重磁數(shù)據(jù)處理大報告-陳亮

1、中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）地空學(xué)院 姓 名： 陳亮 班 級： 061132 學(xué) 號： 20131004480 指導(dǎo)老師： 楊宇山 目錄一、地質(zhì)任務(wù)3二、工區(qū)概況 3三、數(shù)據(jù)整理 4一、重力資料數(shù)據(jù)整理 4二、磁場資料數(shù)據(jù)整理 6四、材料圖 4五、研究區(qū)重磁異常分析 10六、重磁資料數(shù)據(jù)處理 131、重力場延拓 132、磁場化極處理163、重力場的分離174、磁場的分離185、重磁資料導(dǎo)數(shù)換算處理20七、局部重磁異常分析 25八、學(xué)習(xí)總結(jié)25一、地質(zhì)任務(wù)（1）將布格重力異常g和磁異常T整理出來，計算布格重力異常和磁異常的總精度。（2）利用surfer繪制測點點位圖（即實際材料圖），布格重力異常平面圖，

2、磁異常T平面圖。（3）根據(jù)密度統(tǒng)計表分析研究區(qū)的物性特征。（4）分析研究區(qū)重磁異常特征。（5）對重磁資料進行處理（化極、延拓、導(dǎo)數(shù)換算等并繪制結(jié)果圖件），并進行斷裂構(gòu)造分析。（6）提取與礦有關(guān)的局部重磁異常（繪制結(jié)果圖件），并進行對應(yīng)分析，區(qū)分礦與非礦異常、磁鐵礦與磁鐵礦的可能分布范圍。（7）撰寫報告。二、工區(qū)概況研究區(qū)位于我國中東部地區(qū)，地理坐標(biāo)為東經(jīng)113.98697°114.00797°，北緯29.508730°29.522709°，處在我國非常重要的鐵多金屬礦成礦帶西段。在以往地質(zhì)、物探工作基礎(chǔ)上，2015年3月人們在研究區(qū)中部完成了面積為5km

3、²（2.5km×2km，線距50m，點距20m，測向方位角0度）的1:5000地面重磁掃面工作。此次重力施工設(shè)計精度為50Gal，磁測施工設(shè)計精度為5nT，共完成了3116個測點，檢查點159個，重力觀測誤差為18.3Gal，磁測觀測誤差為2.12nT；重力近區(qū)地改范圍020m，在野外完成，采用差分GPS（RTK）進行8方位方形域測量，檢查點59個，誤差為5.8Gal。點位測量采用RTK差分GPS進行測量，檢查313個點，高程測量誤差為4.63cm，平面位置測量誤差為1.38m。研究區(qū)鐵礦賦存于燕山期早的中酸性巖與三疊系地層的接觸部位，研究區(qū)經(jīng)歷了后期的構(gòu)造變動，斷裂構(gòu)造發(fā)

4、育，淺表磁鐵礦經(jīng)歷了風(fēng)化和淋濾作用后，形成了50%以上的高品位赤鐵礦。工區(qū)地層工區(qū)全為第四系覆蓋。在研究區(qū)西南方零星有巖體岀露，侏羅系、三疊系、石炭系等地層在工區(qū)東北方有小面積岀露。本次施工共采集了352塊各類巖石標(biāo)本，經(jīng)過測量得到如下表1物性參數(shù)。表1 巖石物性標(biāo)本測定結(jié)果統(tǒng)計表時代巖性標(biāo)本塊數(shù)密度值變化范圍平均密度g/cm³磁化率（×10-6SI）剩磁Jr（×10-3A/m）第四系Q礫石、砂、泥101.671.831.75-第三系R礫巖、砂巖、泥巖302.002.292.12-侏羅系J砂巖、細(xì)砂巖402.292.782.4820-三疊系T礫巖、砂巖、白云巖95

5、2.462.592.56137-石炭系C凝灰?guī)r、砂巖、灰?guī)r202.562.912.69773-泥盆系D凝灰?guī)r、砂巖、灰?guī)r152.402.942.67562-中酸性巖花崗巖、花崗閃長巖452.512.882.621856120磁鐵礦磁鐵礦、磁赤鐵礦403.113.973.412352943012赤鐵礦赤鐵礦352.983.513.13686893三、數(shù)據(jù)整理1、 重力資料數(shù)據(jù)整理利用實測的相對重力值、相對高程值和X,Y坐標(biāo)值，計算各種校正。 緯度校正用計算， 自由空間（或高度）校正用， 中間層校正用 地形校正分近區(qū)地改和中遠(yuǎn)區(qū)地改： 近區(qū)地改：，d1:表示密度為2g/cm3時的近區(qū)地改值，原數(shù)據(jù)

