磁技術(shù)要求黃定量計(jì)算

磁技術(shù)要求黃定量計(jì)算第1頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月一、磁異常的定性解釋實(shí)際工作中，由于地質(zhì)任務(wù)的不同，定性解釋的重點(diǎn)和方法也不同。對(duì)于此次找礦任務(wù)來講，判斷引起地質(zhì)體的地質(zhì)原因，就是區(qū)分礦與非礦異常、以及與成礦關(guān)系密切的構(gòu)造引起的異常。

1.異常篩選模型的建立

由于各省所處的地質(zhì)環(huán)境不同，涉及的礦床類型也不同，因此，異常篩選模型應(yīng)根據(jù)本省的具體情況，分不同的礦床類型來建立。這種方法是先從已知地質(zhì)情況入手，分析已知礦床上的磁場(chǎng)特征、礦區(qū)巖（礦）石的磁性特征及所處地質(zhì)構(gòu)造環(huán)境等，以此指導(dǎo)條件相同或相似異常的解釋。

在解釋過程中，既要重視該異常與磁異常篩選模型的相似程度，又要充分考慮異常源大小、埋深、產(chǎn)狀等因素可能造成兩者之間的差異。由于預(yù)測(cè)的礦種不同以及礦體規(guī)模、埋深等因素的不同，所要篩選的異常既可能是強(qiáng)磁異常，也可能是弱磁異常。

2.深入研究區(qū)內(nèi)的巖（礦）石磁性巖（礦）石磁性的研究是對(duì)異常進(jìn)行正確解釋的重要基礎(chǔ)工作。

第2頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月二、磁異常的半定量解釋利用ΔT剖面或平面等值線圖的平面形態(tài)、位場(chǎng)數(shù)據(jù)處理結(jié)果等，圈定磁性體范圍，量取磁異常中心點(diǎn)位置、走向、幅值、長(zhǎng)度（m）、寬度（m）、確定磁性體的傾向，描述磁性體磁場(chǎng)特征等。

正負(fù)伴生、北側(cè)伴生負(fù)異常、負(fù)異常為主、孤立異常、低緩、弱小、鋸齒狀、雙峰狀、次級(jí)異常和環(huán)狀、橢圓狀、等軸狀、串珠狀、寬緩、兩翼對(duì)稱、北陡南緩、縱向疊加、橫向疊加、雜亂、條帶狀、尖峰狀、不規(guī)則、多峰狀等。第3頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月磁性體傾向的判斷1.根據(jù)Za

異常特征判斷傾向，為簡(jiǎn)化起見，討論中忽略剩磁的影響。走向無限、無限延深斜磁化厚板狀體公式：

Za=2J0sinα[ΦA(chǔ)Bcosγ+sinγ]

（γ＝α－i0）由公式和圖中曲線（i0

＝45?

）分析斜交磁化厚板磁場(chǎng)的特點(diǎn)，可以看出，異常曲線形狀主要受γ角控制，即與α和i0的方向有關(guān)，因此，如果已知i0的大小，則可以根據(jù)異常形態(tài)大致判斷磁性體的傾向。第4頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月實(shí)例一圖為河南某礦區(qū)磁異常，磁化傾角約為50?。Za平面等值線圖呈東西走向長(zhǎng)橢圓狀異常，反映礦體為東西走向。在南北向剖面內(nèi)，忽略剩磁，則其磁化方向即為當(dāng)?shù)氐卮艌?chǎng)方向。通過異常特征可以判斷，磁化方向與傾向的夾角γ角較大，表明礦體南傾。第5頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月實(shí)例二對(duì)于任意走向的長(zhǎng)橢圓狀Za異常，即磁性體走向既不是東西又不是南北走向時(shí)，在垂直異常走向的剖面內(nèi)，有效磁化傾角應(yīng)小于90?

，但大于地磁傾角。如圖所示Za平面等值線圖呈北東走向長(zhǎng)橢圓狀異常，反映礦體為北東走向。在北西向剖面內(nèi)，通過異常特征可以判斷，磁化方向與傾向的夾角γ角較小，根據(jù)地磁場(chǎng)方向可以判斷礦體北西傾。第6頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月2.根據(jù)ΔT異常特征判斷傾向。走向無限、延深無限的傾斜厚板狀體ΔT剖面磁異常的解析表達(dá)式為：

ΔT＝sinα**[Zcosε+Hsinε

]

式中，α為板狀體傾角；I0為地磁傾角；i0為沿剖面方向的有效地磁傾角；ε

＝90?＋α－

i－i0為異常特征角；

i為沿剖面方向的總有效磁化傾角；Z、H分別為垂直板狀體垂直磁化情況下的磁場(chǎng)垂直和水平分量。由該式可以看出：ΔT剖面磁異常的曲線形態(tài)完全由特征角ε決定，隨著ε角的變化，ΔT異常曲線有不同的特征。第7頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月i

