空间域和频率域两大处系统，从经典的手工计算发展到计算机计算为主，从单一的方法发展到综合反演方法。

磁异常的反演包括两部分内容：一是确立观测所得数据与地质体模型参数之间函数关系的确立，二是找到合适的反演算法。

目前，对于人机交互反演而言，根据确定的函数关系进行计算正演模型是反演过程的主要构成部分。

反演算法很多，近年国内外专家，主要采用线性反演，拟BP 神经网络反演和约束最优化反演等方法来反演地质体的密度和磁性。

研究较多的反演方法主要有磁场快速自动解释和全局优化定量反演技术等。

自20 世纪70 年代以来，磁场自动反演技术得到了迅速发展及广泛应用。

其中，具有代表性的方法有：总梯度模法（又称为解析信号法）、欧拉反褶积法和位场相关成像等这些方法可以对大面积的平面网格数据进行自动反演解释，并且具有较强的适应性和灵活性。

近年来，成为磁场反演方法研究的一个热点。

快速自动解释方法不需要进行反演迭代计算，因此计算速度较快，然而只能够针对场源的水平分布、边界轮廓等形态特征进行某种程度的描述刻画，是一种半定量反演解释方法。

定量反演解释技术是对地下空间磁性异常体的参数进行定量计算。

但是由于计算量巨大，在计算机早期应用于地学领域的阶段，主要在磁法勘探资料反中，应用线性定量反演方法。

20 世纪80 年代以来，计算机应用发展对磁异常的自动反演深度的技术提供了基础。

磁异常的自动反演方法有：Werner 反褶积法、总梯度模法、欧拉法[9]等。

这些方法在航磁方向，为了解决大面积航磁资料解释需要大量的反演深度参数的问题上，得到广泛应用。

磁异常的定性、定量解释

磁异常的定性、定量解释
R=f(is )* dm
60˚ 75˚ 90˚
0.30
0.19
0.13
0.73
0.66
0.59
0.96
0.99
1.00
3. 无限延深薄板状体反演方法
α＝60 ˚ ，i ＝80 ˚ ，ε＝－1 0 ˚
130 ˚ ，i ＝80 ˚ ，ε＝6 0 ˚
α ＝60 ˚ ，i ＝45˚ ，ε ＝60 ˚
α ＝60 ˚ ，i ＝110˚ ，ε ＝-50 ˚
α ＝130 ˚ ，i ＝45˚ ，ε ＝130 ˚
所谓“反切”磁异常就是沿剖面寻找负磁异常为主体的异常极值、拐点等特征点， 然后将异常剖面上下颠倒过来，再使用常规切线法计算该负值主体异常的场源深 度。
i=10°
guozhh@
i=-20°
厚板状体顺层磁化（ε ＝0°）Δ T剖面磁异常 厚板状体倾斜磁化（ε ＝20°）Δ T剖面磁异常 厚板状体倾斜磁化（ε ＝60°）Δ T剖面磁异常 厚板状体倾斜磁化（ε ＝90°）Δ T剖面磁异常
如图所示Za平面等值线图呈 北东走向长椭圆状异常，反映矿 体为北东走向。在北西向剖面内， 通过异常特征可以判断，磁化方 向与倾向的夹角γ角较小，根据地 磁场方向可以判断矿体北西倾。
2.根据ΔT异常特征判断倾向。走向无限、延深无限的倾斜厚板状体ΔT剖面 磁异常的解析表达式为：
ΔT＝sinα* sin I*0 [ Zcosε+Hsinε ] 式中，α为板状s体in i倾0 角；I0为地磁倾角；i0为沿剖面方向的有效地磁 倾角；ε ＝90 ˚ ＋α－ i－ i0为异常特征角； i为沿剖面方向的总有效磁化 倾角；Z、H分别为垂直板状体垂直磁化情况下的磁场垂直和水平分量。 由该式可以看出： ΔT剖面磁异常的曲线形态完全由特征角ε决定，随着 ε角的变化， ΔT异常曲线有不同的特征。