6、中已給出。 中區(qū)：20-500米，所選網(wǎng)格為20；密度為2g/cm3。遠(yuǎn)區(qū)：500-10000米，所選網(wǎng)格200。密度為2g/cm3。其他密度中區(qū)地改：，d2:表示密度為2g/cm3時的中區(qū)地改值，由軟件計算。其他密度遠(yuǎn)區(qū)地改：，d3:表示密度為2g/cm3時的遠(yuǎn)區(qū)地改值，由軟件計算。布格重力異常=相對基點總重力值+所有校正密度(kg/cm3)相關(guān)系數(shù)20.0947488072.10.0723888152.20.049959192.30.0274937882.40.0050266742.5-0.0174081312.6-0.0397769132.7-0.0620465132.8-0.08418

7、45652.9-0.1061597263-0.127941887當(dāng)密度為2.42g/cm3時，布格異常與高程的相關(guān)性為零，所以中間層和中遠(yuǎn)區(qū)地改采用的密度為2.42g/cm3。由于本次實習(xí)采用的模型問題，最終還是采用2.6g/cm3的密度作為改正密度根據(jù)布格異常計算公式 在excel中計算得到布格異?！，F(xiàn)已知重力施工設(shè)計精度要求為50Gal，重力觀測誤差為18.3Gal，重力近區(qū)地改誤差為5.8Gal；高程測量誤差為4.63cm，平面位置測量誤差為1.38m。高程測量誤差引起的重力誤差為：ghg.u.=3.086hm計算得到誤差為3.086*4.63*10-4=0.001429Gal平面位置測

8、量誤差引起的重力誤差為：ghg.u.=-0.814*sin(2)* xm計算得到誤差為-0.814*sin(2*29.528855274°)*1.38= -0.0096346Gal所以，中遠(yuǎn)區(qū)地改的誤差范圍是：025.88894Gal在中區(qū)地改中，計算原測區(qū)的改正值，將測區(qū)的點分別移動半個網(wǎng)格后，在計算其地改值便可以得到新的改正值，用原改正值與新改正值計算中區(qū)地改的誤差，公式如下：=i=1n(ai-bi)22n計算得到中區(qū)地改的精度為：0.8797Gal同理，遠(yuǎn)區(qū)地改的精度為：0.2866 Gal綜上，布格異常的總精度為：18.3+5.8+0.001429 +0.0096346+0.

9、8797+0.2866=25.2773636Gal50Gal故滿足施工要求。2、 磁場資料數(shù)據(jù)整理利用實測的磁測總場、相對高程值和X,Y坐標(biāo)值，計算各種校正。 日變校正：由軟件完成。 正常場隨高程變化校正：。 正常場隨維度變化校正：。 總的磁異常： 。處理后的磁測數(shù)據(jù)四、材料圖實際地形圖實際測點圖重力重力野外資料布格重力異常磁場磁場野外數(shù)據(jù)磁異常圖五、研究區(qū)重磁異常分析重力異常利用低通濾波30次做為背景場分離出的局部場進行一次濾波（1東西向，2南北向，3西北到東南，4西南到東北）磁異常磁異常背景場磁異常局部場由重力異常區(qū)域場可以看出：整體上西北重力低，東南重力高；從西北向東南重力值在增大。由重

10、力異常的局部場可以看出在西北角有一個重力高，中部有一個較大的重力高，根據(jù)四條剖面圖形類似，可推測中部異常體為球體。 由磁異常區(qū)域場可以看出：東北為低磁，西南為高磁；從東北向西南整體上磁場值在增大。磁異常局部場可以看到在東北角有一條幾乎貫穿南北的斷層。在中部地區(qū)有兩處明顯挨著的磁異常，北部為低磁異常，南部是高磁異常。 根據(jù)工區(qū)巖石物性標(biāo)本，高密度對應(yīng)的是石炭系、泥盆系的砂巖、灰?guī)r、凝灰?guī)r，以及中酸性的花崗巖和磁鐵礦、赤鐵礦等。高磁性的物質(zhì)為磁鐵礦以及較次一點的酸性花崗巖。重力局部異常圖中中部地區(qū)的重力高值異常與局部磁異常中部的高磁異常相吻合，而且一般強磁性的磁鐵礦分化后會變成弱磁性的赤鐵礦，剛好