＝90?，ε＝0?i

＝80?，ε＝20?i

＝60?，ε＝60?i

＝45?，ε＝90?第8頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月i

＝30?，ε＝120?i

＝10?，ε＝160?i

＝0?，ε＝180?i

＝-20?，ε＝220?第9頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月α＝60?，i

＝90?，ε＝－30?α＝60?，i

＝80?，ε＝－10?α＝130?，i

＝80?，ε＝60?α＝130?，i

＝90?，ε＝40?第10頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月α＝60?，i

＝45?，ε＝60?α＝130?，i

＝45?，ε＝130?α＝60?，i

＝110?，ε＝-50?α＝130?，i

＝170?，ε＝-120?第11頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月在斜磁化條件下，ΔT剖面磁異常的曲線形態(tài)完全由特征角ε決定，隨著ε角度變化，ΔT剖面異常曲線有不同的特征，歸納為8種類型。第12頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月當(dāng)?shù)氐卮艃A角63°，剖面方向NE35°，有效磁化傾角i0應(yīng)大于63°小于90°。剩余異常曲線近似對(duì)稱，NE一側(cè)出現(xiàn)微弱負(fù)值，可以判斷該礦體特征角很小，因此，該礦體傾角接近90°，即呈直立狀態(tài)。實(shí)例第13頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月三、磁性體的定量計(jì)算根據(jù)剖面數(shù)據(jù)2.5D正反演擬合結(jié)果、切線法或外奎爾法、特征點(diǎn)法計(jì)算結(jié)果，確定磁性體埋深（m）、磁性體產(chǎn)狀（南傾、向北傾、向北東傾等）、磁性體寬度（根據(jù)半定量解釋確定的礦體平面形態(tài)，并結(jié)合剖面數(shù)據(jù)2.5D正反演擬合計(jì)算結(jié)果，確定磁性礦體短軸長(zhǎng)度，單位為m）、磁性體延深（m）、磁化強(qiáng)度（10-3A/m）。

第14頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月在進(jìn)行定量解釋時(shí)要遵循以下原則：1．僅在預(yù)測(cè)區(qū)才要求開展定量解釋，非預(yù)測(cè)區(qū)不要求進(jìn)行定量解釋。2．首選原始精測(cè)剖面數(shù)據(jù)。3．沒有精測(cè)剖面時(shí)，選其他原始實(shí)測(cè)剖面數(shù)據(jù)。4．當(dāng)剖面不適于做定量計(jì)算（如剖面方向與地質(zhì)體走向的夾角過小或平行）時(shí)，從磁測(cè)等值線圖上重新截取剖面。5．有一定走向地質(zhì)體的定量計(jì)算不少于兩條剖面，以控制礦體的延伸范圍。6．沒有明確走向的地質(zhì)體，在進(jìn)行定量計(jì)算時(shí)，可以選擇一條或兩條剖面。如異常近似圓形時(shí)，截一條剖面即可。7．剖面長(zhǎng)度以取到異常兩側(cè)正常場(chǎng)為宜。

第15頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月切線法最初是由蘇聯(lián)科學(xué)家提出并介紹到中國(guó)來的，我中心自60年代便開始研究深度計(jì)算方法，許多年來積累了大量的經(jīng)驗(yàn)，朱英教授著有《斜磁化切線法和特征點(diǎn)圖解法》，該書詳細(xì)論述了切線法計(jì)算原理，同時(shí)還列舉了大量實(shí)例；楊華教授《?T航磁異常構(gòu)造地質(zhì)解釋—磁性體產(chǎn)狀常用切線法及系數(shù)表》一文對(duì)我們工作具有很好的指導(dǎo)價(jià)值。郭志紅教授在2003年第5期《物探與化探》發(fā)表論文《低磁緯度區(qū)ΔΤ剖面磁異常源深度計(jì)算的切線法》。（一）切線法深度計(jì)算第16頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月切線法原理ε＝0°和ε＝180°的異常形態(tài)相同，均為對(duì)稱異常曲線，只是兩者為鏡像關(guān)系，在進(jìn)行ΔT剖面磁異常反演計(jì)算時(shí)所用方法相同；ε＝90°和ε＝270°的異常形態(tài)均為正負(fù)等量伴生曲線，兩者為鏡像關(guān)系，在進(jìn)行ΔT剖面磁異常反演計(jì)算時(shí)所用方法亦相同；ε＝45°、ε＝315°、ε＝225°和ε＝135°的異常形態(tài)兩兩為鏡像關(guān)系，這四種曲線在進(jìn)行ΔT剖面磁異常反演計(jì)算時(shí)所用方法相同。因此，上述8種情況可以簡(jiǎn)化為4種情況，即垂直磁化—用對(duì)稱異常切線法計(jì)算（選參數(shù)ε＝0°）；斜磁化—根據(jù)斜磁化程度選用稍不對(duì)稱異常切線法（選參數(shù)ε＝0°－50°）、很不對(duì)稱異常切線法（選參數(shù)ε＝40°－90°）和正負(fù)異常等量伴生切線法（選參數(shù)ε＝90°）來計(jì)算。第17頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月?T剖面磁異常切線法計(jì)算通常采用比較有代表性的板狀體模型，在不考慮剩磁影響的情況下，通過查表來計(jì)算磁性體的頂面埋深。第一列為形態(tài)參數(shù)，第二列為深度系數(shù)，第三列為磁化強(qiáng)度系數(shù)，第四列為寬度系數(shù)

