磁异常的反演解释方法

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1、第五章磁异常的反演解释方法地球科学与工程学院E-mail:chunguan-zhang@163.com1根据磁场的空间分布特征确定地下所对应的场源体特征，如磁性体的赋存空间位置、形状、产状及磁化强度的大小和方向等。2内容提要第一节磁法勘探与重力勘探异同第二节磁异常的常规处理第三节磁异常的反演3第一节磁法勘探与重力勘探异同4在理论基础和工作方法上有许多相似之处，但是它们之间也存在一些重要的差别，主要有：(1)就相对幅值而言，磁异常比重力异常大得多。地壳厚度变化引起的重力异常最大，达5.6gal，若正常重力以980gal计算，则最大重

2、力异常值也仅为正常重力值的千分之五。强磁性体产生的磁异常高达10-4T，若正常地磁场强度按0.5×10-5T计，则最大磁异常可以比正常地磁场强度大一倍。5(2)从地面到地下数十公里深度内所有物质的密度变化都会引起重力的变化，说明重力异常反映的地质因素较多。但磁异常反映的地质因素却比较单一，只有各类磁铁矿床及富含铁磁性矿物的其它矿床和地质构造才能造成地磁场的明显变化。6(3)密度体只有一个质量中心，而磁性体则有两个磁性中心(磁极)，且它们的相对位置因地而异。当地质体置于不同的纬度区时，重力异常特征不变，而磁异常特征则要改变，因此磁异

3、常总是要比重力异常复杂一些。7就相对幅值而言，磁异常比重力异常大得多。磁异常反映的地质因素却比较单一,重力异常反映的地质因素较多。密度体只有一个质量中心，而磁性体则有两个磁性中心(磁极)8第二节磁异常的常规处理9由于实测异常，经常是由不同空间位置、不同磁性体的磁异常叠加而成，按照地质任务的不同，其中有的是有用异常，而另一些为干扰异常。为了消除干扰异常，突出有用异常，对实测磁异常进行处理。当前采用的处理方法有数据网格化、光滑、解析延拓、滤波、高次导数法等。101）数据网格化实践中，由于某些客观原因，在一些测点上不能实际测量，从而造成

4、实测点分布不均匀。但是异常的处理要求数据均匀分布，因此必须由分布不规则的实测数据换算出规则网格节点上的数据，此过程即为数据网格化。数据网格化的实质是对不规则数据点进行插值。插值方法很多，但通常采用克里金方法。112）磁异常圆滑由于测量误差、各项改正的误差及近地表的随机干扰等，常常使磁异常曲线呈现无规律的锯齿状，因此，在解释这样的磁异常之前，必须进行圆滑处理。圆滑方法较多，有徒手圆滑、多次线性内插圆滑、最小二乘圆滑法等。各种圆滑方法与重力勘探中的圆滑方法相同。1213第三节磁异常的反演14已知磁场的空间分布特征来确定地下所对应的场源

5、体特征，如确定磁性体的赋存空间位置、形状、产状及磁化强度的大小和方向等。通常称为磁异常的反演问题。   磁异常反演过程分为定性、半定量解释和定量解释两个阶段，这两者是互相关联，互相辅助的。只有在通过正确的定性及半定量解释取得初步对磁性体形状、产状、及其所引起的地质原因进行判断之后，才能合理地选用定量计算的公式和方法，以便进一步得到更完善的解释结果。15在磁异常解释中存在以下两个较为普遍的问题：（1）场源体非均匀磁性问题在自然界中因场源所处的地质、地球物理环境不同，其非均匀磁性是较普遍的现象。通常对具有一定埋深的场源在反演解释过程

6、中假设其为均匀磁化。（2）反演的多解性问题多解性问题是地球物理反演解释中普遍存在的问题。为了避免或减少磁异常反演的多解性问题，必须充分利用地质及其它地球物理资料进行综合推断解释。16多解性Ms与板斜面夹角相同,板产状不同有有可能产生同样的磁异常磁距相同,埋深相同的大小球体有可能产生同样的磁异常1718对磁异常进行地质解释的首要任务是判断磁异常的成因。对找矿来讲，就是要区分哪些是矿异常，哪些是非矿异常。磁异常的定性解释包括两个方面的内容：一是初步解释引起磁异常的地质原因，二是根据实测磁异常的特点，结合地质特征运用磁性体与磁场的对应规

7、律，大体判定磁性体的形状、产状及其分布。一、磁异常的定性解释19实际工作中，由于地质任务和地质条件的不同，定性解释的重点与方法也不同，但一般都从以下几个方面着手。将磁异常进行分类。根据异常的特点（如极值、梯度、正负伴生关系、走向、形态、分布范围等）和异常分布区的地质情况，并给合物探工作的地质任务进行异常分类。20（1）把异常分为区域异常和局部异常。区域异常往往与大的区域构造或火成岩分布等因素有关；局部异常可能与矿床和矿化、小磁性侵入体等因素有关。为了弄清每个异常的地质原因，对区域异常可结合地质情况，再分为强度大、而又起伏变化的分布

8、范围也大的异常，异常强度较小而又平静的大范围分布的异常等等；对局部性异常，可结合控矿因素等分为有意义异常和非矿异常等。21（2）由“已知”到“未知”。由已知到未知是一种类比方法，这种方法是先从已知地质情况着手，根据（矿）石磁性参数，对比磁异常与地质