重磁资料处理及解释新技术方法

重磁资料处理及解释新技术方法

50000 950 45000 850 750 40000 650 550 35000 450 350 30000 250 150 25000 50 -50 20000 -150 -250 15000 -350 -450 10000 -550
y(m)
30000
25000
20000
15000
10000
0 0 5000 10000 15000 20000 25000 30000 35000 40000 45000 50000 55000
x(m) (a) Field continued from flying altitude to 3500m
55000
x(m) (b) Field re-continued from 3500m to flying altitude
55000
50000 2200 45000 2000 1800 40000 1600 1400 35000 1200 1000 30000 800 600 25000 400 20000 200 0 15000 -200 -400 10000 -600
50000 950 45000 850 750 40000 650 550 35000 450 350 30000 250 150 25000 50 -50 20000 -150 -250 15000 -350 -450 10000 -550
5150000
5150000
nT
5140000 220 200 5130000
升深4 宋深3 升深6 升深2-1 卫深4 升深2 升深101 卫深5 升深201 卫深501 升深3 芳深8
nT
5140000
180 5130000 160

重磁勘复习资料完整

重磁勘复习资料完整

《重磁勘探》知识点1. 什么叫重力勘探？什么叫磁力勘探？重力勘探是以岩、矿石密度差异为物质基础，由于密度差异会使地球的正常重力场发生局部变化（即产生重力异常），观测和研究重力异常，就能达到解决地质问题的目的。

磁法勘探：通过观测和分析因岩矿石的磁性差异引起的磁异常，以便研究地质构造及其分布和寻找矿产能源2. 引起重力变化的原因有哪些？地球重力的分布规律？什么叫做固体潮？2gu gu gu g.u gu 9.8m/s 9.78⎧⎧⎪⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎧⎪⎨⎪⎧⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎩⎪⎩潮汐变化：太阳、月亮等天体引起变化为3非潮汐变化：地球形状和地下物质运动等引起的非周期变化不超过1地球形状、地形：可引起约6万变化地球自转：有3.4万变化空间上地下物质密度分布不均匀：到达几千人类历史活动遗迹和建筑物时间上全球重力平均值为地球表面上赤道为，两极为9.832.从赤道到两极变化为0.05⎪⎨⎪⎩地球固体潮：在日月引力作用下，地球固体表面也会像海水一样产生周期性涨落。

3. 什么叫正常重力值，其随空间的分布规律是什么？在假设地球是一个密度成层分布的光滑椭球体，在同一层内密度是均匀的、各层的界面也都是共焦旋转椭球面的情况下，根据地球的引力参数，地球长半径、扁率、自转角速度等计算出的重力位以及重力值称为正常重力位，此时的重力场称为正常重力场，表示正常重力场的数学解析式称为正常重力公式。

确定重力位的方法：拉普拉斯方法、斯托克斯方法。

正常重力值的性质：1、只与计算点的维度有关，沿经度方向上没有变化；2、在赤道处最小，而在两极处数值最大，相差约5万gu3、沿纬度方向的变化率与纬度有关，在纬度45度处的变化率最大 4. 什么叫重力异常？重力异常的实质是什么？5. 什么叫大地水准面？地球的基本形状？水准面是重力等位面；人们将与平均海洋面相重合的水准面称为大地水准面，大地水准面也是重力等位面。

在研究地球形状时，人们把平均海洋面顺势延伸到大陆所形成的封闭曲面（大地水准面）的形状，作为地球的基本形状。

磁异常的反演解释方法共44页

磁异常的反演解释方法共44页

谢、自己选择的路、跪着也要把它走 完。 17、一般情况下)不想三年以后的事， 只想现 在的事 。现在 有成就 ，以后 才能更 辉煌。
18、敢于向黑暗宣战的人，心里必须 充满光 明。 19、学习的关键--重复。
20、懦弱的人只会裹足不前，莽撞的 人只能 引为烧 身，只 有真正 勇敢的 人才能 所向披 靡。
61、奢侈是舒适的，否则就不是奢侈 。——CocoCha nel 62、少而好学，如日出之阳；壮而好学 ，如日 中之光 ；志而 好学， 如炳烛 之光。 ——刘 向 63、三军可夺帅也，匹夫不可夺志也。 ——孔 丘 64、人生就是学校。在那里，与其说好 的教师 是幸福 ，不如 说好的 教师是 不幸。 ——海 贝尔 65、接受挑战，就可以享受胜利的喜悦 。——杰纳勒 尔·乔治·S·巴顿

