任意形状均匀磁化体磁异常的计算

考虑了磁性体的退磁效应,磁性体内的磁化强度J为■式中K是磁化率,T是磁化磁场,J_r是剩磁强度,N是退磁系数.对二次曲面包围的磁性体而言,N是常数,所以这类磁性体是均匀磁化体;对于任意形状的物体,N是坐标的函数,此时磁性体不再是均匀磁化.但N的变化范围在0～4π之间.当k<0.001CGSM时,用1代替1+4πk,误差约为1%,可近似地认为是均匀磁化. 对于任意形状的均匀磁化体,磁异常计算常采用表面积分法.前人的表面积分法采用坐标旋转,推出计算磁场的解析式.本文也采用这种方法,不过所用的是高斯数值积分公式,简化了推导     

灌注桩钢筋笼磁异常定量计算

灌注桩中的钢筋笼在地磁场中受磁化作用而产生磁感应强度,使灌注桩附近的磁场强度发生变化.通过对钢筋笼主筋进行剖分,得到钢筋笼的仿真模型,而后根据磁性体磁场公式,利用MATLAB平台开发的计算机程序定量计算出模型桩钢筋笼磁异常.经分析表明钢筋笼仿真模型的计算能够较准确的反映出灌注桩钢筋笼磁异常特征.本研究对钢筋笼长度检测及主筋数量的估计具有较好的指导意义.     

判断叠加磁异常的一种简易方法

本文介绍的是根据地质-磁测综合剖面图,利用磁场强度与磁性体埋深的关系,通过计算值与实测值的比较来判断磁异常是否属于叠加异常的方法.该法是近似的,虽然简单,但对就矿找矿,扩大矿区储量,防止在勘探过程中丢矿漏矿,提高地质经济效益,或许会有帮助. 众所周知,地下磁性体在剖面上各点产生的磁场强度值与磁性体至各测点的距离立方呈反比.设剖面上各点的磁场强度为Z_1,Z_2……;各点到磁性体的距离相应地为r1,r2……,测点     

用质子磁力仪测定岩(矿)石标本磁参数时应注意的问题

岩(矿)石标本磁参数测定结果的精确性直接影响磁异常反演精度,对正确推断地质结论具有特别重要的意义。在进行高精度磁测磁参数测定过程中,发现利用质子磁力仪测定岩(矿)石标本磁参数时,按过去介绍的方法测定、计算的磁化率、剩余磁化强度普遍比实际值偏大一到十几倍,在分析和确定引起误差的原因后,提出了改进的方法,即要用岩(矿)石标本所产生的磁感应强度代替其梯度进行磁参数的计算而不能用其梯度值来求磁参数。并应注意如避开探头中级化场对标本磁化的影响,用第一位置测定以减少位置不准所产生的计算误差等问题。将改进方法用于后续研究的岩(矿)石标本磁参数测定,用其结果进行磁异常反演,求得磁性体埋藏深度、产状等与实际情况相符合。     

根据实测重力异常换算质体磁异常

为了进行重磁异常对比和综合解释,也为了简化磁异常和场沅位置的关系,人们常常把磁异常转换为磁性体重异常。这方面已发表了很多文章。而将实测重力异常转换为质体沿某一方向磁化时的垂直磁场强度异常,则很少为人所注意。其实,这种转换除能进行重磁异常对比和综合解释以外,还可以起到消除或减弱重力区域异常、突出局部异常的作用。下面将介绍这种转换的原理和方法。     

