磁偶源频率测深视电阻率曲线的正演计算

磁偶源频率测深法是一种有效的地球物理勘探方法。多年来,人们对这种方法的正演理论和反演解释进行了研究。文中利用快速汉克尔数值滤波算法计算了层状介质上直立磁偶极子的电磁场响应以及频率测深视电阻率的振幅响应,这种计算方法与常用的数值积分算法相比,具有计算速度快、精度高等特点。同时详细地讨论了磁偶源频率测深的特点及视电阻率理论曲线的特征。     

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.     

微分测深装置视电阻率异常研究

微分测深以其独特的工作方式,较好的场地适应能力而广泛应用于工程地质勘察中.这里针对微分测深的工作方式,研究了供电电极AB距离大小对测深曲线的典型影响,并在此基础上,计算和对比分析了二维、三维地质构造不同测点的电测深曲线和视电阻率异常的主要特征,为微分测深的实际工作提供参考.     

确定重磁场源埋深及形态参数的二种方法

运用相关分析方法或最小二乘法对实测重磁异常最大值及其上延异常最大值进行适当处理,可以获得二种简单、快速且能同时反演重磁异常场源埋深及形态参数的方法。     

二度磁异常向下延拓的一种方法

从二度磁异常上延理论出发,推导出一种下延方法。该法有较高的延拓精度。为减少实测数据中高频干扰给下延结果带来的影响,还讨论了磁异常的光滑问题,并推导出一个能压制高频干扰、突出低频异常的下延公式。     

近区组合波频域电磁测深视电阻率的一种改进形式

本文在对近区场分布特性分析的基础上,利用双频组合波理论,同时考虑到实际勘测中的具体情况,提出了对近区频域电磁测深视电阻率的改进方案,并给出了视电阻率的一种定义式.为近区频域电磁测深的实施创造了条件.     

基于泊松定理的重磁异常分析方法及应用

从泊松定理出发进行公式推导和分析,阐述了重磁异常的对应分析3个参数的物理意义,并认为在区域重磁数据解释时,对应分析得到的截距是在去掉感磁背景和与重力异常线性相关部分异常的剩磁异常的贡献,为其应用提供了基础。分析了重磁异常解释中泊松定理的作用,并通过具体的实例分析了基于泊松定理来确定地质体总磁化方向及其在分析火山岩活动中的作用。     

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.     

二维电阻率图像重建的一种新方法

本文提出了一种新的二维电阻率成像方法,即电阻率层析成像.介绍了电阻率成像的几种供收方式,借鉴地震波和电磁波的反投影技术,应用电阻率反投影并联合使用常规算法,即导电α中心法作正演计算、非线性最小二乘法作反演修改,从而进行二维电阻率的图像重建.用Fortran语言编制了实现上述过程的程序,进行了大量数字模拟实验,获得较好的成像效果.     

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。     

利用化极磁异常近似确定等轴状磁性体埋深

化极作为磁异常数据的处理方法在磁异常解释中已广泛应用,利用化极后异常极大值向北偏移的距离估算磁性体的埋深,方法简单,使用便利;对沿走向延伸不长的椭圆状异常,根据化极后异常极大值北移距离,结合实际地质条件确定综合剖面位置,可消除或减小斜磁化的影响,达到不同勘探方法的异常反映同一地质体的目的.     

A new approach to interpret self-potential anomaly over a two-dimensional inclined sheet using complex gradient analysis

A new approach is developed to determine the model parameters of a two-dimensional inclined sheet from self-potential anomaly. In this method, the numerical horizontal self-potential gradient obtained from self-potential anomaly is convolved using Hilbert transform to obtain the vertical self-potential gradient. The complex gradient is the sum of horizontal and vertical gradient anomalies. The horizontal and vertical gradients are plotted in one graph to form the complex gradient graph. By defining few characteristic points and distances along the complex gradient profile, procedures are then formulated using the analytical functions of the complex gradients to obtain the model parameters of sheet-like structures. The validity of the new proposed method has been tested on synthetic data with and without random noise. The obtained parameters are in congruence with the model parameters when using noise-free synthetic data. After adding 10% random error in the synthetic data, the maximum error in model parameters is 11.8%. Moreover, the method have been applied to analyze and interpret the self-potential anomaly measured on a graphite ore body at southern Bavarian woods, Germany to prove its efficiency where an acceptable agreement has been noticed between the obtained results and the other published results.     

利用不同深度场源磁异常分离的方法解译隐伏岩体

为了查明安徽省殷家汇地区隐伏岩体的赋存状况,初步圈定侵入性中酸性岩体的范围并推测有利赋矿位置,对地面实测磁异常进行化极、延拓、不同深度场源磁异常分离、垂向导数等数据处理,提取利于识别的剩余磁异常及垂向一阶导数磁异常,结合地质资料解译磁异常特征。结果表明: 区内NE向剩余磁异常带为沿断裂构造侵入的脉岩引起,NE向构造为区内主要的控岩和控矿构造; 推测引起局部剩余磁异常的磁性地质体为隐伏或半隐伏中酸性岩体。该研究为长江中下游铁铜金成矿带中的安庆—盱眙地质矿产调查区成矿远景区划分及找矿靶区初选提供参考。     

The Berchtesgaden magnetic anomaly

A total intensity survey of the large magnetic anomaly in the Berchtesgaden area in the Northern Calcareous Alps has been carried out. The anomaly can be simulated by two-dimensional plate-like bodies having a NS extension of about 65 km, lower boundaries between 20 and 10 km and upper boundaries up to 5 km below the surface, depending on the intensity of magnetization (1–2 · 10^–3 G). A comparison with Bouguer gravity data favours a relatively thin magnetic source layer with a lower boundary at about 10 km and an upper boundary at about 5 km. From the magnetization required for modelling it can be concluded that mafic and possibly also ultramafic rocks are the causes of the anomalies. Two interpretations are suggested: 1) The magnetic source layers could form part of the metamorphic complex of the Bohemian Massif, belonging to a paleo-European plate. There would be probably no relation to the processes involved in the formation of the Alps in this case. 2) The magnetic source layers could be part of an ancient tethyan ocean floor, and should then be considered in relation to fossil subduction zones proposed in different models for the geodynamic evolution of the Eastern Alps.

