考虑航磁水平梯度变化的ΔT网格化方法研究

实测航磁横向水平梯度反映垂直于测线的磁场梯度,比传统航磁ΔT数据包含测线之间更多的磁场信息.针对航磁数据网格化问题,采用Hardwick提出的方法,利用航磁水平梯度与ΔT数据构建拟测线,并结合Akima插值法,开展了双方向测线型ΔT网格化方法研究,最终实现了考虑航磁水平梯度变化的ΔT网格化;针对网格化结果中的虚假异常采取了有效滤波方法.通过理论模型数据和实际数据网格化处理,表明该方法可以突出航磁测线之间的异常细节、更清晰地反映线性构造或磁性体走向,提高了网格化的精度和分辨率.     

区域航磁异常汇编数据的长波成分提取、评价与替换技术

各个国家与地区的航磁异常数据一般均采用多期磁测数据汇编而成,但是由于测量时间跨度较大、各期测量精度与校正参数不一致、以及磁力异常本身的时变性等原因,各期磁力异常数据之间具有系统差异,致使航磁异常汇编数据的长波成分可能存在不可靠性.本文基于二维修正球冠谐分析建模方法与单纯采用卫星磁测数据构建的全球岩石圈磁场模型可靠波段,提出区域航磁异常汇编数据的长波成分提取、评价与替换技术.通过仿真数据测试了本文所提方法的有效性之后,将其应用于澳大利亚第七版航磁异常网格数据,进而采用CM6模型的16～90阶球谐系数解算数据对提取的航磁异常长波成分进行了评价与替换,并通过空区补值与扩边处理,得到了澳大利亚及邻区完整的磁力异常网格数据.最后,采用替换了和未替换长波成分的航磁异常汇编数据,与CHAMP卫星磁测三分量数据联合进行修正球冠谐建模,结果显示,替换了长波成分的航磁异常汇编数据与卫星磁测数据融合效果更好,而由航磁异常汇编数据提取的长波成分与卫星磁测数据存在不相容性或非一致性.仿真测试与实际应用均表明本文所提方法具有可靠性和实用性,值得在区域航磁异常数据汇编中推广应用.     

航磁异常分析技术及其在地质构造中的应用

航磁异常在地质构造研究中具有覆盖广、成本低以及横向分辨率高等显著优势,被广泛应用于隐伏岩浆岩及断层探测,俯冲带、大陆裂谷、岩墙群及地幔柱等构造特征分析,磁性界面(包含结晶基底及居里等温面)反演,区域构造划分,以及孕震构造背景研究等领域.近来随着航空磁测技术的发展,积累了越来越多大比例尺、高精度的航磁数据,并在此基础上产...     

地球磁场异常格网(EMAG2)辅助潜艇导航仿真研究

潜艇的惯性导航误差随时间积累.为了实现潜艇的无源导航,可利用地磁场强度异常数据进行辅助导航以修正纯惯性导航的误差.根据全球EMAG2构造西太平洋海域2′×2′总地磁场强度异常格网数据作为基准信息,结合SITAN地磁匹配算法在该海域进行地磁导航仿真计算.仿真结果表明在地磁总强度异常变化较大的区域,地磁辅助潜艇导航精度达到2′左右,与EMAG2的分辨率相当,验证了采用地磁场辅助潜艇导航的可行性.     

磁总场异常垂直梯度三维相关成像

本文提出了磁总场异常垂直梯度三维相关成像方法,用于成像地下等效磁源分布.它首先将地下待成像空间划分为三维规则网格,然后直接计算每个网格节点磁偶板子在观测面理论磁总场异常垂直梯度与实测磁总场异常垂直梯度的互相关,其相关系数值表征等效磁偶极子分布(即磁偶极子发生的概率).理论长方体组合模型数据和实际某矿区磁测资料试验结果表明本文方法计算得到的相关系数值能基本反映地下的磁源分布,且分辨率明显高于磁总场异常三维相关成像的分辨率,也高于基于熵滤波分离异常的磁总场异常三维相关成像的分辨率.     

磁异常△T三维相关成像

本文将重力和重力梯度数据三维相关成像方法推广到磁力勘探领域,推导并建立了磁异常△T的三维相关成像方法,同时提出了基于熵滤波分离异常的三维相关成像算法来提高成像分辨率.组合模型磁异常△T数据和实际磁测资料试验分析表明,本文方法能成像出地下地质体的空间赋存状态和等效磁性分布,具有良好的横向和纵向分辨率.     

