用等效源法进行重磁异常换算的效果

在磁力、重力异常的解释中,常常要进行异常场的换算,例如向上延拓、向下延拓,曲化平(将起伏地形上的观测值换算到某一水平面上的场值),磁异常不同分量之间的换算,求变换磁化方向后的异常(包括计算异常的化到磁极),以及异常的一次、二次垂向导数等等。这些换算已有一些方法可以进行,在上延、不同分量的换算和化到磁极等方面均取得了好的效果,但是在许多时候,特别对于观测面起伏高差较大的情况,常常效果不佳。而且有的方法丢掉边部测点的信息较多。在这里我们介绍重磁异常换算的等效源法,这种方法可以将上述不同方面场的换算问     

不损失点的二度磁异常延拓方法及精度

在磁异常的解释推断中,较广泛地应用了解析延拓方法。人们为了了解剖面上磁异常的空间分布特点,经常把实测场值换算到上半空间或下半空间。然而,当位场在上延或下延过程中,边缘点将会受到损失,尤其在多次延拓后,边缘点损失更为严重。     

视磁化率的计算及其应用

引言 航磁资料数据处理是从航磁资料获取尽可能多的地质信息的手段。诸如为了消除地表局部磁性体的干扰,区分局部场和区域场而采用的向上延拓;为了区分复杂场,了解场源分布的向下延拓;为了区分同级相互干扰的异常,圈定磁性体边界的垂向导数计算;以及为了排除斜磁化影响,简化异常解释的化磁极运算等等,都已为广大物探和地质工作者所熟悉和应用,并在航磁资料的地质解释中发挥了一定作用。视磁化率换算则     

用三维积分插值法延拓程序计算二维单剖面的试验情况

三维积分插值法延拓是一种根据某个已知的观测平面上的位场值,来近似地计算场源以上空间任意一点位场的方法。在磁力重力勘探资料解释中应用较广。大家知道三维积分插值法向上延拓的近似公式为:     

最佳向上延拓高度的估计

提出根据两个相邻高度重力异常向上延拓值相关系数与高度的关系 ,以估计应用向上延拓分离区域及剩余重力异常的最佳向上延拓高度的方法。二维模型计算表明 ,不同高度的观测重力异常向上延拓值和观测面上区域重力异常值的互相关系数与高度的关系曲线 ,存在一个明显的极大值 ;这个极大值对应的高度 ,就是从观测异常中分离出这一区域重力异常所需要的最佳向上延拓高度。两个相邻高度重力异常向上延拓值之间的互相关系数与高度的关系曲线 ,存在一个明显的转折点 ,这个转折点对应的高度 ,就是所求的最佳向上延拓高度。应用本方法处理华南北部地区布格重力异常的结果表明 ,由于引起本区区域重力异常的地质因素 ,除了莫霍面及上地壳底面外 ,还受到本区广泛分布甚至出露的花岗岩的影响 ;所以为了从观测异常中分离这一区域异常所需要的最佳向上延拓高度为 2 0 0km ,小于莫霍面及上地壳底界面的平均深度。为了从观测异常中分离出由莫霍面引起的重力异常所需要的向上延拓高度 ,达到 15 0km。因此 ,应用本方法处理实测重力资料 ,必须首先了解引起区域重力异常的场源情况。     

基于重磁场特征的松辽盆地基底岩性研究

盆地的基底埋藏深度、岩性和断裂分布与地热资源的形成、分布和开发利用密切相关。本文基于重磁方法的特点和松辽盆地的重磁场异常,利用最佳向上延拓的方法进行场源分离,提取了基底重磁异常信息;依据不同岩石物理属性(密度和磁性)和重磁异常对应分析的结果,对松辽盆地的基底岩性分布进行了划分,其结果对盆地地热资源远景评价和开发利用有重要参考价值。     

估计磁场源位置的倾斜角梯度算法改进

倾斜角梯度法在未知场源物性先验知识和构造指数情况下,可快速估计出场源的边界位置和深度分布,对于大面积实测磁异常的快速解释具有应用前景。笔者在Salem的倾斜角梯度法基础上,提出了一些算法改进。在导数换算上采用空间域有限差分法换算磁异常的水平导数,采用ISVD算法换算磁异常的高阶垂直导数。在剔除坏解上,采用磁异常广义倾斜角梯度的总水平梯度滤波法和场源深度有效性筛选法相结合。理论模型数据试验表明本方法简单快速,效果明显。     

