磁异常数据处理与推断解释方法探讨

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1、362福建地质GeologyofFujian第4期磁异常数据处理与推断解释方法探讨林善华(福建省国土资源评估中心，福州，350001)摘要简要介绍了磁异常的数据处理和推断解释方法，斤分析其基本原理和适Jf{范l韦】较系统的归纳和探讨磁异常正反演和推断解释的基本方法、步骤及沣意事项。关键词磁法异常数据处理解释推断方法探讨地球物理数据处理与推断解释是地球物理勘探的重要环节，通过各种手段，观测到的地球物理场数据，是地下各地质体及地质现象的综合反映，通过数据处理和推断解释，才能对地质体或地质现象作出合理、科学的解释和推断。笔者试图对常用的磁异常的数据处理与推断解释方法的基本原理和应用范围进行探讨和

2、研究，便于同行参考和应用。1磁异常数据处理方法原理与应用范围1．1磁异常解析延拓根据某观测平面上的实测数据，换算场源以外其他空间位置异常的方法称为解析延拓法。换算平面位于实测平面之上，称为向上延拓；换成平面位于实测平面之下，称为向下延拓。向上延拓的主要作用是削弱局部干扰异常，突出深部较大地质体的异常，压抑浅部，较小地质体的异常。磁场随距离的衰减速度与磁性体体积有关，体积大，磁场衰减慢，体积小，磁场衰减快。而对于同样大小的磁性体，磁场随距离衰减的速度与磁性体埋深有关，埋深大，磁场衰减慢，埋深小，磁场衰减快。因此小而浅的磁性体磁场比大而深的磁性体磁场随距离衰减要快得多。这样就可以通过向上延拓来

3、压制局部异常的干扰，反映出深部大的磁性地质体。向下延拓则相当于一个高通滤波器，放大高频成分，但不压制低频成分，随着延拓深度的加大，一些浅部的、局部的干扰或误差也迅速增大。因此．向下延拓有两个主要功能：其～是突出叠加在域背景上的局部异常，使之尽量少受区域场的影响；其二，是可以“放，大”某些在低缓异常中不够明显的异常特征(如拐点、极值点、零值点)，有利于进一步解释推断。综合上述，磁异常的解析延拓主要作用如下。①利用向上延拓消除浅部干扰；②利用向下延拓处理选加异常；③利用不同高度延拓的收稿El期：20¨0715作者简介：林善华(1949')，男，高级丁程师，地球物理勘探々、l．第4期林善华：磁异

4、常数据处理与推断解释方法探讨363异常数据，估算磁性体的形态参数；④利用下延拓资料有利于评价低缓异常。1．2磁异常转换与化极由于磁化方向对磁异常曲线的形态有很大的影响，以及磁化方向的多样性及不可确定性，增加了异常解释推断的难度和不确定性。如果将实测异常换算成垂直磁化或顺层磁化的异常，则可以使推断解释工作变得更加方便和简单。在垂直磁化条件下，水平圆柱体、直立板状体的磁异常应该是对称的，解释比较简单；因此，可以根据化极后曲线形态来推断倾斜台阶和倾斜板的倾向。在顺层磁化条件下，无限延伸的板状体的磁异常曲线呈对称分布；对有限延伸顺层磁化板状体，虽顺层磁化曲线是不对称的(除直立者外)，但顺层磁化曲线

5、在拐点之内近于对称，极大值在原点附近，板状体的倾向一侧有明显负值。显然在自然界中往往难以碰到垂直磁化或顺层磁化的条件，大多数是存在斜磁化，而在斜磁化情况下就没有上述特征，因此，将磁异常转换成垂直磁化或顺层磁化，对异常解释是有益的。1．3磁异常导数的计算通过对实测磁场矢量的阶求导的方式，可达到压制某些信号，突出浅源(局部)异常的目的。磁异常导数，可分为垂向方向导数异常和水平方向导数异常。磁异常水平或垂直一阶导数，相当于将磁性体移动△x或△z后异常与原磁性体异常之差，换言之，磁异常一阶导数，相当于移动后的磁性体与原磁性体的差所引起的异常，由此，可以解决下列问题。①异常经微商后，能够减弱或克服磁

6、性围岩的干扰；②能够消除正常场背景值的影响；③能够将三度异常转化为二度异常；④可以区分相邻磁性体的异常；⑤可以用导数异常进行反演计算。磁异常的高阶导数，具有更高的分辨力，其主要作用是分辨旁侧选加异常和圈定磁性体的范围和位置。1．4磁异常的频谱分析根据富里哀(傅立叶)变换理论，可以把重、磁异常分解为各种频率的简谐波。简谐波的幅度不是随时间变化，而是随空间变化。各种频率的谐波都具有各不相同的振幅和初位相，因此，把磁异常看成是由这些谐波所组成，谐波的振幅和初位相是频率的函数，分别称为振幅谱和相位谱，统称为频谱(又称波谱)，利用重、磁异常所转换出的频谱进行解释的方法称为频谱分析法。现有研究成果证明

7、，借助先进的计算机，利用离散型富里哀变换理论，可由磁异常求出富氏系数，进而算出其振幅谱和相位谱；利用富氏反变换又可由磁异常的频谱回算出空间分布的异常；利用富氏变换的性质(如叠加性质、微分性质、褶积性质、巴什瓦公式等)还可进行磁异常的频谱变换运算。由于变换后频谱异常，以相位和振幅的富里哀级数的形式反映了磁异常的特征，因此在频率域中研究异常，具有和空间域不相同的特征，可使得一些在空间域难以实现和难以解决的问题变得容易进行和解