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Zusammenfassung Im Gebiet der Berchtesgadener Anomalie wurde die Totalintensität des Erdmagnetfeldes gemessen. Die Anomalie hat in NS-Richtung eine Halbwertsbreite von rund 40 km. Sie kann durch zweidimensionale, plattenförmige magnetisierte Körper mit einer NS-Erstreckung von rund 65 km, einer unteren Begrenzung zwischen rund 20 und 10 km und einer oberen Begrenzung bis 5 km unter der Oberfläche simuliert werden. Die Bouguer-Anomalie zeigt, daß eine relativ dünne magnetisierte Schicht zwischen 5 und 10 km als wahrscheinlicher anzusehen ist. Aufgrund der zur Modellrechnung erforderlichen Magnetisierung (1–2 · 10^–3 G) müssen basische, zum Teil eventuell auch ultrabasische Gesteine als Ursache der Anomalie angenommen werden. Diese Gesteine könnten einerseits Teile des sich bis weit unter die Alpen erstreckenden Kristallins der Böhmischen Masse sein. Andererseits könnten sie Reste eines ehemaligen Ozeanbodens am Südrand der europäischen Platte sein. Sie sollten dann bei den Modellen für die geodynamische Entwicklung der Alpen, die fossile Subduktionszonen postulieren, in Betracht gezogen werden.

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Résumé Un levé de l'intensité totale du champ magnétique terrestre a été exécuté dans la région de l'anomalie magnétique de Berchtesgaden, dans les Alpes calcaires du Nord. La largeur de valeur moyenne de l'anomalie est d'environ 40 km dans la direction NS. Les calculs de modèles montrent que l'anomalie est causée par un corps magnétique en forme de plaque, ayant une extension NS d'environ 65 km, la limite inférieure pouvant varier entre 20 et 10 km et la limite supérieure pouvant atteindre 5 km. Une comparaison des effets gravimétriques des modèles magnétiques avec l'anomalie de Bouguer indique que les modèles relativement minces, entre 5 et 10 km, sont plus probables. L'aimantation requise pour les calculs (1 à 2 · 10^–3 G) montre que des roches basiques et peut-être en partie ultrabasiques doivent être considérées comme causes probables de l'anomalie. Deux interprétations alternatives sont proposées: 1) Les couches magnétiques peuvent appartenir au complexe métamorphique du Massif Bohémien. 2) Il s'agit d'un ancien fragment de croûte océanique. Dans ce cas il faudrait en tenir compte dans les modèles géodynamiques expliquant la formation des Alpes Orientales par la tectonique des plaques.

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. 40 . , , 65 ; 20 10, 5 . , 5 10 . (1–2·10^–3 ) , . , , . , . , .

     

小波分析在磁异常深部信息提取中的应用

小波分析方法具有良好的时频局部化特性,可以将信号分解成各种不同的频率或尺度成分有效地从信号中提取信息.在高精度磁测数据处理中,利用小波多尺度分析法能够将异常精细地分解到多个不同尺度空间上,提取不同尺度和深度的异常特征,并用对数功率谱分析方法来计算其所代表的场源深度,结合地质等信息充分分析异常,以判断深部场源的赋矿信息.     

重力异常及其梯度张量DEXP定量解释方法的影响因素分析

快速成像反演方法是近几年重磁勘探定量解释的一个发展热点,由于其在计算过程中不需要加入先验信息,故而可以较为快速地估算场源的深度与密度等相关参量。DEXP(depth from extreme point)成像法由于在深度加权函数中考虑了构造指数,使得成像结果更为准确。笔者基于DEXP快速成像法的基本理论,首先,推导了重力异常及重力梯度张量的DEXP变换形式,并将其应用到场源解释之中;然后,采用理论模型试验,分别分析了数据的点距、误差、计算范围以及背景场对成像结果的影响;最后,将该成像方法应用于实测的全张量重力梯度数据,并与前人研究结果进行了对比与分析。理论模型试验与实际应用均表明:DEXP成像法能够有效压制数据噪声的影响,具有计算稳定性和准确性特点;数据的点距、计算范围和背景场均对DEXP成像结果具有一定的影响,因此在实际数据处理时,应该综合考虑它们对成像结果的影响,并且需要进行相关数据预处理以提高定量解释的精度。     

Source of the Bicester magnetic anomaly

The Bicester magnetic anomaly is one of several high wavenumber features superimposed on the magnetic anomaly associated with the London Platform. Seismic reflection data suggest that the source of the Bicester anomaly is a body of basaltic rocks of Carboniferous age that can be traced from the Steeple Aston borehole. Three-dimensional interpretational techniques indicate that the magnetic source has a total magnetization vector dipping at 60°, azimuth 170°, with an intensity of 1.39 A m⁻¹ and this has been used to derive a three-dimensional model of the source. The nature of the magnetic remanence contributing to this vector is discussed. A detailed two-dimensional magnetic model has been constructed using the seismic control.