（航遙中心楊華教授計(jì)算的板狀體?T剖面磁異常切線法系數(shù)表）。第18頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月切線法反演方法1.?T對(duì)稱異常切線法計(jì)算磁性體頂板平均埋藏深度、磁化強(qiáng)度和磁性體寬度（異常特征角ε=0o）磁異常兩翼基本對(duì)稱。反演計(jì)算時(shí)用垂直磁化?T剖面磁異常切線法系數(shù)表（ε=0o）。利用一翼求磁性體頂板平均埋藏深度、磁化強(qiáng)度和磁性體寬度，一般是曲線不完整的情況。根據(jù)計(jì)算出的異常形態(tài)參數(shù)值K1=(X4-X3)/(X3-Xm)，查表一找到相應(yīng)的深度系數(shù)K2=(X4-X3)/h、磁化強(qiáng)度系數(shù)K3=?Tmax/J、寬度系數(shù)K4=b/h，然后反算出磁性體頂板平均埋藏深度h、磁化強(qiáng)度J和磁性體寬度b。

利用兩翼求磁性體頂板平均埋藏深度、磁化強(qiáng)度和磁性體寬度，是曲線完整的情況。根據(jù)計(jì)算出的異常形態(tài)參數(shù)值K1=(X4-X1)/(X3-X2），找到相應(yīng)的深度系數(shù)K2=(X4-X3)/h、磁化強(qiáng)度系數(shù)K3=?Tmax/J、寬度系數(shù)K4=b/h，然后反算出磁性體頂板平均埋藏深度h、磁化強(qiáng)度J和磁性體寬度b。

第19頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月第20頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月2.?T不對(duì)稱異常切線法計(jì)算磁性體頂板平均埋藏深度、磁化強(qiáng)度

和磁性體寬度（ε=0o—90o）

磁異常兩翼稍不對(duì)稱，反演計(jì)算時(shí)用傾斜磁化?T剖面磁異常切線法系數(shù)表（ε=0o-50o）（表三）磁異常兩翼明顯不對(duì)稱，反演計(jì)算時(shí)用傾斜磁化?T剖面磁異常切線法系數(shù)表（ε=40o-90o）（表四）第21頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月第22頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月3.?T正負(fù)等量伴生異常切線法計(jì)算磁性體頂板平均埋藏深度（ε=90o）

第23頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月第24頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月(4)低緯度區(qū)?T剖面磁異?！胺辞小狈ㄋ^“反切”磁異常就是沿剖面尋找負(fù)磁異常為主體的異常極值、拐點(diǎn)等特征點(diǎn)，然后將異常剖面上下顛倒過來，再使用常規(guī)切線法計(jì)算該負(fù)值主體異常的場(chǎng)源深度。i=10°i=-20°guozhh@第25頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月厚板狀體順層磁化（ε＝0°）ΔT剖面磁異常

厚板狀體傾斜磁化（ε＝20°）ΔT剖面磁異常

厚板狀體傾斜磁化（ε＝60°）ΔT剖面磁異常

厚板狀體傾斜磁化（ε＝90°）ΔT剖面磁異常第26頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月厚板狀體傾斜磁化（ε＝120°）ΔT剖面磁異常厚板狀體傾斜磁化（ε＝160°）ΔT剖面磁異常

厚板狀體水平磁化（ε＝180°）ΔT剖面磁異常

第27頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月（二）外奎爾法這是一種近似的方法，也是生產(chǎn)實(shí)踐中應(yīng)用十分廣泛的方法。?T異常曲線兩側(cè)拐點(diǎn)附近最陡斜率與切線較重合部分的水平投影距離乘以一個(gè)系數(shù)，即是磁性體頂板平均埋藏深度。h=K*(X2-X1）式中X2、X1分別為切線與?T剖面異常離開重合部分的水平坐標(biāo)，系數(shù)K通過經(jīng)驗(yàn)來確定，h為磁性體頂板平均埋藏深度。第28頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月第29頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月（三）特征點(diǎn)法

