磁源重力异常及其导数的计算方法

引言 当矿体斜磁化时,对实测的磁异常曲线进行定量解释就会发生很大困难。克服这个困难的有效办法就是把斜磁化的实测数据换算为垂直磁化的异常数据,这种换算要借助于磁源重力异常及其导数。此外,在磁场及其导数的研究中,在重磁资料的对比中,都有赖于对磁源重力异常及其导数的计算。磁源重力异常的概念是由Baranov[1] 提出来的,并由他给出了一个在殊特情况下的六方位计算方法。使用这个方法时,必须假定     

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。     

磁源重力技术及其应用

磁异常的复杂性对资料处理和解释带来了一定的困难,而重力异常相对更为简单、更易处理和解释。通过运用空间域的泊松公式,可以在频率域内推导出由磁异常换算重力异常的计算公式,这种由磁异常换算所得到的重力异常称为磁源重力异常。这里对理论模型的磁异常数据进行了计算与实验分析,并对实际航测的磁异常资料进行了计算与处理,取得了良好的应用效果,表明了磁源重力技术的可行性、正确性和精确性。     

垂直叠加异常的判别与分解

本文提出一种判别与分解两个规则形体垂直叠加磁异常的波数域方法。野外所测的磁异常大多数均是迭加异常,有水平迭加的磁异常,有垂直迭加的磁异常,亦有水平与垂直均有的混合迭加的磁异常。水平迭加磁异常的分解较易解决,垂直迭加磁异常的分解就很难得到满意的结果。有人使用解析延拓(空间域)手段作垂直迭加磁异常的分解,向上延拓以求得深部的信息;向下延拓以突出浅部的信息,其结果误差大且效果不佳。在波数域内、目前所采用的维纳滤波或匹配滤波,在分解垂直迭加磁异常时问题也较多。关键在于性质不明异常的对数谱曲线是否存在着转折点,若有转折点,则需从此转折点前后的两个直线段求出斜率,得知深、浅磁性体的埋藏深度。然后还需对深、浅磁性体作出形态判断,方可将此迭加异常进行分解。然而,根据理论模型实际计算结果可知,即使求出了深、     

一种计算位场垂直一次导数的方法

本文给出了由实测重、磁异常计算上半空间一阶垂直导数的一种方法。本方法便于在计算机上进行数字计算。     

关于位场垂直二次导数换算公式的频率响应

在重、磁资料数据处理中,经常进行垂直二次导数的换算,以消除区域异常干扰,突出局部异常。位场垂直二次导数换算公式的种类繁多,且使用效果不甚一样。为了评价各公式的计算精度,正确地选用公式及其环半径,已有一些地球物理工作者从各公式的频率响应特性出发讨论了这些问题[1－3],     

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。     

二维组合磁异常波谱的正反演问题

以往有关重磁异常谱反演方法的文章重点多集中于讨论单个模型,研究组合磁异常谱反演方法的文章不多.但实际生产中经常遇到叠加矿体的情况,所以研究组合磁异常的反演方法是很有必要的.与空间域方法相比,波数域方法具有公式简洁明了,各参量易于分离等优点.本文在对二维组合磁异常波谱进行分析的基础上提出用伪波谱对组合磁异常进行反演的新方法.     

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     

重磁异常正反演计算在煤田中的应用

以海拉尔盆地呼和湖研究区为例,对重磁异常进行正、反演计算,求取各个主要地层组、段顶界面埋深。Ｐａｒｋｅｒ正、反演计算方法,兼有频率域里计算速度快,空间域计算准确的优点。该方法是重磁异常定量解释中有利工具,在平面解释中各层深度值连续性加强,适于煤田地质、油田地质普查阶段、高精度重磁勘探,定量解释、为后期钻探提供参考数据。     

磁异常和梯度的频率域三维成像方法

三维反演在磁数据定量解释中具有重要作用。常用的空间域三维反演方法通常需要大量的正演和反演计算,因此对大规模数据的反演效率较低。三维成像是另一种定性和定量解释磁数据的重要方法。文中给出了一种磁异常与梯度三维成像的频率域迭代方法,该方法可以提高成像效率,适用于大规模数据的快速成像。笔者推导了磁总场异常和异常梯度频率域正演公式和成像公式,并将一种深度尺度因子引入成像公式中,提高了深度精度;笔者采用了迭代优化算法,减小了拟合误差,进一步提高了成像精度。通过理论模型数据试验和中国新疆某金属矿床实测数据,验证了本文方法的有效性、可行性。     