磁异常ΔT三维相关成像

本文将重力和重力梯度数据三维相关成像方法推广到磁力勘探领域,推导并建立了磁异常ΔT的三维相关成像方法,同时提出了基于熵滤波分离异常的三维相关成像算法来提高成像分辨率.组合模型磁异常ΔT数据和实际磁测资料试验分析表明,本文方法能成像出地下地质体的空间赋存状态和等效磁性分布,具有良好的横向和纵向分辨率.     

中高山区高精度航磁调查找矿效果研究

随着矿产资源需求的不断加大,我国西部高山区利用高精度航磁技术开展矿产勘查的需求越来越高,本文以东昆仑、阿尔金等多个高山区实测资料为基础,通过对不同型号飞机性能进行对比,选择适合高山区航磁测量的飞行平台;结合理论模型计算与不同高度飞行试验,确定了高山区有效飞行高度;并在基础上开展了航地磁测量效果对比.在航磁资料精细解释方面尝试了曲面位场转换处理,对比了转换前后局部异常强度变化;针对高海拔地区弱小磁异常选编,开展了弱缓异常提取技术研究;并针对起伏地形条件下航磁异常2.5D/3D精细反演解释技术手段进行了尝试,就如何提高航磁资料找矿效果进行了积极的探索.     

航磁梯度数据与地质异常反映之间的关系

在异常选编工作中,往往需要剔除掉区域背景场的干扰,从而寻找浅部异常的一些信息,因为区域背景场往往是由一些火山岩、侵入岩所引起,当然也不排除大型矿床所引起的可能性,航磁总场是区域场和局部场的叠加,因此异常往往会因为某种方式被忽略掉.梯度数据具有压制深部异常体、突出浅部异常体信息的特点,这就为梯度数据能够方便地提取异常提供了理论支持.在中国的北部某地区进行了航磁全轴梯度测量飞行,获得了横向梯度、纵向梯度和垂向梯度数据,利用实测数据总结出梯度数据与地质体异常之间的关系,确定了异常选编原则,为今后梯度数据确定异常奠定了基础,同时分析了实测的垂向梯度数据相比于转换的垂向梯度数据在异常反映上信息更丰富.     

基于航磁矢量数据的磁源总磁化方向估算

在地质体具有较强剩磁或自退磁效应的情况下,获得地质体总磁化方向对磁法勘探的数据处理、反演及解释具有重要意义.与传统航磁总场测量相比,航磁矢量(三分量)测量能够获得地磁场的矢量信息.基于三分量磁异常一阶矩与磁源磁矩的积分关系,我们实现了基于航磁矢量数据的磁源总磁化方向估算.针对该方法易受相邻异常影响,从而使多异常的估算难以确定磁源中心位置的问题,分析了在不同磁化倾角下,估算的磁化偏角、倾角与实际磁源中心位置的关系,并根据该关系采取了限定估算区域的方法,获得了多异常的估算结果.将该方法应用于东天山启鑫地区实测航磁三分量数据,估算了具有强剩磁的启鑫岩体总磁化方向,并将估算的方向应用于化极计算.化极结果显示,减少了启鑫岩体磁异常受斜磁化的影响,且与磁异常模量计算结果类似.该方法假设磁源均匀磁化,估算结果可视为地质体总磁化方向的整体体现,对强剩磁地质体磁异常的数据处理、反演及解释具有实际意义.     

地磁数据处理与地震关系之探

研究了上海崇明、佘山和杭州这3个地磁台的观测资料在2004年4月21日南黄海ML4．0级、5月26日浙江省舟山群岛ML4．3级和11月15日南黄海％4．6级地震前的异常变化特征,结果表明：杭州台和崇明台数字化地磁观测资料分钟值空间差值于4月14日～17日、4月30日、5月8日出现的异常信息很可能是震磁异常信息;杭州台和余山台数字化地磁观测资料分钟值、模拟观测21时值Z分量地磁场相关系数R值分别在震前2天、24天和震前5天、15天出现了超出2σ值的震磁异常变化：崇明和余山地磁台数字化地磁Z分量分钟值的空间差值异常信息在4月21日南黄海尬4．0级地震前后有所显示。但在5月26日舟山群岛ML4．3级地震前不太明显,可能与谈两个地磁台站相距较近日震中距较近有美．     

