4 总磁场异常及其梯度的物理意义

4.1各种磁参量的基本特点随着磁测仪器的更新换代,今后磁法勘探所研究的参量,主要是磁场总量异常△T及其垂向梯度TH与水平梯度TX,本节着重阐明这些参量的物理意义,为实际应用这些参量建立正确的概念。4.1.1 △T的物理意义严格地讲,总磁场异常△T既不是磁异常强度矢量T_a之模量,也不是T_a在T_o方向上的投影,但它两之间有着一定近似关系,如图4.1所示。根据三角形的余弦定理,可得某点的地磁场总强度异常矢量的模为△T≈T_a Cosθ=Ta.cos(T_a,T_o)(4.1) 上式表明在通常情况下|T_a|不太强时,即|T_a|《|T_o|,     

基于L-BFGS反演算法的ΔT精确计算磁异常分量T_(ap)方法

磁法勘探理论中,将ΔT磁异常看作磁异常矢量Ta在地磁场方向的分量T_(ap),是ΔT异常处理与解释的物理基础,然而这种近似存在误差,理论计算及实验已经证明这种近似所产生的误差将随着Ta异常强度的增大而迅速增加。当磁异常Ta远小于地磁场T0时,误差影响小,可忽略,在强磁异常情况下,误差大,ΔT异常的处理解释精度会受到很大的影响。对于高精度磁法勘探而言,必须将ΔT转换成磁异常分量T_(ap)进行处理解释。笔者提出了基于有限储存BFGS(L-BFGS)反演算法的ΔT精确计算磁异常分量方法,首先推导了T_(ap)计算ΔT的正演公式,利用ΔT与T_(ap)的差值构建反演T_(ap)的目标函数,采用L-BFGS算法由ΔT解算T_(ap)。模型实验表明该方法计算得到的T_(ap)十分接近理论值,即可将误差降低两个数量级。在存在噪声与背景场情况下该方法也都能得到很好的结果。将本方法应用于福建阳山铁矿ΔT磁测资料的处理,得到了与实际更加符合的处理解释结果。     

静磁实验室磁模拟系统

静磁实验室磁模拟系统,主要是为研究地质体磁性,设计新的测磁方法,研究新的推断解释方法和扩大磁法勘探应用范围而建立的一种实验装置.其主要功能是在6×6×6立方米的空间中,用6米线圈组产生一任意方向的磁化场,以模拟我国任一地区的地球磁场来磁化模型体,并测量该模型体在全空间所产生的磁异常的三个分量.此磁化场可变范围为-65000～+135000%.相对线圈组中心点的磁场强度而言,磁场强度均匀变化1%的范围须有4×4×4立方米.正常场测量精度均方误差<±5γ,异常场相对百分误差小于2%.可用于航空、地面和井中的磁模拟实验.另外,还安装了互相正交的三个赫姆霍兹线圈,在中心可产生一任意方向的、强度为0～0.7奥斯特的磁化场使标本磁化,然后用测量仪器测量人控磁场磁化条件下的标本磁性,也可以提供一个无磁性的空间,供测量标本的剩余磁化强度及古地磁测量使用.     

在井中磁测工作中利用水平模差找盲矿

在磁性矿区,井中磁测已得到广泛应用.但是我们所使用的井中三分量磁测的仪器定向精度较差,使水平分量出现某些无法解释的“假异常”,特别是在垂直孔中无法整理水平分量的磁异常.因此,在以往的解释工作中,只能单独利用一条垂直分量的曲线进行解释.我们知道,磁场不仅有大小,而且有方向.单个垂直分量对磁异常反映是不全面的,它往往会丢失某些有意义的“磁异常”.为了能够全面地反映异常特征而又不出现“假异常”.目前比较可靠而又行之有效的方法是:以垂直磁异常△Z沉曲线为主,结合水平模差△H′曲线进行解释.例如,当钻孔经过磁测之后要判断井底是否还有矿体存在.此时,我们不能只利用△Z曲线的“开口”异常;而     

二维重、磁异常的转换方法

由重、磁场认识地质体或地质现象是重、磁解释的基本思路。利用不同平面上重、磁场的多种分量解释异常,无疑会提高解释结果的准确性和可靠性。目前,由于仪器的限制只能测出一个观测面上的重,磁场的个别分量,如△Z、△T、△g值。这样就影响了我们从多个场的多个分量对异常进行解释。为此提出,由地平面上观测的重,磁场的单     

地面磁测正常梯度改正问题的讨论

根据地磁场分布规律可知,地球磁场正常场的垂直分量Z,从赤道向两极逐渐增大.而地面磁测是在地球表面上进行的,它所寻找的磁异常总是以地球磁场为正常场的相对测量.由于地球磁场是随纬度改变而变化的,因此,对测区面积较大或磁测基点联测时,为消除地球磁场随纬度变化的影响,必须进行正常梯度改正(也叫纬度改正).本文根据地球磁场的构成,结合工作中遇到的问题,分析如何选用正常梯度改正值,提出个人的看法.     

