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     

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     

二度规则磁性体的通用解释法

利用二度磁性体复变函数表达式,导出通用的解释公式,为求解各种二度体的反演问题提供一条捷径.     

多层介质点电流源磁场响应计算

介绍了点电流源层状介质模型磁电阻率法响应的模拟方法。由电流磁场的旋度公式出发,推导了多层介质中点电流源磁场的表达式,其为一个关于空间径向坐标和贝塞尔函数空间波数的二重积分。利用贝塞尔函数的性质可将该二重积分化为标准的贝塞尔积分,然后采用直接数值积分的方法计算该积分。在此过程中通过连分式展开加快积分求和的收敛速度。利用上述方法对海底天然气水合物模型点电流源产生的磁场进行了计算。模型计算结果表明,海底天然气水合物的存在能引起磁场较为明显的相对变化。     

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     

用分解曲线法解二度水平圆柱体及球体磁异常反问题

本文利用二度水平圆柱体，球体主剖面上两个磁异常零值点坐标与它们之间距离间的关系，导出求取磁性体中心在地表的投影点即坐标原点位置的公式，将分解曲线法用于求这两种磁性体的中心埋深及半径，从而完善了规则磁性体磁异常反演中这一简便有效的方法。     

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。     

视磁化强度填图方法及应用

本文从研究视磁化强度填图的基本理论出发,解决了前人反演结果中存在大量负值的问题。本文应用泰勒级数展开导出了磁性层磁场的级数型积分表达式及其相应的频谱式,与Parker公式相比,推导更为简捷;文中提出的立体角窗加精度政正的方法使空间域方法在任意起伏磁性层情况下填图成为可能,从而扩大了方法的适用范围。在秦巴地区应用该方法圈定磁性岩体和确定深部磁性构造等,取得了较好的效果。     

起伏地形上规则二度体复重磁场正演和直接反演

"起伏地形上规则二度体复重磁场正演和直接反演"由4篇连续文章组成.第一篇和第二篇阐述复重磁场正演问题,主要采用前苏联学者的方法,在复数域内,严格而简明地推导出了规则二度体及其组合体复重磁场表达式.这些复场表达式与直角坐标系内对应形体重磁场表达式相比,具有非常简单的形式.第三篇和第四篇阐述复重磁场直接反演问题,是本系列文章的核心,从规则二度体及其组合体复重磁场表达式出发,完全在复坐标系内,采用独创的线性化方法,建立起求解中间变量的线性方程组,再结合复高阶方程解法,成功地解决了起伏地形上(或者观测线处于二维场源任意方位甚至封闭时)几乎所有规则二度体重磁场的直接反演问题,推动了重磁场解释理论的发展.     

三度体磁场表面积分法

本文介绍了对磁性体表面积分H=-ρ∫s grad(1/R)ds来计算磁场的方法。由于采用了在特殊条件下的三角形磁荷面的磁场公式来构成整个磁性体磁场,所以计算公式简单。本文还介绍了磁场和空间点的座标的三维座标转换矩阵,计算点在某些特殊情况下的处理方法。最后给出了该方法的模型和实际矿区的算例以及计算程序的框图。     

球壳形磁性层磁异常正反演方法

为了适应卫星磁测资料解释的需要,作者在磁性界面和磁性层磁异常正反演方法研究的基础上,首次提出了球壳形磁性层磁异常正反演理论和方法。 作者首先阐述了垂直磁化球壳型磁性层模型,导出了场垂直分量Z_(λο)的球谐系数正演公式。然后,给出了磁性层上,下层面埋深变化值与磁化强度变化值的球谐系数反演公式。进而导出了迭代反演收敛条件。本文的磁化强度反演方法不同于目前国内外已有的方法,其反演对象是磁化强度变化值△J_(λθ),磁化强度平均值J是必须给定的定解条件。这种反演方法能给出尽可能满足人们解释要求的解,克服了前人反演方法总存在负值的困难。 为了增加球壳形磁性层反演方法的实用性,作者还在类似平面频率城反演方法所作假设的前提下,把这种利用球谐分析理论在全球面导出的方法,严格地推广应用于局部区域。这也是球谐分析理论在局部区域应用的一个实例,在理沦上具有一定的意义。     

