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     

介绍一种重磁异常的快速正演方法

前言最近文献中刊载了一种快速计算任意形状物体重磁异常的富氏变换法,其基本原理如下: 具有均匀密度或均匀磁化强度分布的任意形状物体的重力与磁力异常均可表示为场源几何形状函数与格林函数的褶积。因此,它们的频谱可以表示为这两个函数的富氏变换的乘积。要计算物体引起的重磁异常,关键在于给出格林函数与场源几何形状的富氏变换,然后再对这两个函数的富氏变换的乘积作反富氏变换。场源几何形状由描述物体形状的解析式给出,格林函数则仅与观测点的位置和磁化强度矢量或密度有关,而与场源的几何形状无关。所以,对于某种场位来说,只要一次     

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     

重磁异常波数域变换中误差传递系数的计算及其应用

在作者最近发表的一篇文章中,对重磁异常随机观测误差进行了谱估计,推导了重磁异常波数域变换中误差传递系数与波谱算子的一般关系。本文从前述一般关系出发,求得了上延加n阶垂直导数变换的误差传递系数的表达式。并举例说明了误差传递系数的应用效果。     

对《均匀磁化多面体磁异常的频谱》一文的讨论

熊光楚同志在本刊八一年第一期发表《均匀磁化多面体磁异常的频谱》一文之后,引起了许多读者的关注。吴宣志、程方道等同志分别给作者和本刊编辑部写信写稿提出了一些问题与作者商榷,并对某些公式从不同角度作了补充论证。熊光楚同志也给本刊来信,对原文进行了一些说明。现将他们的来信来稿一并发表如下。     

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.     

均质非二次曲面磁体的不均匀磁化问题

在磁法勘探的正、反演问题中,大多假设磁性体介质均匀,在均匀磁场中均匀磁化。这种简化的假设对了解各种磁性形体的磁场规律特征及反演解释起到了事半功倍的作用。对大多数退磁作用可以忽略的非强磁性物体(设x≤0.01 CGSM)只要其成分较均匀,这种假设基本符合实际情况。对强次性物体(设x>0.01 CGSM),则需考虑退磁作用,如形体表面为二次曲面(三轴椭球体及其特例),因退磁场是均匀的,体内仍为均匀磁化、解析计算仍照样进行(只差一常数)。若磁体表面为非二磁曲面(如常采用的有限板体),则由于退磁作用的非均匀性,即使介质成分均匀,体内仍将形成较强的非均匀磁化。它对磁异常的特征规律,必有影响,若仍以均匀磁化来代替,将引起相应误差。所     

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。     

作者复函

《物化裸龟子计算技术》编辑部一吴宣志同志给我来信,指出我写的《均匀磁化多面体磁异常的频谱》(载《物化探电子计算技术》1981年第一期)文中     

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     

关于不规则二度体磁异常的计算

前言地球物理文献中有许多计算不规则体的重磁异常的方法.其中大部分方法不外乎是以一系列平面所限制的模型来逼近物体,计算每个面的效应,或者是把物体划分成水平的薄板,计算这些板的效应,再在其延深的范围内求其积分.还有人在计算三度体磁异常时,将物体切成垂直于磁化方向的板,计算各垂直磁化板所产生的异常.本文所介绍的方法是将二度体沿磁化方     

静磁实验室磁模拟系统

静磁实验室磁模拟系统,主要是为研究地质体磁性,设计新的测磁方法,研究新的推断解释方法和扩大磁法勘探应用范围而建立的一种实验装置.其主要功能是在6×6×6立方米的空间中,用6米线圈组产生一任意方向的磁化场,以模拟我国任一地区的地球磁场来磁化模型体,并测量该模型体在全空间所产生的磁异常的三个分量.此磁化场可变范围为-65000～+135000%.相对线圈组中心点的磁场强度而言,磁场强度均匀变化1%的范围须有4×4×4立方米.正常场测量精度均方误差<±5γ,异常场相对百分误差小于2%.可用于航空、地面和井中的磁模拟实验.另外,还安装了互相正交的三个赫姆霍兹线圈,在中心可产生一任意方向的、强度为0～0.7奥斯特的磁化场使标本磁化,然后用测量仪器测量人控磁场磁化条件下的标本磁性,也可以提供一个无磁性的空间,供测量标本的剩余磁化强度及古地磁测量使用.     