11、與局部磁異常中中部高磁低磁異常伴生相符合。在整個測區(qū)中部既出現(xiàn)重力高值異常同時出現(xiàn)高磁異常，大致可以推測在中部地區(qū)存在磁鐵礦礦床。六、重磁資料數(shù)據(jù)處理1、重力場延拓向上延拓10米向上延拓30米向上延拓50米向上延拓70米向上延拓100米向下延拓10米向下延拓20米向下延拓35米向下延拓50米向下延拓57米中部重力異常下延至40米處局部異常開始分離，下延至60米時中部異常已經(jīng)消失，推測中部異常的埋深大約在40-65米處左右。2、磁場化極處理化極-也稱化到地磁極，因為在地磁極處，如北磁極，磁化方向是垂直向下的，對于直立板，水平圓柱體等，其化極后的曲線是以縱軸為對稱的，比斜磁化時好解釋，所以對磁異常

12、解釋時，人們喜歡作化極處理來簡化解釋過程?？偞艌霎惓化極的過程分兩步,第一步首先把T轉(zhuǎn)換成Z，這一步相當(dāng)于分量換算，然后再把斜磁化Z轉(zhuǎn)化為垂直磁化Z，這一步稱磁化方向轉(zhuǎn)換。 磁傾角和磁偏角為各項參數(shù)中所給的已知數(shù)據(jù)I=44.4032°，D=-4.2206°。所得的化極結(jié)果見下圖。用suffer繪制化極后的磁異常3、重力場的分離重力異常區(qū)域場重力異常局部場在剖面圖中有兩個異常，北部重力異常相對于南部較小。4、磁場的分離5、重磁資料導(dǎo)數(shù)換算處理對重磁資料導(dǎo)數(shù)換算等處理，得出的結(jié)果如下： 布格重力異常一階導(dǎo)數(shù)布格重力異常 水平一階導(dǎo)數(shù) 布格重力異常二階導(dǎo)數(shù) 布格重力異常 水平二

13、階導(dǎo)數(shù) 磁場異常一階導(dǎo)數(shù) 磁異常 水平一階導(dǎo)數(shù) 磁異常 垂向一階導(dǎo)數(shù)磁場異常垂向二階導(dǎo)數(shù)磁場異常水平二階導(dǎo)數(shù)磁場異常垂向二階導(dǎo)數(shù)對于導(dǎo)數(shù)可以清楚的分離距離較為接近的異常體，通過重磁的一階導(dǎo)數(shù)和二階導(dǎo)數(shù)的，可以清楚的從圖中判斷出在測區(qū)中心位置處，存在著兩個異常體，分別為高重力異常、高磁異常和中重力異常、弱磁異常的兩個異常體，同時通過導(dǎo)數(shù)的曲線，可以發(fā)現(xiàn)其形狀與球體的異常形態(tài)十分吻合，再次印證之前對于地質(zhì)體為球體的假說。七、局部重磁異常分析結(jié)合延拓、導(dǎo)數(shù)換算、化極后的等值線圖可以更清楚的看到測區(qū)中央、以及東北角的異常，分析后發(fā)現(xiàn)發(fā)現(xiàn)，在測區(qū)的東北角，重力異常并沒有明顯的改變，而磁異常卻出現(xiàn)了呈現(xiàn)分布狀態(tài)、帶狀的低磁異常，結(jié)合本地區(qū)的巖石礦物特性分析，東北角存在著正常重力，有可能是侏羅紀(jì)、三疊紀(jì)和石炭紀(jì)的地層在此處存在接觸帶，同時判斷弱磁性異常，有可能在地下存在著呈現(xiàn)帶狀分布狀態(tài)的中酸性花崗巖或者是呈帶狀分布狀態(tài)的淺層赤鐵礦。通過綜合判斷，東北角可能出現(xiàn)過斷層之類的地質(zhì)構(gòu)造，為兩個不同巖性地層的接觸帶，極有可能出現(xiàn)過火山或者巖漿上涌等情況，因此出現(xiàn)了帶狀、分布狀態(tài)的花崗巖或者赤鐵礦的現(xiàn)象。八、學(xué)習(xí)總結(jié)通過這次重磁