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。     

多体模型磁异常反演的总结

在一个磁化区域之上的观测面的高度基本上确定了能够从磁测数据中获得的最小非均匀性磁化强度极限的大小。当一个矩形块的尺寸小于非均匀磁化强度的极限范围.那么这矩形块在所观测的磁场中显示均匀磁化,这样考虑问题导致要选择一个均匀磁化,大小适当的单位矩形块。因此,在观测区域内产生磁异常值的磁化区可以分成数个具有不同磁化强度的矩形块,每一个块的大小相等并且均匀磁化。这里所描述的迭代法初始假定:异常值是由一个磁化矩形块的三维分布所引起;然后确定这些方块相对于地理北的最佳方向。这个方向对于调节方块的大小特别不灵敏。调节一层或多层方块的每一个顶面和底面.用最小二乘法使得测量和计算场值间差值最小。为了控制每一个矩形块磁化强度矢量在地磁场矢量的正常方向或反方向的特定的一个角度之内.也描述了一种方法,数据分析的这种方法也可以运用于覆盖地面上的异常分析。在迭代的最终.所形成的磁化强度三维分布描绘了引起观测异常的磁性区域。所提供的包括模型和航磁数据的例子说明综合的多体模型在磁异常反演中的有效性。     

用有限元法计算非均匀磁化磁性体(二度)的有效磁化强度和磁异常

前言本文提出用有限元法根据外部磁化埸条件和已控制的磁性体形态及磁化率参数计算磁性体内部的有效磁化强度及其在外部空间引起的磁异常.方法实质是求解偏微分方程边值问题的数值解.因为未引入均匀磁化等近似假定,所得到的解能满足磁性体内外的微分方程和边界条件及分界面条件(在数值计算允许的精度范围内),所以这种解包含了磁性体复杂形状引起的退磁影响、剩余磁化对感应磁化的影响、多个磁性体相互间的磁作用以及磁化率分布不均匀的影响.这种方法适用于非均匀磁化条件下的正演计算,为精确计算有效磁化强度提供了一种新途径,可以提高磁异常计算的精确度.     

计算非均匀磁化条件下磁体内外磁场的简化方法

非均匀磁化、任意形状的磁性体的磁场计算是经典场论还一直未解决的问题.当磁性体磁性较强、形态复杂、埋藏较浅时,特别是穿过强磁性体的井中磁测结果,不均匀磁化对磁异常影响很大,不可以忽略. 最近在我国先后发表过计算任意形状强磁性三度体磁场的论文其中黄诚的泊松公式面积元素法,是根据离散化概念提出的,可用来计算三度体全空间的磁场.用近似程度不同的两套公式     

灌注桩中钢筋笼磁异常特征研究

灌注桩中钢筋笼由主筋、加劲筋和箍筋组成。钢筋笼长度随桩长变化,单根钢筋的长度是一定的,为了满足长桩的需要,钢筋笼常常由一节或多节焊接而成。灌注桩中的钢筋笼是一磁性体,在地磁场磁化作用下,在其周围空间分布有磁异常。钢筋笼是一个规则磁性体,本文由重磁位场的泊松公式出发,推导出钢筋笼磁异常表达式,研究了灌注桩中钢筋笼磁异常分布特征。     

磁异常解释中的剩余磁化问题

磁铁矿矿石与强磁性火山岩磁性有明显的差别,前者以感应磁化为主,后者以剩余磁化为主.推荐一种利用地磁场变化磁场确定磁异常源磁性特征的方法,评论了几种涉及由剩余磁化引起的磁异常的解释方法.     

计算任意形体磁异常的边界元法

本文提出一种新的数值方法,计算任意形状磁性体的磁异常。首先将磁位的边值问题转变为磁性体表面的积分方程。然后用边界单元法解积分方程,求得磁性体表面的磁位及其法向导数。根据这些数值,即可计算空间任一点的磁场强度。与有限单元法相比,本方法所需的计算机内存少。原始数据输入较简单,算例表明,计算精度高。本方法可在微型或小型计算机上实行三维运算。     

位场反演计算的场比值法及在宽城地区磁异常解释中的应用

在磁异常的反演计算中, 为了避免由于选错了磁性体的形状而产生很大的误差, 前人已研究了多种所谓自动反演的计算方法。与传统的方法不同, 用这些方法, 可以同时确定磁性体的几何形状和埋藏深度等参数。但是前人研究的方法需要计算磁异常的三阶导数, 因此所受高频噪声干扰十分严重, 以至于影响到计算结果的可靠性。因此很难用到实际资料处理中。 本文提出的场比值法可以同时确定磁性体的形状和埋藏深度。场比值法通过场比值field-ratio来确定磁性体的形状, field-ratio的物理含义与Euler反褶积公式中的形状因子类似。场比值法的优点是在反演计算中只需要计算磁异常的一、二阶导数, 因此比前人的方法受高频随机干扰小, 可以用于实际资料的处理中。模型实验证明了场比值法的正确性, 在河北省宽城地区用场比值法对磁异常反演计算, 展示了方法的实用性。 关键词: 磁异常; 自动反演; 磁性体形状的判别     

