地面磁梯度测量在勘查地下污水管道中的应用

利用在辽宁某地区实测的垂直磁梯度数据,采用欧拉反褶积方法对地下异常情况进行处理和解释。正演研究表明,理论计算获得的磁梯度比实测磁总场的灵敏度高,结合磁梯度数据和欧拉反演方法可以进行较为复杂地形的解释。通过将计算获得的磁梯度异常与实测磁梯度异常对比,后者对地质体的分辨率更高。对地面垂直磁梯度数据进行反演,结果表明:该方法能够准确地确定地下污水管道的边界和埋深。     

航磁全轴梯度异常特征研究

因提供多参量、压制深部异常突出浅部异常等优点,近几年航磁梯度测量在国内航空物探领域成为新的研究热点。以AGS-863航磁全轴梯度勘查系统为依托,介绍了航磁梯度理论基础和应用研究现状,为了总结归纳航磁梯度异常与地下地质体的对应关系,设计了典型理论地磁模型,进行了大量正演模拟计算工作,并结合野外应用实例,得出以下几点结论:相比于总场异常,梯度异常在圈定磁性体方面更具优势;对于独立磁性体,垂向梯度的峰值精确对应异常体的中心位置,当模型走向延伸越长,主剖面异常的零值点越靠近异常体边界,主剖面的纵向梯度的最大值和最小值可精确对应异常体的左右边界,垂直于主剖面的横向梯度的最大值和最小值精确对应异常的上下边界;对于组合磁性体,利用主剖面的纵向梯度峰值和垂直于主剖面的横向梯度峰值锁定的磁性体范围有所扩大,并且垂向梯度峰值向附近磁性体方向偏移;对比实测梯度数据与理论梯度数据,发现实测梯度数据存在明显的优势,可以在人文干扰识别、高频地质信息挖掘等方面发挥突出作用。这些工作可以为实测航磁梯度的野外数据获取者认识异常、鉴别异常和区分真假异常等提供参考,并为异常解释工作者提供一定的帮助。     

地磁异常数据处理技术在低纬度地区的应用研究——以柬埔寨王国Mesam金矿为例北大核心CSCD

柬埔寨王国位于低纬度地区,地质勘查程度较低,地面高精度磁测技术能够快速获取磁异常信息,进行找矿评价。在低纬度地区磁化方向主要以水平磁化为主,磁性体产生的磁异常以负磁异常为主。本文通过对柬埔寨王国Mesam金矿磁测数据进行倒相180°、化赤和低纬度化极处理对比,认为三种处理方法得到的结果都能够完整地反映磁场分布特点,在不能忽略剩磁影响的低纬度地区对实测数据进行低纬度化极后再进行解释更加贴近真实且细节更加丰富。通过对低纬度化极后的磁异常进行水平总梯度模和小波多尺度分解计算等位场异常处理,认为磁异常水平总梯度模计算能够较好地反映深部地质体的边界范围,小波多尺度分解计算能够提取特定深度地质体的空间信息,在该区选取的磁异常处理技术是有效的,为进一步扩大该金矿区远景储量提供了新的思路。     

磁力张量数据的目标体边界识别方法探讨

这里系统地介绍了磁张量数据边界识别数值计算的几种方法,包括利用磁张量不变量、水平梯度模法(the total horizontal derivatives,THDR)、解析信号法(The analytic signal amplitude,ASM)、Tilt梯度法、Tilt梯度的水平导数法、Theta图法、BZZ的水平梯度模法等,给出了各种方法的张量组合方式、各自的适用范围及优缺点,利用结果图中的极值点、零点或其他特征点来识别边界。通过对矩形棱柱体的模型验算,证明深度、磁倾角对边界识别影响较大,磁偏角几乎无影响。利用磁梯度不变量、解析信号法、Tilt梯度法得到目标体边界精确、完整,与实际目标体边界吻合度高,表明利用这些方法能够很好地完成磁张量数据的边界识别。     

重磁异常的小波模极大值分解及其在北衙矿区中的应用

位场数据异常存在的线性特征往往对应着地下断裂构造、不同岩性地质体的边界接触带或者其他具有一定密度或磁性差异的构造特征。对这些线性特征进行增强、提取并进行半定量地解释是重磁资料处理的主要内容。然而,位场数据中若混入噪声干扰,再利用总水平导数、总水平梯度倾斜角等方法进行高次求导运算会把噪声放大,导致提取的线性构造位置发生偏离甚至出现错误。为了获取较为准确的线性构造及边界位置,选取对噪声干扰不敏感的小波模极大值方法,将该方法用于模型试验和实际矿区数据处理中,都能较好地定位出异常体模型边界和矿体的投影边界,表明小波模极大值是一种有效的重磁异常线性特征增强与提取方法。     