重磁场数据处理与解释


b/2 b/2
x12
1 y12 h2
1/2 dx1dy1dh
为求V的波数谱，设
1
f1 x1 x12 y12 h2 1/ 2
f2
则这二个函数的褶积为

x1


1 0
-a/2 x1 a / 2 其它
cx

f1

x

x1

f2Βιβλιοθήκη x1则



t0 l0 x m0 y n0 z
T

l0

U x

m0
U y

n0
U z

利用(1-6)、(1-7)和(1-12)式，可以得到 T 的波数谱为
T%u,v i l0u m0v n0 u2 v2 U%u,v
Jy
V% y
Jz
V%
z

(1-4) (1-5)
根据富氏变换的微分性质，
V% iuV% x V% ivV% y
而 V% V% u2 v2 V%
z h
设 l, m, n 为磁化方向的方向余弦，即
l cosIcosD m cosIsinD n sinI
式中 r u2 v2 ， arctg v 。
u
三、磁偶极磁异常的波数谱
磁偶极磁异常相当于一个均匀磁化球体的磁异常。利用泊松公式有
Z U 1
z G
J xVxz J yVyz J zVzz
则
Z%u,v 1 G
J xV%xz J yV%yz J zV%zz
(1-2)

磁异常解释中的剩余磁化问题

测。在两处火山岩地区, 在异常场和正常场上两条 地磁场随时间变化曲线完全 一致, 没 有什么差别。 另外两 处是磁性铁矿体: 一处 磁化率为 4∀ # 0. 06 S I, Q 为 0. 06~ 0. 7; 一处磁化率为 4∀ # 0. 1 SI。在 两处磁铁矿体地区, 在异常场和正常场上两条地磁 场随时间变化曲线有明显的差别, 对于 Pc3微扰, 幅 度的差别一处达 0. 035, 一处达 0. 2。 P c3微扰的特 点: 幅度约 0. 5 ~ 1 nT, 随着地磁纬度增加, 幅度变 大; 周期范围 10~ 45 s; 持续时间几小时, 白天特别 是地方时中午出现。此外, 如果用人工交变磁场作 用于上述 具有感 应磁化 的磁 性体 上方, 也会 产生
高, 但仍能显 示: 在 已知的磁 化率很高 的 ( 感磁为 主 ) 岩石引起的磁异常附近, 可以观测到地磁场随 时间变化异常大的幅度; 而在剩余磁化很强的岩石 附近, 则观测不到地磁 场随时间变化 的幅度异常。 20世纪 70年代, 苏联地球物理学家在这方面还做 了一些工作 [ 8- 10 ] [ 11 ] 102- 104。
以流纹斑岩和磁铁矿矿石为例。按岩石磁学的 有关理论, 若岩石中含有不多的磁性矿物, 且主要是 磁铁矿, 岩石的磁性主要反映磁性矿物的微结构, 特 别是磁畴状态、颗粒大小和形状等因素。当磁铁矿 颗粒大小为 0. 05~ 1 m 时, 具有单 ( 磁 ) 畴 ( sing le dom a in, SD) 特征, 磁化是 均匀的朝着一个 方向, 因 此磁 性 最 强。颗 粒 大 于 20 m 时, 显 示 为多 畴 ( m u ltidom a in, MD) 结构, 颗粒中包含许多磁畴, 磁畴 的磁化方向各不相同。大于 1 m、小于 20 m 的颗 粒具有介于 SD 和 MD 颗粒 之间的性质, 称为膺单 畴 ( pseudosingle dom ain, PSD) 颗粒。单畴磁铁矿的 磁化强度比多畴结构磁铁矿的磁化强度大 2、3个数 量级。当岩石从高温经过居里点达到常温时, SD和 几微米大小的 PSD 颗粒能够获得稳定的很强的剩 余磁化 ( TRM ) , 比 MD颗粒所能获得的要大几个数 量级, 而且 Q 值很高。火山喷发时岩浆急剧冷却, 结晶颗粒细小, 磁铁矿多为单畴、膺单畴结构; 磁铁