用解析延拓求取剩余磁异常来圈定浅部隐伏磁铁矿脉

剩余磁异常求取是一种对磁场强度进行化极,解析延拓后提取浅部磁性介质异常的高通滤波方法。对于处于强磁性围岩的磁铁矿脉来说,浅部磁铁矿脉的异常往往被大规模的磁性围岩所引起的异常所掩盖。磁场强度与场源到测点距离的平方(二度体)或者立方(三度体)成反比,进行向上延拓的时候,由浅部场源引起的高频异常衰减快,深部场源引起的低频异常衰减的慢,因此地面实测磁场去掉向上解析延拓后的磁场值,可突出反映近地表磁性体引起的高频异常。这里通过解析延拓求取剩余异常,实现浅部磁铁矿脉异常信息的提取,为寻找隐伏的磁铁矿脉提供依据。并且利用此方法在秘鲁共和国Morritos铁矿圈定隐伏磁铁矿脉,验证了剩余异常在大规模的高磁性围岩中寻找隐伏磁铁矿脉的应用效果。     

云南北衙铁金矿区小波多尺度分析综合解释方法应用效果

通过模型磁异常分解,结合功率谱分析及异常振幅计算场源深度并判断场源分布平面位置,表明小波多尺度分析在位场分离中的有效性.将该方法应用于北衙铁金矿区磁异常分析解释,通过功率谱分析估算了各阶细节及四阶逼近的场源深度,结合不同深度异常振幅推断了磁源空间展布关系特征.分析表明,区内北部和西部强磁异常主要由矿体引起,且矿体在中深部产状发生改变;而东部大范围磁异常区主要为二叠系玄武岩所致.     

最佳线性深度滤波

重磁数据处理时,为了能突出予定深度场源的异常,相对削弱其他深度场源的异常,必需进行滤波,本文研究了三种定量设计滤波算子的滤波方案。 予定深度最大能量比滤波使滤波后和滤波前场的能量比在予定深度达到最大值的基础上,得出了一种具有明确物理意义的滤波方案——求垂直高阶导数兼向上延拓,并导出了要突出的场源深度和上延高度,导数阶数之间的定量关系。 信号失真最小、干扰残曾最小滤波推导出在多源深度场源分布条件下,使信号失真程度最小、干扰残留程度最小的波数域最佳滤披算子。 消除线性区域场滤披在波数域给出了两种消除线性区域场的简便滤波方法。     

起伏地形二维位场上延与换算的边界单元法

本文用边界单元法进行起伏地形二维位场向上延拓与换算,介绍了方法的原理和具体的计算公式。以地形上的磁异常Z为例,换算出地形上的H,延拓出地形上部的Z及导数δz/δx、δx/δy。计算结果与精确解符合得很好。在有效异常范围内,误差基本小于1％。     

用等效磁源法进行磁异常转换

用等效磁源法实现常规磁异常换算(延拓、求导、假重力异常换算、化磁极)的模型计算算例显示了等效源法在使用上的灵活性和方便性。与频率域换算方法相比,说明了等效源法换算结果更优于频率域换算结果。     

航磁异常深部弱信号提取技术研究

磁异常通常是地下不同深度磁性地质体产生磁场的叠加,在规范高度的航磁测量结果中,深部磁性体所产生的异常通常表现为弱而平缓,其水平与垂向分辨率均较低,在航磁资料处理解释中难以有效捕获。因此,应用适当方法提取由深部地质体引起的弱磁信息是十分必要的。本文采用精度高且稳定的位场延拓技术将航磁异常向下延拓,可以稳定增强磁异常幅度,随着延拓面与场源之间距离的减小,浅成磁信号与深成磁信号的视深度差异将增大,在对数功率谱上可以将其区分,而后可利用匹配滤波方法将浅部信号剥离,从而得到深部弱信号,同时可计算深部弱信号的视深度。     

空间域和频率域平面位场延拓影响因素和稳定性分析

位场延拓是重、磁位场数据处理的重要方法之一,高精度的位场延拓结果对后续的数据处理和解释尤为重要。笔者从平面位场延拓的基本公式出发,分析了空间域和频率域位场延拓结果精度的影响因素以及稳定性。通过理论模型测试比较了这些影响因素(场源体顶面埋深、剖面长度、扩边方法、窗口大小、点距和延拓高度)在空间域和频率域进行位场延拓时的异同性。经过测试表明,点距和延拓高度对延拓结果的影响最大,其次是剖面长度、扩边方法以及窗口大小,场源体的顶面埋深影响最小。随着顶面埋深的增大,会使延拓结果的精度降低;增大剖面长度和进行扩边会提高位场延拓结果的精度;选择合适滑动窗口可以提高计算效率,窗口越大延拓结果精度越高,窗口半径一般选择20倍延拓高度。空间域和频率域中位场延拓结果精度相当,但在空间域中,当延拓高度小于1倍点距时,延拓结果误差很大,此时需要用插值方法加密点距。     