利用归赤道换算法解释磁法资料

磁场总强度异常的形状受磁化方向(磁倾角和磁偏角)和地磁场矢量的影响.除非磁倾角是90或是0.否则磁异常的中心就不在异常体的正上方通常利用归极换算法消除这种磁倾角和磁偏角的影响使异常中心移至异常体上方许多年前就认识到归极换算法不适用于在低磁纬度地区观察到的异常.这种方法使换算得到的异常有误差,走向也发生偏差.本文提出另一种处理方法来消除磁倾角和磁偏角的影响.这种新方法是将异常换算到磁赤道(磁倾角为0).这是一种滤波方法,重新计算磁场总强度异常,引起异常的物体有如是在水平方向被磁化.经滤波后,异常低值将位于引起异常的物体正上方为了便于解释,使倒相180,则低值异常变成     

高精度地磁在敦化市朱敦店铁矿中应用

本文在综合分析区域地质条件和区域重磁场特征基础上,根据区域重磁场特征和普查区1:1万高精度磁测资料,依据地质观察、槽探揭露、薄片鉴定和全铁化学分析结果和测定的物性资料,在经过对磁测数据处理的基础上,并对异常主剖面124线进行了半定量反演计算和正演模拟计算.依据上述资料对敦化朱敦店地区铁矿磁异常进行解释推断.     

高精度磁测技术在铬铁矿勘探中的应用效果——以仁布超基性岩体为例

西藏仁布县仁布超基性岩体的高精度磁测综合平面图显示,以△T=2 000 nT组成的等值线闭合圈清晰地反映出超基性岩体的范围,高精度磁测异常与超基性岩体吻合.该区物探推断成果已经得到工程验证,取得良好的效果,首期已采掘铬铁矿近10 000 t.     

解释钻孔中强磁异常的特征曲线

引言在斯堪的纳维亚,钻孔中磁异常的三分量不测量,最早于1955年在芬兰的奥坦马基矿山进行.从那时起,尤其在研究磁铁矿的老矿山和新矿体时,钻孔三分量磁测已成为普遍采用的手段.钻孔中的磁场测量结果,对于推断磁铁矿体的底部深度和深部矿体是特别有效的.这种手段尤其适用于仅有不大的可利用空间的一些矿山.根据钻孔磁测来推断矿体的位置和大小,以往主要是凭肉眼观察,即把被测磁场矢量的两个分量画在通过所研究的那个钻孔的平面上,根据这样的磁场矢量图直观地确定矿体的磁极.对钻孔磁测作更精确的推断解释,要求了解不同矿体引起的磁场的形态和强度.对于可以近似当成点极、双极、球     

一种基于磁异常梯度测深的电性分析方法

通过收集某地区地磁台记录的磁场,和当天另一地区地磁日变场数据,以某地的地磁台记录磁场作为参考地磁场,以另一地当天地磁日变场作为主要地磁场,采用傅立叶变换对时变地磁异常进行频谱分析。计算出二地的地磁场水平导数和某地磁响应参数及视电阻率,并对其进行了一维电磁测深反演,与在同一测深剖面施测的可控源音频大地电磁测深（CSAMT）反演结果对比分析,效果基本一致。采取这种计算方法,可有效地提取磁异常深部信息,为危机矿山深部找矿增加一种新的解释手段。     

反演地壳磁化强度等效源法的模型验证及实际资料试算

等效源法曾被广泛应用于卫星磁异常解释,而本文是将等效源法引用到航空△T磁场的解释中,用其研究区域地质构造。根据等效源法的理论,推导出球坐标系下球棱柱体的△T磁场公式,采用线性反演的方法进行模型验证,同时将该方法用于秦巴地区航空△T磁异常的试算,得到了一些有意义的结论。利用该方法可由所求得的磁场强度来得到居里深度分布。     

中国地区地磁正常场模型研究

基于2000年中国地区的实测地磁3分量数据,分别选用Taylor模型和第四代地磁场综合模型--CM4计算并绘制出正常场分布图.由于2种正常场分布较为相似,为了进一步比较研究,分别将实测值减去2种正常场模型值以得到2种磁异常值,并利用曲面Spline模型绘制各地磁分量磁异常图,结果显示:2种异常图分布基本一致,以CM4模型作为正常场与国界外的地磁分布结合得较好,适合进行大尺度的磁场研究,计算的磁异常分布在国内以负异常为主;以Taylor模型作为正常场适合进行局部区域的磁场研究,获得的磁异常图正负分布较为均匀、合理.     