利用磁異常（Za

）曲線上一些特征值，如極大值、半極值、1/4極值，拐點(diǎn)，零值點(diǎn)及極小值等坐標(biāo)位置和坐標(biāo)之間的距離，求解磁源體參數(shù)的方法稱為特征點(diǎn)法。其實(shí)質(zhì)就是求解出不同形狀磁源體磁場(chǎng)解析式的特征點(diǎn)與該形體參數(shù)間的關(guān)系式，然后在異常曲線上讀取各個(gè)特征值代入相應(yīng)關(guān)系式求得反演結(jié)果。需要注意得是：特征點(diǎn)法具有嚴(yán)格的數(shù)學(xué)推導(dǎo)，故求出的結(jié)果是準(zhǔn)確的。但是各種求反問題的公式與磁性體的形狀有密切的關(guān)系，所以需要準(zhǔn)確地判斷磁性體的形狀，此外當(dāng)存在干擾或正常場(chǎng)選擇不準(zhǔn)的情況下，一些特征點(diǎn)的位置或異常值就不準(zhǔn)確，這時(shí)用特征點(diǎn)法求反問題會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的誤差。第30頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月1.球體反演方法（1）由球體各參數(shù)之間的函數(shù)關(guān)系式可以作出表：（2）從實(shí)測(cè)曲線上量取Zamax

、Zamin，并計(jì)算

k=∣Zamin∣/Zamax

；（3）由k查表得到is

、f及Φ；（4）從實(shí)測(cè)曲線上量取xmin、xmax,求得dm=xmin-xmax

；（5）根據(jù)公式求得R=f(is

)*dm;(R為球體中心埋深）is

0?15?30?45?60?75?90?k1.000.530.290.150.100.040.02f1.000.980.920.830.720.610.50Φ0.430.560.700.820.920.981.00從球體的磁場(chǎng)解析式出發(fā)，可以得出球體解反問題的特征點(diǎn)法公式。當(dāng)任意磁化時(shí)，利用下表求解球體中心埋深。第31頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月2.水平圓柱體反演方法與球體類同，從水平圓柱體的磁場(chǎng)解析式出發(fā)，可得出水平圓柱體解反問題的特征點(diǎn)法公式。當(dāng)任意磁化時(shí)，利用下表求解圓柱體中心埋深。is

0?15?30?45?60?75?90?k1.000.740.540.390.300.190.13f（is

）0.870.860.830.790.730.660.59F（is

）0.650.740.830.900.960.991.00表中k=∣Zamin∣/Zamax；dm=xmin-xmax；

R=f(is

)*dm

第32頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月3.無限延深薄板狀體反演方法1.由無限延深薄板狀體各參數(shù)之間的函數(shù)關(guān)系式可以作出表：2.從實(shí)測(cè)曲線上量取Zamax、Zamin，x1/2和x′1/2并計(jì)算

k1=∣Zamin∣/Zamax

，或

k2=（x1/2－xmax）

/（xmax－x′1/2）3.由k1或k2查表得到（α－i）角、及f（γ）1或f（γ）2

值；4.從實(shí)測(cè)曲線上量取xmin、xmax,或x1/2及x′1/2；求得dm=xmin-xmax，或d1/2=x1/2-x′1/2；5.根據(jù)公式求得h=

dm*f（γ）1，或h＝d1/2*f（γ）2

α－i0?15?30?45?60?75?90?k100.020.070.170.330.591.00

k21.000.770.610.470.380.310.27f（γ）100.100.250.350.430.480.50f（γ）20.500.490.470.430.390.340.29第33頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月4.無限延深厚板狀體反演方法斜磁化無限延深厚板的磁場(chǎng)表達(dá)式由一個(gè)偶函數(shù)f（x）和一個(gè)奇函數(shù)φ(x)組成。利用奇偶函數(shù)的性質(zhì)將斜磁化厚板的Za曲線分解為f（x）和φ(x)之后，應(yīng)用f（x）和φ(x)曲線來進(jìn)行反演。

f（x）＝1/2×[Za（x）＋Za（－x）]，

φ（

x）＝1/2×[Za（x）－Za（－x）]可見若要實(shí)現(xiàn)Za曲線的分解，最重要的確定零值線，從而確定原點(diǎn)。

Za（0）＝Zamax+Za

min

當(dāng)確定了原點(diǎn)之后便可對(duì)稱地取Za（x）和

Za（－x

），求得f（x）或φ（

x）。在f（x）曲線上量取d1/4和d1/2

，解得上頂中心埋深及厚板寬度2b。

第34頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月2.5D