磁异常特征的分析和异常的解释推断

95100105110115120125130135140145150200100100200300400500600700800j40000x103j20000x103定量计算结果一览表计算方法切线法725特征点极值法721095特征点半值法769任意点法751积分法73矢量交会法77选择法75110206320000梯度法807521102063磁异常是客观地质现象的反映我们的任务是以磁异常为线索揭示它反映的客观地质规律也就是根据工作区磁异常所对应的地质现象地质构造分析判断引起磁异常的原因做出全面的推断和结论这就是说将磁异常反映的客观地质现象用地质语言表示出来做出有关的地质结论这个全部过程实质上就是磁异常的地质解释所包含的内容也是异常解释的目的

利用异常梯度判断引起异常的磁性体
1、判断引起异常的性质：梯度变化大说明磁
性体磁性强，梯度变化小则磁性体磁性弱， 借以区分矿与非矿异常。 2、判断产状：磁性体产状一般倾向梯度较缓 的一侧。 3、判断磁性体位置：在斜磁化情况下，磁性 体的中心位于△Tmax - ∣△Tmin∣处；磁性体 的―矿头”部位一定处在磁异常梯度带（正负 峰值之间）的正下方附近。 4、判断磁性体的埋深：（见下图）
800 700 600 500 400 300 200 100 0 -100 95 -200 100 105 110 115 120 125 130 135 140 145 150
在实际描述时，将梯度变化大的称 为梯度变化陡，梯度变化小的称为梯度 变化缓。 异常梯度变化的描述，一般采用对 比的方法，如：异常的梯度变化北侧较 陡，南侧较缓，或异常曲线南缓北陡。 最好经过计算有量的概念，即梯度变化 ××nT/米。计算方法：两点间异常差 值除以两点间距离。
100