动力三角翼平台航磁测量系统及其在卡拉塔格勘查区的应用

航空磁法是航空物探常用的测量方法之一,具有探测深度大、效率高、成本低等优点.为满足地质填图与矿产勘查对大比例尺高精度磁测资料的需要,本次将AARC510航磁补偿和收录系统与高精度CS-VL铯光泵磁力仪搭载于动力三角翼平台上,集成了一套灵活、高效、经济、高精度的航磁测量系统.通过对卡拉塔格勘查区获得的数据的质量评价,验证了该测量系统采集、补偿数据的能力.通过对比分析勘查区航空磁测数据与地表地质和地面磁测结果,验证了利用该航磁测量系统进行区域性磁法测量的可行性和可靠性.通过解析延拓、水平梯度及斜导数等位场数据处理方法,分析了勘查区磁性构造等特征,认为勘查区发育的小规模高磁异常主要为浅源异常;区内磁性构造线主要以北西向为主,部分北东向断裂与北西向断裂切割,局部伴生的许多小规模、延伸短的构造线,推测为在构造—岩浆活动中形成的次级断裂构造或侵入岩体与围岩的接触带.     

重磁异常反演的拟BP神经网络方法及其应用

把神经网络与重磁异常反演理论相结合,提出了用于重磁反演的一种拟BP神经网络方法．基于3层神经网络结构,把隐含层神经元设定为三维空间物性（磁化强度或密度）单元．对实测与理论重磁异常经S型函数变换,采用自动修改物性单元物性值的拟BP算法,反演三维空间的物性分布．利用该网络对理论模型数据和内蒙古某花岗岩体上的航磁资料进行了反演计算,取得了满意的反演效果．     

单县龙王庙铁矿地质地球物理特征及找矿意义

鲁西南地区发育有沉积变质型铁矿,且与航磁异常密切相关.龙王庙航磁异常位于山东省单县东南部地区,该异常具有寻找隐伏铁矿的潜力.为了进一步查明该异常区的异常源属性和铁矿地质特征,对以往地质、物探等资料进行了综合研究,并投入了大比例尺重磁测量等物探工作;通过优选区内成矿有利部位的基础上,利用钻探施工进行异常查证.区内物探测量工作将龙王庙航磁异常区进一步分解为大刘庄异常和龙王庙西南异常2个次级异常.龙王庙西南异常和大刘庄异常的重磁特征较为相似,总体呈现NW-SE向.与大刘庄异常区相比,龙王庙异常区的面积较大,且磁异常强度总体较高(磁测值约为420 nT).在综合分析该异常的基础上,在龙王庙西南异常选定了成矿有利部位,并施工了LZK01孔.在钻孔在—740.80~—1653.03 m标高处陆续揭露了12层铁矿体,累计厚度为58.37m矿体呈层状、似层状,矿石类型为条带状磁铁石英岩、磁铁透辉石英岩和磁铁角闪石英岩等.矿石平均品位为全铁—28.09%,磁性铁22.81%.龙王庙西南异常区的铁矿勘查工作表明,该异常是由隐伏铁矿体引起,铁矿类型与大刘庄铁矿床一致,均属沉积变质型铁矿.通过对区域重磁异常的对比分析认为,龙王庙西南异常的铁矿资源潜力巨大;此外,单县龙王庙地区的铁矿勘查工作也表明,磁法测量是区内的最重要的铁矿勘查手段,重力测量工作是区内的重要找矿手段之一.     