重磁异常的方向维纳串联滤波

本文从频谱分析和最佳线性滤波理论出发,讨论了重磁方向滤波和维纳滤波的应用范围和局限性,提出了重磁异常的方向维纳串联滤波方法,从理论上进行了论证,通过垂直和水平迭加模型试算,对三种滤波结果作了对比和误差分析,讨论了异常交角、埋深、点距、地质体的形态和空间位置对滤波效果的影响,验证了方法的可靠性和适用性。     

基于积分解的空间-波数混合域二度体磁异常数值模拟

提出一种基于积分解的空间-波数混合域二度体磁异常数值模拟快速算法。该方法将磁异常二维空间域卷积问题,通过傅里叶变换转换为空间-波数混合域垂向一维积分问题,将一个复杂问题分解为多个小问题,不同波数的小问题之间具有高度并行性;保留深度方向为空间域,采用二次插值的形函数计算垂向一维积分,便于浅层网格适当加密,深层网格适当稀疏,兼顾计算精度、计算效率及模拟复杂地形。在此基础上,根据一维形函数积分的特点,提出了一种适用于起伏地形条件下的磁异常快速计算方法,核心思想是对于相同的单元积分进行存储,避免重复计算,进一步提高了计算效率,尤其适用于复杂地形条件下的模拟。模型算例中分别设计了突变介质模型、起伏地形模型和复杂模型,通过数值解与解析解对比结果表明:本算法正确、可靠,且具有数值模拟精度高、计算速度快,适用于任意复杂地形的特点。     

用等效源法进行磁异常换算的效果(二)

在物化探电子计算技术79年第2期中,我们讨论了用等效源法进行重磁异常换算的效果[1]。方法的基本思想是,采用最优化方法求出观测异常的场源分布,根据这个场源分布,再来计算任意点的各种场值,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     

基于泊松方程的空间波数混合域二度体磁异常数值模拟

正演数值模拟是反演成像的基础。为了实现磁法勘探精细化反演成像与定量解释,本文利用把一个大问题分解为多个小问题的思路,提出一种基于泊松方程的高效、高精度空间波数混合域二度体磁异常数值模拟方法。该方法利用傅里叶变换把二度体磁位偏微分方程转换为一维常微分方程,并采用基于二次插值的一维有限单元法求解该方程,进而通过反傅里叶变换得到空间域磁异常。在模型算例中,分别设计截面为矩形的常磁化率和变磁化率二度体模型,针对本文算法的计算精度和计算效率进行了验证。模型算例结果表明：该算法计算精度高,相对误差绝对值均小于1%;计算速度快,网格节点剖分2 501×2 501的模型模拟时间为4.18 s;适用于任意复杂地形模型。     

一种二度磁异常分量换算的数字计算方法

本文从二度磁异常水平分量与垂直分量之间的基本关系式——希尔伯特积分出发,应用数字积分的梯形公式,提出了由二度磁异常垂直分量值换算水平分量的新方法。其换算公式为:Ha〔K〕=1/2π(Za〔K 1〕-Za〔K-1〕) 1/π(?)m〔j〕Za〔i〕/i-ki≠K式中 m〔i〕(?)(i=1或 n)式中 (i≠1或 n)Ha〔K〕和 Za〔i〕分别是第 K 个观测点上的磁异常水平分量值和第 i 个观测点上的磁异常垂直分量观测值;n 为磁异常剖面上观测点的个数。本文所推荐的方法具有边缘损失小、计算精度高和便于在电子计算器上实现数字计算等优点。文中还给出了水平圆柱体和有限延深薄板状体理论模型上的算例及换算结果的反演数据,以验证方法的可靠性。     

关于磁异常化到地磁极问题的几点认识

文中阐述了磁异常化到地磁极（简称化极）的物理意义,指出了化极和换算为垂直磁化条件下的垂直磁异常的差别。在做化极处理时,实测的磁异常要完整,否则将会引起化极结果的畸变。利用教科书中给出的公式对二度体磁异常做化极处理,对化极结果解释所得的磁化强度是磁性体的总磁化强度,一般情况下不是原始的ΔＴ（或Ｚａ）异常所对应的有效磁化强度。     

磁场转换及统计分析在航磁异常解释评价中的应用

本文采用磁场转换计算,即△T转换成Za_T、△g_M参数,然后分析磁场特征。同时对40个航磁异常做多元统计分析,即选择航磁异常磁场参数特征、地质特征,化探元素特征等做为异常多元因素,进行统计分析计算。用这两方面的成果综合评价航磁异常。     

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