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1、第五章磁異常的反演解釋方法地球科學(xué)與工程學(xué)院E-mail:chunguan-zhang@163.com1根據(jù)磁場的空間分布特征確定地下所對應(yīng)的場源體特征，如磁性體的賦存空間位置、形狀、產(chǎn)狀及磁化強(qiáng)度的大小和方向等。2內(nèi)容提要第一節(jié)磁法勘探與重力勘探異同第二節(jié)磁異常的常規(guī)處理第三節(jié)磁異常的反演3第一節(jié)磁法勘探與重力勘探異同4在理論基礎(chǔ)和工作方法上有許多相似之處，但是它們之間也存在一些重要的差別，主要有：(1)就相對幅值而言，磁異常比重力異常大得多。地殼厚度變化引起的重力異常最大，達(dá)5.6gal，若正常重力以980gal計(jì)算，則最大重
2、力異常值也僅為正常重力值的千分之五。強(qiáng)磁性體產(chǎn)生的磁異常高達(dá)10-4T，若正常地磁場強(qiáng)度按0.5×10-5T計(jì)，則最大磁異?？梢员日５卮艌鰪?qiáng)度大一倍。5(2)從地面到地下數(shù)十公里深度內(nèi)所有物質(zhì)的密度變化都會引起重力的變化，說明重力異常反映的地質(zhì)因素較多。但磁異常反映的地質(zhì)因素卻比較單一，只有各類磁鐵礦床及富含鐵磁性礦物的其它礦床和地質(zhì)構(gòu)造才能造成地磁場的明顯變化。6(3)密度體只有一個質(zhì)量中心，而磁性體則有兩個磁性中心(磁極)，且它們的相對位置因地而異。當(dāng)?shù)刭|(zhì)體置于不同的緯度區(qū)時，重力異常特征不變，而磁異常特征則要改變，因此磁異
3、?？偸且戎亓Ξ惓?fù)雜一些。7就相對幅值而言，磁異常比重力異常大得多。磁異常反映的地質(zhì)因素卻比較單一,重力異常反映的地質(zhì)因素較多。密度體只有一個質(zhì)量中心，而磁性體則有兩個磁性中心(磁極)8第二節(jié)磁異常的常規(guī)處理9由于實(shí)測異常，經(jīng)常是由不同空間位置、不同磁性體的磁異常疊加而成，按照地質(zhì)任務(wù)的不同，其中有的是有用異常，而另一些為干擾異常。為了消除干擾異常，突出有用異常，對實(shí)測磁異常進(jìn)行處理。當(dāng)前采用的處理方法有數(shù)據(jù)網(wǎng)格化、光滑、解析延拓、濾波、高次導(dǎo)數(shù)法等。101）數(shù)據(jù)網(wǎng)格化實(shí)踐中，由于某些客觀原因，在一些測點(diǎn)上不能實(shí)際測量，從而造成
4、實(shí)測點(diǎn)分布不均勻。但是異常的處理要求數(shù)據(jù)均勻分布，因此必須由分布不規(guī)則的實(shí)測數(shù)據(jù)換算出規(guī)則網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)上的數(shù)據(jù)，此過程即為數(shù)據(jù)網(wǎng)格化。數(shù)據(jù)網(wǎng)格化的實(shí)質(zhì)是對不規(guī)則數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行插值。插值方法很多，但通常采用克里金方法。112）磁異常圓滑由于測量誤差、各項(xiàng)改正的誤差及近地表的隨機(jī)干擾等，常常使磁異常曲線呈現(xiàn)無規(guī)律的鋸齒狀，因此，在解釋這樣的磁異常之前，必須進(jìn)行圓滑處理。圓滑方法較多，有徒手圓滑、多次線性內(nèi)插圓滑、最小二乘圓滑法等。各種圓滑方法與重力勘探中的圓滑方法相同。1213第三節(jié)磁異常的反演14已知磁場的空間分布特征來確定地下所對應(yīng)的場源
5、體特征，如確定磁性體的賦存空間位置、形狀、產(chǎn)狀及磁化強(qiáng)度的大小和方向等。通常稱為磁異常的反演問題。 ???磁異常反演過程分為定性、半定量解釋和定量解釋兩個階段，這兩者是互相關(guān)聯(lián)，互相輔助的。只有在通過正確的定性及半定量解釋取得初步對磁性體形狀、產(chǎn)狀、及其所引起的地質(zhì)原因進(jìn)行判斷之后，才能合理地選用定量計(jì)算的公式和方法，以便進(jìn)一步得到更完善的解釋結(jié)果。15在磁異常解釋中存在以下兩個較為普遍的問題：（1）場源體非均勻磁性問題在自然界中因場源所處的地質(zhì)、地球物理環(huán)境不同，其非均勻磁性是較普遍的現(xiàn)象。通常對具有一定埋深的場源在反演解釋過程
6、中假設(shè)其為均勻磁化。（2）反演的多解性問題多解性問題是地球物理反演解釋中普遍存在的問題。為了避免或減少磁異常反演的多解性問題，必須充分利用地質(zhì)及其它地球物理資料進(jìn)行綜合推斷解釋。16多解性Ms與板斜面夾角相同,板產(chǎn)狀不同有有可能產(chǎn)生同樣的磁異常磁距相同,埋深相同的大小球體有可能產(chǎn)生同樣的磁異常1718對磁異常進(jìn)行地質(zhì)解釋的首要任務(wù)是判斷磁異常的成因。對找礦來講，就是要區(qū)分哪些是礦異常，哪些是非礦異常。磁異常的定性解釋包括兩個方面的內(nèi)容：一是初步解釋引起磁異常的地質(zhì)原因，二是根據(jù)實(shí)測磁異常的特點(diǎn)，結(jié)合地質(zhì)特征運(yùn)用磁性體與磁場的對應(yīng)規(guī)
7、律，大體判定磁性體的形狀、產(chǎn)狀及其分布。一、磁異常的定性解釋19實(shí)際工作中，由于地質(zhì)任務(wù)和地質(zhì)條件的不同，定性解釋的重點(diǎn)與方法也不同，但一般都從以下幾個方面著手。將磁異常進(jìn)行分類。根據(jù)異常的特點(diǎn)（如極值、梯度、正負(fù)伴生關(guān)系、走向、形態(tài)、分布范圍等）和異常分布區(qū)的地質(zhì)情況，并給合物探工作的地質(zhì)任務(wù)進(jìn)行異常分類。20（1）把異常分為區(qū)域異常和局部異常。區(qū)域異常往往與大的區(qū)域構(gòu)造或火成巖分布等因素有關(guān)；局部異?？赡芘c礦床和礦化、小磁性侵入體等因素有關(guān)。為了弄清每個異常的地質(zhì)原因，對區(qū)域異?？山Y(jié)合地質(zhì)情況，再分為強(qiáng)度大、而又起伏變化的分布
8、范圍也大的異常，異常強(qiáng)度較小而又平靜的大范圍分布的異常等等；對局部性異常，可結(jié)合控礦因素等分為有意義異常和非礦異常等。21（2）由“已知”到“未知”。由已知到未知是一種類比方法，這種方法是先從已知地質(zhì)情況著手，根據(jù)（礦）石磁性參數(shù)，對比磁異常與地質(zhì)