基于归一化特征值的重磁数据边界识别方法及其在西藏古堆地热勘探中的应用

基于重磁数据的地质体边界识别是地球物理数据解释的重要内容。随着重磁梯度张量测量技术的不断发展,基于梯度张量数据圈定地质体构造边界位置的方法也在不断发展。本文定义一种基于梯度张量特征值的归一化边界识别滤波器,可同时进行不同深度目标体的边界位置圈定。为验证本文方法的有效性,将建立方法应用于合成的重磁数据中,相比于传统边界识别滤波器,本文滤波器具有更高的水平分辨率和精度,并且在正负叠加异常的试验中,可有效地避免虚假边界的产生。最后,将归一化特征值边界识别滤波器应用于西藏古堆地热田的地质构造解释,结果表明,基于特征值的边界圈定方法能够更准确地显示地质构造的边界位置,发现更多地质体构造细节特征。     

井中三分量磁测的模量反演

井中三分量磁测解释通常要考虑磁性体的磁化方向,但是在剩磁或退磁影响过大的情况下,磁化方向难以确定。由于磁异常模量具有不依赖或弱依赖磁性体磁化方向的特点,而且利用井中三分量数据可以直接计算模量值,因此,笔者尝试利用井中三分量磁测的模量进行磁性体反演。首先利用井中三分量磁测数据计算模量值,然后利用模量反演二度板状体和直立长方体模型的磁性参数和几何参数,并将该方法应用于新疆某铁矿区井中磁测资料的反演解释中。结果表明,该方法不受或弱受磁法方向影响,在无法准确确定磁化方向的情况下能较准确地判断异常体的位置;优于传统的单分量Za反演方法;现场应用效果良好。     

Tilt梯度算法的改进与应用: 以江苏韦岗铁矿为例

为解决Tilt梯度存在的"解析奇点"这一问题, 介绍了Tilt梯度位场边界识别方法, 并提出了改进算法.理论分析与模型计算表明, 改进的Tilt梯度方法继承了垂向一次导数与传统Tilt梯度以零值线识别边界的性质, 相对其他的导数类方法(如水平总梯度模等)能够更好地识别深部弱异常; 此外, 改进的Tilt梯度方法物理意义明确, 从理论上避免了方法的畸变性.对韦岗矿区磁异常分析表明, 除工区南侧由东向西分布的A、B、C 3个主体异常外, 尤其是工区5号线以北的弱异常D得到显著增强.结合钻孔资料以及磁异常反演结果, 认为弱异常D可能是由深部隐伏矿体的影响产生, 结合二度半人机交互反演推测矿体埋藏深度在1 000~1 200 m.6号线上的DH6-6见矿钻孔位于异常D的东侧, 该钻孔钻遇的薄层铁矿体位置与弱异常D的范围相吻合; 另外DH6-7未见矿钻孔位于该弱异常范围以外, 若向西在5号线以北布置钻孔, 则有见矿可能.      

航磁梯度数据在磁性地质体边界判断方面的研究

完全国产化的航磁全轴梯度勘查系统已开展了测量工作, 并获得了比较理想的梯度数据, 但是如何利用梯度数据进行磁性地质体边界圈定还处于研究阶段。笔者先给出了航磁全轴梯度测量原理;然后着重从利用梯度数据尤其是垂向梯度数据进行岩体边界圈定等方面进行了讨论研究, 认为航磁梯度数据相比于总场数据在地质体边界判断方面可提供更加丰富的地球物理信息;接着提出了梯度数据需要在判断磁性地质体边界上进行化极处理, 并根据垂向梯度数据零值线确定地质体边界的原则, 圈定磁性地质体的边界位置。与实际地质情况的对比表明, 利用梯度数据圈定磁性地质体边界的应用效果比利用总场数据的效果明显。     

航磁梯度数据解释新方法在迁安铁矿勘探中的应用

为更加清晰和准确地利用磁梯度数据获得地质体的分布特征,笔者采用解析信号总水平导数法和梯度欧拉反褶积技术组合实现磁梯度数据的解释,解析信号总水平导数的极值可有效地圈定出矿体的分布范围,梯度欧拉反褶积法可有效地避免背景异常的干扰,从而准确地给出磁性体的位置和深度信息。理论模型证明解析信号水平导数法和梯度欧拉反褶积法的组合可准确地获得磁性体的水平范围和深度。应用于河北迁安地区磁梯度数据的解释,圈定出5个呈条带状分布的较大型铁矿藏,埋深在200~450 m。     

低磁纬度地区ΔT异常处理解释方法在坦桑尼亚某地区金矿预查中的应用

坦桑尼亚处于低磁纬度地区,对该地区以水平磁化为主的ΔT异常图的解释,采取对实测ΔT异常倒相180°的方法,然后用中高纬度的ΔT异常解释方法进行解释.通过在实测资料上的应用与分析,说明其解释效果与已知地质情况吻合较好.     