重磁异常剖面反演实现

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。
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
＝ 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
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
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• 3.磁异常的定量解释 • （1）根据工作目标任务合理选择定量解释方法 • （2）根据地形、地理与地质特点合理选择处理转 换与定量解释方法 • （3）合理组合使用反演方法 • 4.地质结论和地质成果图示源自（三） 区域及深部结构研究
• 利用磁测资料研究区域及深部结构，不仅对解决地壳的演 化和大陆与海洋的形成等地学基础理论问题有重要意义， 而且对地质构造单元划分、断裂推断、金属和非金属矿产 分布规律研究、地质填图、成矿带划分等研究也有重要意 义。
（5）判断异常体的位置
①只有正磁异常而无负磁异常，或两侧虽有负异常 但幅值低、不明显，或两侧异常幅值大致相当；大 致位于异常下方。 ②正负异常伴生，而负异常幅值较大；磁性地质体 顶面大致位于正负异常之间，而且是在梯度陡的下 方，平面等值线最密集的地方。
四、特征点法
• 特征点法（或任意点法）系根据异常曲线上的一 些点或特征点（如极大值点、零值点、拐点）的 异常值及相应的坐标求取场源体的几何或物性参 数。
• （2）由“已知”到“未知”
• 由已知到未知是一种类比方法，这种方法是先从已 知地质情况着手，根据（矿）石物性参数，对比重 磁异常与地质构造或矿体等的关系，找出异常与矿 体，岩体或构造的对应规律，确定引起异常的地质 原因，并以此确定对应规律，指导条件相同的未知 区异常的解释。在推论未知区时，应充分注意某些 条件变化（如覆盖、干扰等）对异常的可能影响。
• （3）对异常进行详细分析 • 详细分析研究异常的目的，是为了结合岩石物性 和地质情况确定引起异常的地质原因。在研究异 常时，应注意它所处的地理位置，异常的规则程 度，叠加特点。同时还应大致判断场源的形状、 产状、延深和倾向等。
（4）判断引起异常的地质因素 ①异常的形态：线性条带、弧形条带，多为构造 带的反映。 ②区域重磁力高、区域重磁力低，可能是隆起、 凹陷。 ③三大类岩石异常特征。
•
实际工作中，由于地质任务和地质条件的不 同，定性解释的重点与方法也不同，但一般都从 以下几个方面着手。 将重磁异常进行分类。根据异常的特点（如 极值、梯度、正负伴生关系、走向、形态、分布 范围等）和异常分布区的地质情况，并给合物探 工作的地质任务进行异常分类。
（1） 把异常分为区域异常和局部异常。 区域异常往往与大的区域构造或火成岩分布等因素有 关； 局部异常可能与矿床和矿化、小磁性侵入体、褶皱等 因素有关。为了弄清每个异常的地质原因，对区域 异常可结合地质情况，再分为强度大、而又起伏变 化的分布范围也大的异常，异常强度较小而又平静 的大范围分布的异常等等；对局部性异常，可结合 控矿因素等分为有意义异常和非矿异常等。
• 在计算机上实现的最优化选择法，其基本原理是从表示地 质体的许多理论模型中，选择出一个其理论异常同观测异 常符合得最好的模型表示实际的地质体。
一、重磁异常的反演问题
• （2）确定物性分界面的深度及起伏
• 确定物性分界面的深度及起伏（习惯上称为“界面演”）， 实际上也是确定模型体参数。例如，为了求一个密度分界 面的起伏，用一组呈二维分布的长方体作模型，固定模型 体顶面深度，界面深度就可以由这些长方体的底面深度来 表示。 • 确定物性分界面深度的方法主要是迭代法，即根据观测异 常给出界面深度的初值，然后在观测异常和界面深度之间 不断进行迭代计算，以改善反演结果。 • 此外，还有利用统计分析、频谱展开式及多项式求界面深 度的方法。
一、重磁异常的反演问题
• 计算机上用得较多的最优化选择法反演的基本作法：
数。
二、磁法勘探与重力勘探异同
在理论基础和工作方法上有许多相似之处，但是它们之 间也存在一些重要的差别，主要有： • (1) 就相对幅值而言，磁异常比重力异常大得多。
• 地壳厚度变化引起的重力异常最大，达5.6gal，若正常重力 以980gal计算，则最大重力异常值也仅为正常重力值的千分之 五。强磁性体产生的磁异常高达10-4T，若正常地磁场强度按 0.5×10-5T计，则最大磁异常可以比正常地磁场强度大一倍。
特征点法的应用条件
（1）因反演公式是从正演公式导出的，而正演所得到的 是理论异常曲线，所以用实测曲线进行反演时，事前应 对异常曲线作平滑处理，并要尽量准确地确定坐标原点 的位置。 （2）本方法是针对单个孤立的几何形体所引起的异常， 而实测异常往往是多种地质因素引起的异常的叠加， 故反演之前应进行相应的异常分离，以获得单纯由研 究对象引起的异常。 （3）不同几何形体其反演公式不同，所以应对所获得 的剩余（局部）异常进行分类，判明该异常的场源体接 近于何种可能的几何形体，然后选用相应的反演公式。