富里叶变换解释倾斜厚板状体磁异常的应用

迄今,国内外对磁异常进行富里叶变换求其频谱以解释磁测资料方面的文章发表得很多,V.L.S.伯赫美树卡雷姆等人的《用富里叶变换解释岩脉磁异常》一文即是其中之一。该论文在频率域给出了岩脉顶宽、顶部埋深及磁化方向与岩脉之间夹角等参数的准确解法,但尚存在着如下缺陷:     

一九八三年物探专业攻读硕士学位研究生入学试题选(三)

长春地质学院试题磁法勘探一、回答下列问题 (25分) 1.地球上地磁等偏线的会聚点有几个,为什么?地磁偏角在我国的变化范围如何? 2.在我国范围内影响磁测工作的变化磁场主要有哪些,在工作中如何处理? 3.已知垂直磁秤磁系的平衡关系式是:Z=A Ksini 2τi/Mcosi 式中A、K为常数;M为磁捧磁矩:i为磁系倾角;τ是悬丝扭力系数。写出该磁系的灵敏度表达式。并讨论i角与灵敏度的关系? 4.写出由低平面Za换算到高平面Ha的频率响应。若已知顺层磁化薄板的Za频谱为Ke~(-ωh),写出斜磁化薄板的Za振幅谱。     

低磁纬度地区ΔT异常解释的途径与方法

我国海南省诸岛礁及广阔的南海海域,位于磁赤道带两侧的低磁纬度区内,在以水平磁化为主的环境中,磁性物体所产生的ΔT异常特征与处于中纬度地区的中国大陆广大地区的ΔT异常特征差别较大,长期以来,对其认识与解释都感到困惑。通过对实测资料的应用与研究,分析了不同磁化条件下,ΔT、Za、Ha异常的关系,提出了低磁纬度地区ΔT异常的解释思路、“倒相180°解释方法”,改进了低磁纬度地区化赤、化极等磁化方向转换的稳定性和变倾角转换问题,论述了ΔT总导数模量定性与定量解释方法等。认为不仅可解决低磁纬度地区的磁异常解释问题,而且在对全球磁异常的认识与解释时也有重要作用。     

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     

海山磁化强度反演精度的研究

海山磁化强度在海相的古地磁学中是相当重要的,并且可以通过反演海山磁异常来确定。反演方法可以分为两种类型:a)均匀磁化模型,这种模型可以在PC机上实现;b)非均匀磁化模型,这种方法模型只能在高能计算机上实现,这些限制了非均匀模型的广泛应用。在某种情况下,我们不得不用均匀磁化模型来反演海山的磁化强度。通过模型实验,我们已经研究了采用均匀磁化强度模型影响反演精度的三种因素:1) 海山磁化强度的不均一性;2) 海山形态的误差;3) 实测磁异常数据的随机误差。     

用富里叶变换解释岩脉磁异常

地下物体磁异常定量解释的许多新方法是基于逐次逼近(此法太冗长)或是仅用了异常曲线的其些特征点。本文提出了由无限延深倾斜岩脉磁场求其参数(即岩脉的宽度、上顶埋深和磁倾角[注])的方法。在野外条件下,计算机能够直接处理磁测数据,且不受任何初值的限制。本方法以富里叶频谱分析为基础,其优越性在于它能将干扰压抑到最低限度。但是需要预先给定磁性岩脉的倾角和磁化倾角值。本方法在一个人工模型和野外实例上进行了试验,并取得了精确可靠的成果。     

直接法反演计算

直接法是一种较好的反演方法。它不要求事先知道物体的截面形状而且可以直接求出物体的磁矩,而磁矩这个参数无论对估计异常源性质还是对于计算储量都是十分有用的。由于计算比较繁复,过去应用得很不普遍。有了袖珍计算器之后,计算的困难得到解决,因此直接法应该进一步推广。直接法的原理参看“斜磁化条件下磁     

两种用于确定磁异常座标原点的公式

利用剖面上磁异常点的座标关系,可以导出用以确定斜磁化规则体磁异常座标原点的公式.下面介绍两种公式. 公式推导由剖面上四个磁异常点的座标x_1,x_2,x_1',