The role of hematite–ilmenite solid solution in the production of magnetic anomalies in ground- and satellite-based data

Remanent magnetization (RM) of rocks with hematite–ilmenite solid solution (HISS) minerals, at all crustal levels, may be an important contribution to magnetic anomalies measured by ground and satellite altitude surveys. The possibility that lower thermal gradient relatively deep in the crust can result in exsolution of HISS compositions with strong remanent magnetizations (RM) was studied for two bulk compositions within the HISS system. Samples from granulite-terrane around Wilson Lake, Labrador, Canada contains titanohematite with exsolved ferrian ilmenite lamellae. Other samples from the anorthosite-terrane of Allard Lake, Quebec, Canada contain ferrian ilmenite with exsolved titanohematite lamellae. In both cases, the final exsolved titanohematite has similar Ti content and carries dominant magnetic remanence with REM (=NRM/SIRM, where NRM is the natural remanent magnetization and SIRM is the saturation isothermal remanent magnetization) that is comparable to the Ti-free end member. The RM was acquired prior to exsolution and the ilmeno-hematite-rich rock possesses thermal remanent magnetization (TRM), whereas rocks with hemo-ilmenite possess chemical remanent magnetization (CRM). In both cases, we found fairly large homogeneous grains with low demagnetizing energy that acquired intense RM. The magnetism of the ilmeno-hematite solid solution phases is not significantly perturbed by the continuous reaction: ilmeno-hematitetitanohematite solid solution. Hence, the occurrence of HISS in rocks that cooled slowly in a low intensity magnetic field will have an intense magnetic signature characterized by a large REM.     

Magnetic anomalies of two-dimensional bodies and algorithms for magnetic inversion of dykes and basement topographies

Generalized equations for the anomalies in any component of the earth’s magnetic field due to two-dimensional bodies of arbitrary magnetization are derived in terms of a new parameter, called the direction of measurement. Schemes for inverting the magnetic anomalies of arbitrarily magnetized dykes and basement topographies are then developed and the relevant computer software is presented. In both the schemes, the initial values of the parameters are calculated by the computer, so that the input merely consists of the anomalies and their distances. The differences in the observed and calculated anomalies are solved iteratively for the errors in initial values of the parameters.     

Magnetic rock properties of the gabbros from the ODP Drill Hole 1105 A of the Atlantis Bank, Southwest Indian Ridge

Laboratory studies of 30 samples from 158 m long drill core of the Hole 1105 A (ODP Leg 179) of the Atlantis Bank, Southwest Indian Ridge have revealed magnetic properties of the gabbros, olivine gabbros, oxide gabbros and olivine oxide gabbros down the core. Comparison of modal proportions of the oxides, grain sizes and magnetization parameters of the rocks has confirmed that most coarse-grained oxide mineral bearing rocks record low Koenigsberger ratio (2 to 5) and median destructive fields (5 to 7 mT). Average natural remanent magnetization (J_nrm) and stable remanent magnetization (J_st) of the core samples are 5.8 A/m and 1.9 A/m, respectively. Their mean stable magnetic inclination is 66‡ ± 4‡, about 14‡ steeper than the expected dipole inclination of the area similar to the one reported at Hole 735 B. The excess inclination perhaps marks a tectonic block rotation of the reversely magnetized rocks of the bank. We interpret that gabbros and serpentinites devoid of basaltic carapace significantly contribute to seafloor spreading anomalies of the bank.     

重力异常图中的边界增强和提取技术

对比了重磁勘探领域中4种典型的边界增强方法：Tilt导数、Tilt导数的水平梯度、Theta角和归一化的标准偏差,它们都能放大与边界有关的高频异常。增强后异常幅值极大值与地质体边界对应的情况可用近似边界法自动提取,而异常幅值拐点与边界对应的情况可以引入Canny边界检测算子来提取。理论模型试验表明：用Canny算子提取Tilt导数图边界与用近似边界检测法提取其它边界增强图的边界相比,前者提取的边界位置与真实位置更吻合,虚假边界更少。应用该方法对梅山铁矿的局部重力异常进行了处理,勾画出铁矿的大致范围。     

Distribution of eruptive volcanic basalt in the South China Sea and adjacent areas by interpreting gravity,magnetic and seismic data

Volcanic basalt eruption activity in the South China Sea and adjacent areas occurred strongly in Cenozoic E ra. However, it is difficult to define their ranges and spatial locations.This paper presents the methods of reduction to the magnetic equator in low latitudes to bring out a better correlation between magnetic anomalies and their causing-sources; high-frequency filtering is to separate gravity and magnetic anomalies as well as information about the volcanic basalts in the upper part of the Earth’s crust; 3D total gradient is to define the spatial location of high density and magnetic bodies. The distribution of eruptive volcanic basalt is determined by multi-dimensional correlation analysis between high frequency gravity and magnetic anomalies with weighted total gradient 3D.The results from the above-mentioned methods have shown that the distribution of the eruptive volcanic basalt is mainly concentrated along the South China Sea’s sea floor-spreading axis, transitional crust, Manila trench and some large faults zone. These results are improved by existing boreholes and seismic data in the study area.     

双频激电在内蒙中部地区矿产评价中的应用

针对工作区地表干燥、基岩裸露、电极接地和供电比较困难等因素,采用双频激电中梯装置方法工作。根据圈定的激电异常组合特征,对激电异常进行了分类和综合解释推断,区分出矿（化）体和含炭质地层干扰异常,以此确定地表工程揭露位置。工程揭露结果与激电异常的解释结果基本一致,说明在一定的条件下,利用激电异常的展布及组合特征区分矿与非矿是可行的。