谢尔塔拉磁异常的解释

我们已知磁力线的分布及磁位法,确定磁化倾角。利用各方向的水平分量或水平导数零线的交点,确定磁性体的中心。利用各方向的水平导数极值点的联线,确定磁性体的边界范围。现以谢尔塔拉异常为例说明其实际效果。谢尔塔拉异常(图1)从异常形态及正负比来看,颇具近垂直磁化的特征。但这与本区67。的正常地磁倾角是不相符的。为此,对异常进行了不同方法的计算,以进一步探讨其磁化倾角,这对进行正演及各种计算是十分必要的。     

用超定方程求磁异常线性反演

对于二维和三维的磁异常反演问题,已有许多比较令人满意的方法,但有的也受一些条件的限制,例如初值的选择、计算繁杂等。文献[1]对国外的一些利用电算解重、磁反演问题的方法给了概括地评述。 通常,我们都是先对磁性体产生异常场这一过程做某些假设,同时估计一下磁性体的形状或根据异常求出磁性体的形状参数,并用简便的方法(例如特征点法等)很容易求得异常的反演。然而当异常复杂时(比如迭加异常以及非均匀磁化等),便不能直接使用这些方法。随着高速计算机的发展,用最优化方法解这个问题也得到了较好的效     

由重磁异常对比来判断剩余磁化强度

前言早在1951年,就认识到剩余磁化强度对岩体的磁异常有影响.后来研究结果证明,在测定的地质体磁异常中,剩余磁化强度可以超过感应磁化强度.古地磁测定岩体剩余磁化强度常用的方法,包括在野外采集岩石标本和在室内测定标本的磁化方向.可是在海丘研究中,有些作者指出,其磁化方向可以根据磁异常与测深法所测得的海丘形状和位置进行对比来确定.本文目的在于证明,可以根据地质体重,磁异常的空间关系来确定其磁化方向,从而获     

三度体梯度磁异常全方位正反淀方法

首创了磁法勘探学科中三度体任意方向梯度磁异常全方位正、反演方法。首先,在球坐标系中,导出了三度体任意方向梯度磁异常的两个球谐级数通用正演表达式,为实现全方位反演奠定了理论基础。然后,由第１个梯度磁异常球谐级数表达式出发,提出了三度体总磁化方向、磁矩模值反演方法;由第２个梯度磁异常球谐级数表达式出发,提出了三度体磁矩重心、近似形态与分布范围,以及有广泛实用价值的“均磁凸形体”边界点位置等全方位反演方     

三度体梯度磁异常全方位正反演方法

首创了磁法勘探学科中三度体任意方向梯度磁异常全方位正、反演方法。首先 ,在球坐标系中 ,导出了三度体任意方向梯度磁异常的两个球谐级数通用正演表达式 ,为实现全方位反演奠定了理论基础。然后 ,由第 1个梯度磁异常球谐级数表达式出发 ,提出了三度体总磁化方向、磁矩模值反演方法 ;由第 2个梯度磁异常球谐级数表达式出发 ,提出了三度体磁矩重心、近似形态与分布范围 ,以及有广泛实用价值的“均磁凸形体”边界点位置等全方位反演方法。最后 ,给出了 1个三度体梯度磁异常全方位反演的理论模型验证实例。     

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。     

均匀磁化多面体磁异常的频谱

均匀磁化复杂形状物体磁异常在空间域的表达式已有一些人作了推导,并在书刊上发表。但这种物体磁异常的频谱则未见发表。因此,推导了一个均匀磁化任意多面体磁异常的频谱,用来近似一个均匀磁化任意形状物体磁异常的频谱。考虑到磁异常的频谱的表达式比异常的表达式