红粘土的磁学性质研究

本文对陕西宝鸡剖面红粘土上部进行了详细的岩石磁学研究，确定了该地区红粘土的主要磁性矿物是磁铁矿。赤铁矿相对含量很少，对剩余磁性贡献较小。磁性质不稳定的磁赤铁矿存在于红粘土中，但不影响剩磁稳定性。特征剩磁载体主要是磁铁矿。磁性矿物的粒度是以准单畴为主。红粘土的短时间弛豫粘滞剩磁很强，因此在零磁空间进行退磁和剩磁测量是非常重要的。     

重磁勘探正反演理论方法研究的新进展

首先概略地介绍了国内外具有较高理论价值的重磁勘探正反演理论前沿性研究成果 ,并给予了适当的对比评述。然后 ,延续复杂条件下局部重磁场源全方位成像正反演理论体系 ,较详细地阐述了作者最近独立完成的关于任意单值边界和磁化强度连续变化的二维、三维局部磁性场源正反演这一前沿性课题的研究成果 ,并简要指出了这些研究成果的理论价值和应用前景。     

浅水中磁性柱状体的磁场特征

在某些浅水区域中, 常有大量工程障碍, 如磁性柱状体。依据磁性柱状体的特点, 从顺轴磁化无限延深柱状磁性体这一简化数学模型的磁场分析入手, 进而对更近实际的顺轴磁化有限延深柱状磁性体的磁场及其梯度场的分布规律进行讨论, 并据此提出了采用水平磁梯度测量法对磁性柱状体磁特性实施探测的可取途径。     

变磁化方向化磁极理论

发展了磁偶层位势理论,证明沿任意方向磁化的磁偶层位势函数(1)在全空间有意义;(2)在曲面S上连续并有确定的极限;(3)当U(P)|_s、M~0(Q)给定时,M(Q)有唯一解,在此基础上,结合磁化方向与磁场分量方向互换定理,建立变磁化方向化磁极理论。     

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.     

局部重磁场源全方位成像理论概要

本文概要阐述了复杂条件下局部重磁场源全方位成像理论体系的实用价值与学术意义、球坐标系内三度体重磁场球谐级数正演通式、三度体重磁场全方位延拓和全方位反演等。     

发挥高精度磁测作用的几个实例

简要介绍了高精度磁测的应用现状.通过金厂沟金矿区辽河群大石桥岩组与盖县组接触界限的划分,以及阜新建设花岗岩与长英质糜棱岩边界的划分等实例,说明得用高精度磁测结果,在配合地质填图、划分地质界线、圈定矿体和寻找古墓及古坑道等地质问题方面的优越性.用于隐伏区地质填图时,不仅能确定强磁性岩石边界,而且还能确定弱磁性岩石边界.在提高信息密度的前提下,根据磁化率K值和剩余磁化强度J_r值的不同,在典型成矿区能直接圈定弱磁性矿体.     

用无定向磁力仪测量磁化率张量与剩余磁化强度矢量

岩矿石的磁化率和剩余磁性是岩石物理性质的基本参数,它们包含着丰富的地质信息。但是常常不合理地把磁化率作为标量来测量。本文提出在无定向磁力仪的“As”位置上作多个方位的测量,为减小误差,再用最小二乘法计算出其最优概值—磁化率张量与剩余磁化强度矢量。实验结果良好。     

以成矿年代学为基础的磁法勘查新技术的初步试验研究

成矿年代学认为,某地区特定类型的矿床形成于特定的地质时期。根据古地磁学与地磁年代学,特定地质时期的地磁场方向一定。通过比较矿化岩石与围岩的剩余磁化方向,可确定矿化异常。本文讨论了磁法勘查新技术的成矿年代学基础,提出以"地质时间"为核心概念的表达矿异常的参数,并通过一个实例简要说明该新技术在找矿勘探上的潜力。