东北地区大地磁异常的初步研究

近年来,通过地磁场研究地壳深部问题愈来愈为人们所重视。本文通过研究大地磁异常来推断和分析东北地区深部构造和地壳结构。 一、地磁场的泰勒多项式模式和大地磁异常 地球磁场是由内源场和外源场两部分组成的。内源场是地球本身产生的磁场,约占地球磁场的99.5％,这就是通常说的基本磁场。大地地磁测量数据经过通化(对观测资料进行变(化磁场和长期变化校正)以后即可获得同一年代的基本磁场。基本磁场是由正常磁场和异常磁场组成的。正常场是地核场,是由地核内部原因产生的中心偶极     

新疆负磁异常特征及其地质意义初探

新疆处于地球北部,纬度大致为北纬34o30′-49o00′,属于典型的中-中高纬度地区,现代地磁场磁倾角一般在53o~61o、磁偏角1.00o~2.26o,其地球磁场属于斜磁化场。在航空磁测、地面磁测所观测的ΔZ、ΔT磁异常一般以正磁异常为主,在北部或南部叠加伴生强度较低的负磁异常。但也存在少量以负磁异常为主、在北部或南部叠加共生的强度较低的正磁异常,经化极处理负磁异常更加明显,对负磁异常缺乏深入的研究。     

高精度磁测技术在铬铁矿勘探中的应用效果——以仁布超基性岩体为例

西藏仁布县仁布超基性岩体的高精度磁测综合平面图显示，以△T=2000nT组成的等值线闭合圈清晰地反映出超基性岩体的范围，高精度磁测异常与超基性岩体吻合。该区物探推断成果已经得到工程验证，取得良好的效果，首期已采掘铬铁矿近10000t。     

地面磁测数据正常场改正现行方法探讨

地面磁测数据正常场改正是地面磁测工作资料整理的一个不可或缺的步骤。正常场改正的好与坏、对与错,改正的程度如何,都直接关系到磁异常的形态,以至于磁测工作的解释结果。本文通过讨论国际地磁参考场的求法、地面磁测工作正常场的改正意义,比较了国际地磁参考场与地磁图的精度,对现行的地面磁测数据正常改正的方法探讨后,通过工作实例说明...     

青藏高原东昆仑白干湖地区高精度磁测在1/5万矿调中的应用效果

我国青藏高原东昆仑地区大比例尺高精度磁测工作属空白区.我单位配合矿调项目在该区开展了1/5万高精度磁测工作.本文通过该区工作结果,简要论述了高精度磁测工作方法,解译断裂构造,圈定隐伏岩体,异常提取以及异常与矿产的关系,并概述了磁测异常反演后与矿体的空问关系.通过磁测异常的解释推断,该方法在本区可指导找矿.     

根据磁异常建立磁化强度矢量及其初步应用

本文介绍一种简便的求磁化强度矢量的方法,即由野外观测到的地磁场,经过化极(一般是化为垂直磁化),根据磁异常强度的极值及异常特征,用查表的方法求得磁化强度的倾角和方向,剩磁和感磁数值,这样就可以用于评价磁性地质体的性质与产状。本方法主要用于大面积开展磁法普查以及区域性航空磁测,在作面积性的初步解释推断时,可以免除广泛对各类磁异常进行实地特性采样和测定,能使在较短时间内对面上分布各类磁异常取得磁化强度参数,进而开展对全区磁异常的推断和评价,以加速对异常研究的进程。     

地球坐标系内的磁场转换方法

为了满足卫星磁测资料解释的需要,作者提出了地球坐标系内的磁场转换方法,包括:（1）非同一球面上磁场换算同一球面上磁场的“曲化平”方法;（2）不同球面磁场互换的“延拓”方法;（3）由测量方向与磁化方向均与基本地磁场一致的场T,换算测量与磁化方向均指向地心的场Z,的“化向地磁极”方法。所有方法均建立在球谐分析的基础上,且均可以应用于地球表面的局部区域。