基于小波分析的磁测数据处理流程及解释方法

对某地区高精度磁测数据,为了有效分析地下场源的异常特征,作者采用小波分析方法对磁异常进行多尺度分析,获取不同深度层次的场源信息,结合平面、剖面资料的反演处理解释,利用2.5维模型反演建立了地下场源的地球物理模型.通过分析,认为小波多尺度分析可以更好的揭示深部场源的赋存信息,计算精度可靠,较传统的延拓、滤波等方法有更高的分辨率.     

低磁纬度区ΔT剖面磁异常场源深度计算的切线法

航磁ΔT剖面异常场源深度计算的切线法是基于中高磁纬度区建立起来的计算剖面磁异常场源深度行之有效的传统方法,以此方法为基础,明确地提出计算低磁纬度区ΔT剖面负磁异常场源深度的异常"反切"概念和做法,并从理论上证明了其正确性。通过ΔT剖面负磁异常的"反切"做法,使得传统的计算中高磁纬度区ΔT剖面磁异常场源深度的切线法及系数表可直接用于低磁纬度区,从而圆满地解决了低磁纬度区利用切线法计算ΔT剖面负磁异常场源深度的问题。     

低磁纬度区△T剖面磁异常场源深度计算的切线法

航磁△T剖面异常场源深度计算的切线法是基于中高磁纬度区建立起来的计算剖面磁异常场源深度行之有效的传统方法，以此方法为基础，明确地提出计算低磁纬度区△T剖面负磁异常场源深度的异常“反切”概念和做法，并从理论上证明了其正确性。通过△T剖面负磁异常的“反切”做法，使得传统的计算中高磁纬度区△T剖面磁异常场源深度的切线法及系数表可直接用于低磁纬度区，从而圆满地解决了低磁纬度区利用切线法计算△T剖面负磁异常场源深度的问题。     

地球磁异常(EMAG2)数据中海域资料质量评估——以北极地区Kolbeinsey脊南段为例

为了评估地球磁异常(EMAG2)数据中海域资料的质量问题,选择Kolbeinsey脊南段地区约193 500 km2的1∶500 000及1∶1 000 000的航磁数据进行对比分析。基于地球磁异常(EMAG2)数据,利用解析延拓方法获得了EMAG2(向下延拓4 km)及航磁异常(向上延拓4 km)。利用相关分析法对EMAG2与航磁异常(向上延拓4 km)、EMAG2(向下延拓4 km)与航磁异常进行相关分析,得到了相应的相关系数。通过对这些数据之间相关系数及差值特征的综合分析,评估了EMAG2数据中Kolbeinsey脊南段地区磁力数据的质量。研究结果表明,EMAG2数据融合了大量海域航空磁测及海洋磁测资料,在测线较密的海域,其数据质量相对较高。然而若将4 km高度的EMAG2数据换算到海平面高度的异常数据,其数据质量较低。     

功率谱用于计算不同尺度磁性体场源深度的分析

通过对北京地区航磁异常进行小波多尺度分解得到的细节异常和向上延拓得到的区域异常进行功率谱计算,对发现的问题进行分析。从理论模型试验及实际资料处理的分析中说明:功率谱用于计算水平尺度小于"窗口"的磁性体场源深度效果较好,而用于计算水平尺度大于"窗口"的区域构造的场源深度误差较大,并针对导致2种不同效果的原因进行了探讨。     

姚家岭地区重力场视密度三维反演应用

重力场数据处理涉及的内容一般有场的延拓、方向导数以及局部场、背景场分离提取等,它们均属于重力异常分离问题的范畴。而重力场视密度三维反演技术是根据重力异常求取和确定场源体视密度的三维分布,其视密度分布图与地层岩性、地质构造以及地下矿体直接关联。对姚家岭地区重力场视密度三维反演技术的应用结果表明,视密度分布图对区内不同岩性地层的分布、褶皱和坳陷构造的分布特征等地质现象取得了良好的应用效果。