郯庐断裂带江苏段及邻区航磁异常与深部构造特征

收集了郯庐断裂带江苏段及周边地区较大比例尺的航磁异常数据,通过水平及垂向求导、欧拉反褶积处理、居里面反演及剖面建模,系统分析了区域地壳磁性结构、断层空间展布及深部构造特征,并揭示了其与地热、地震以及岩浆活动的相互关系.研究表明:(1)区域航磁异常场具有明显的分区性,线性特征明显的航磁异常高值区基本由断裂主控,为岩浆沿断层侵入、灌入导致,而线性特征不明显的航磁异常高值或者低值区主要与磁性基底的埋深有关,其中郯庐断裂带形成NNE向的串珠状高磁性异常条带.(2)航磁场及其方向导数图显示区域发育17条主要断裂,其中郯庐断裂带与周边的10条断裂处岩浆活动剧烈;欧拉反褶积结果显示研究区磁性基底埋深在郯庐断裂带处及其两侧不同构造单元处存在差异;居里面反演结果表明郯庐断裂带为居里面坳陷区,该处为热流值及地温梯度低值区.剖面建模结果揭示郯庐断裂带底部可能存在大范围的基性及超基性岩浆岩,且推测断层剖面延伸形态为张扭性的"负花状构造".(3)以无锡—宿迁断裂为界,郯庐断裂带南北两侧在原始航磁场、航磁梯度场以及欧拉反褶积结果中均体现出了明显的分段性,表现为北侧航磁异常值更高、航磁梯度场波动更加剧烈且磁性基底埋深更浅.     

2020年1月19日新疆伽师MS6.4地震前地球物理定点观测异常特征分析

利用形态分析法和速率分析法,检验2020年1月19日新疆伽师M_S6.4地震前出现的地球物理定点观测异常。结果表明：伽师地震前共存在4项中长期异常,包括3项背景异常和1项中期异常,其中仅有乌恰钻孔倾斜中期异常对应本次伽师M_S6.4地震。统计显示,在本次地震前,喀什地磁垂直分量拟合差值首次出现超过2倍均方差的背景异常,异常出现后,台站周边发生多次M_S≥5.0以上地震;乌恰钻孔倾斜的震例均发生在异常结束后2个月左右,且异常持续时间越长,对应地震的震级越大。     

等效源法三维随机点位场数据处理和转换

为了实现曲面随机点位场数据的曲面延拓和转换,以磁异常位场数据为例,采用一组磁偶极子作为等效源,置于观测面下方的一个曲面上,把观测磁异常作为这组磁偶极子所产生磁异常的边界条件,通过求解线性方程组的方法反演磁偶极子磁矩的大小,再根据反演结果正演所要计算的磁异常数据,实现了曲面随机点磁异常位场数据的向上延拓、向下延拓、求导以及化极处理.在数据量较大时,为了提高反演计算的速度,把磁异常数据和磁偶极子分成若干小块,再利用各块磁异常数据分别反演该块数据下方磁偶极子的磁矩,并通过迭代计算来逐步取得更准确的反演结果.模型试验表明,磁异常位场数据向上延拓的均方根误差小于±2nT,向下延拓和化极也可以取得较高的精度,所提出的分块处理方法提高了延拓和转换的速度,实际资料处理给出了曲面随机点航磁异常数据向下延拓和化极的一个例子.     

重力和重力梯度数据三维相关成像

本文提出了重力异常三维相关成像方法和重力梯度数据三维相关成像方法,并提出了基于异常分离的三维相关成像方法来提高成像分辨率.通过合成Y型岩脉模型和合成多个直立长方体组合模型的重力异常和重力梯度数据试验分析,验证了本文三维相关成像方法可显示出异常地质体的空间赋存状态和等效剩余质量分布,具有良好的纵向和横向分辨率.     

准噶尔盆地基底断裂的重磁学研究

利用准噶尔盆地及周边地区1/20万重力、航磁数据,使用重力、航磁位场频率域转换、正则化滤波、布格重力异常向上延拓、求导、磁异常化极以及趋势分析方法,在准噶尔盆地内部确定了47条主要断裂,并将其分为3个等级,其中一级断裂6条,二级断裂6条,三级断裂35条。尤其是通过详细的资料处理,并结合盆地盖层沉积特点确定了基底SN,EW向断裂F1,F6的存在。这2组主要断裂将准噶尔盆地的基底划分为4个象限,是新的基底构造格架建立的重要依据之一     

对“青藏高原及邻区的地壳磁异常特征与区域构造”商榷的回复

感谢骆遥[1]对我们论文[2]的关注和直言不讳的意见,我们赞赏他严谨的科学态度.骆遥的主要意见是:在NGDC-720模型构建中,青藏高原中西部有100多万平方公里地区缺少航磁数据.论证了用此模型来研究整个青藏高原地区地壳磁异常特别是由地壳中、浅层物质引起的磁异常存在局限;指出在使用岩石