经验切线法
过异常曲线的拐点和极值点作切线，然后延长这些切线使它们相交，最后根 据拐点、极值点一级这些交点的横坐标的相互关系求出场源的埋深。
hk
' x'm x0 xm x0
2
磁性体形状 无限延深板 状体 2b
条件 >h h 0.2h γ 0° 45° 90° iS 30° 45°
k 0.32~0.55 0.59 0.65 0.65 0.56 0.41 1.03 1.10
无限延深薄 板
水平圆柱体
90°
直立细柱 球体 i 顺轴磁化 15° 30° 40°~90°
1.30
0.86 2.30 1.40 1.30
•
在垂直磁化条件下，磁异常的形态以及磁异常 与磁性体的关系都比较简单，便于进行地质解释。 但我国处于中纬度地区，磁性体受斜磁化影响，其 异常一般都有正、负两个部分，异常与磁性体的关 系也比较复杂，解释的难度是比较大的。 • 解决这个问题的办法之一是用数学换算将“斜磁化” 转变为“垂直磁化”，由于这一过程相当于人为地 将磁性体从所在测区移到了地磁极处，故又称为 “化向地磁极”。
1-第四系；2-闪长岩
多种岩体和岩层的Za异常曲线
1-辉长岩；2-黑云母细粒花岗岩；3-花岗岩；4玢岩；5-玄武岩；6-砂岩； 7-灰岩页岩层；8-超基性岩；9-破碎带
秦巴地区航磁异常的浅层视磁化率填图
三、磁力资料解释
• （一）一般原则
• • • • 1.以地质为依据 2.以岩（矿）石物性为基础 3.循序渐进、逐步深化 4.定性与定量、正演与反演、平面与剖面解释相 结合 • 5.综合解释 • 6.多次反馈、不断修正
（二）基本方法与步骤
• • • • • • 1.磁测资料的预处理和预分析 2.磁异常的定性解释 （1）将磁异常进行分类 （2）由“已知”到“未知” （3）深入研究区内岩（矿）石的磁性 （4）对异常进行详细分析
(2) 从地面到地下数十公里深度内所有物质的密 度变化都会引起重力的变化，说明重力异常反映 的地质因素较多。 但磁异常反映的地质因素却比较单一，只有各类磁 铁矿床及富含铁磁性矿物的其它矿床和地质构造 才能造成地磁场的明显变化。
(3) 密度体只有一个质量中心，而磁性体则有两
个磁性中心(磁极)，且它们的相对位置因地而异。 当地质体置于不同的纬度区时，重力异常特征不 变，而磁异常特征则要改变，因此磁异常总是要 比重力异常复杂一些。
• （1）确定地质模型体参数 • 反演问题包括线性反演问题和非线性反演问题。如果给定模型体的几 何参数，只求物性参数（如密度、磁性的分布），则由异常的正演公 式形成线性方程组，从而构成线性反演问题，它需要用线性规划等方 法求解。如果求模型体的几何参数，不管其物性参数是否已知或者是 否需要计算，则将构成非线性反演问题。 • 对于确定地质模型体参数的这种非线性反演问题，常用非线性最优化 选择法求解。
• 就相对幅值而言，磁异常比重力异常大得多。 • 磁异常反映的地质因素却比较单一,重力异常 反映的地质因素较多。 • 密度体只有一个质量中心，而磁性体则有两个 磁性中心(磁极)
三、重磁异常的定性解释
• 对重磁异常进行地质解释的首要任务是判断 重磁异常的成因。 • 重磁异常的定性解释包括两个方面的内容： 一是初步解释引起重磁异常的地质原因，二是根 据实测重磁异常的特点，结合地质特征运用密度 体(磁性体)与重力场（磁场）的对应规律，大体 判定异常体的形状、产状及其分布。
基性与超基性岩
基性-超基性岩磁异常图 1-碳酸岩化超基性岩；2-辉橄岩；3-橄榄岩；4-花岗岩；5-闪长岩
基性火山岩
基性火山岩的Za异常图
1-片岩；2-基性次火山岩；3-第四系；4-基性火山岩；5-玄武玢岩；6-玄武岩
中性火成岩
磁性不均匀闪长岩Za异常图
1-变质岩系；2-第四系；3-闪长岩
磁性均匀闪长岩Za异常图
一、重磁异常的反演问题
• 3.反演问题研究涉及的主要问题 • （1）选择用于反演的场值 • 进行反演必须采用从观测异常中分离出的单纯由 反演目标引起的那部分异常值。例如，要确定或 估计某个密度界面的起伏，必须首先从布格异常 中分离出由这个密度界面引起的异常。 • 也可以应用对观测场值所作的某些变换，例如求 出异常的导数，傅立叶频谱等的场值作为反演用 的原始数据。
• （4）减少多解性（非唯一性）的影响
• 反演计算结果的可靠性是反演方法的基础，可靠性主要指 的是反演得到的模型体与实际地质体的符合程度，而不是 由模型体计算出的理论异常与观测异常的“拟合”好坏。 采用适当的模型，并且应用已知资料施加约束，能够取得 比较可靠的结果。
一、重磁异常的反演问题
• 4.常用的反演方法
一、重磁异常的反演问题
• 常用的选择法 • 选择法的原理是根据实测重磁异常在剖面或平面 的分布和变化的基本特征，结合工区的地质、其 他地球物理和物性等资料，给出引起异常的初始 地质体模型，然后进行正演计算； • 将计算的理论异常与实测异常进行对比，当两者 偏差较大时，根据掌握的场源体资料，对模型进 行修改，再计算其理论异常，再进行对比，如此 反复进行，以两种异常的偏差达到要求的误差范 围时的理论模型表示实际的地质体。
•1.地壳磁性特征研究
中国大陆及海域Magsat理论卫星磁异常图