井地磁测资料联合反演及应用.pdf

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1、第44卷第6期地质与勘探Vo1．44No．62008年11月GE0L0GYANDPROSPEc玎NGNovember，2008井地磁测资料联合反演及应用刘双，张大莲，刘天佑，杨坤彪，范志雄(1．中国地质大学，武汉430074；2．中国冶金地质总局中南地质勘查院，武汉430081)[摘要]井中磁测离深部场源近，能避开浅部干扰，是一种有效的找矿手段，但其控制范围有限；地面磁测采集方便且控制范围大，但老矿区干扰因素多，深部矿体信号弱，不容易解释。文章充分利用地面和井中磁测资料的优点，以二度板状体模型为例，进行井地磁测资料联合反演。通过数值模拟说

2、明了井地联合反演方法的优越性，同时还比较了马奎特法，广义逆法和遗传算法三种不同算法的优缺点，最后将其应用于大冶铁矿实际资料的处理解释，为危机矿山的深部找矿提供了一种有效的方法。[关键词】井中三分量磁测地面磁测联合反演马奎特法广义逆法遗传算法大冶铁矿[中图分类号】P631[文献标识码】A【文章编号]0495—5331(2008)06—0069—04数据结合起来，实现其优势的互补，井地联合反演的0引言目标函数为：^f地我国许多老矿山多年开采，地面建筑及矿渣等∑[一(扁)]人为干扰十分严重，制约了地面高精度磁测采集的：地咖地+井井地三量————

3、_精度，复杂的地质构造也给地面高精度磁测资料的^f井解释带来很大的困难。而深部和外围还未被发现的∑[一(疡)]盲矿体由于埋深大，地球物理异常在地面的响应微+井————一(1)弱，单一地依靠地面高精度磁测方法难以解决危机H井矿山的深部找矿问题。其中，地和W井分别为地面高精度磁测数据和井中三分量磁测是普查勘探磁铁矿有效的井中井中三分量磁测数据的权重系数，取决于两种观测物探方法，它能够避开地面及浅部磁性体的干扰，在数据的精度和重要关系；通常，地面高精度磁测数据钻孔中实现全方位测量，是深部找矿的一种有效的为总磁场强度异常△，井中三分量磁测数据为手

4、段。在我国，井中磁测发展和应用已有30年历磁异常的X、Y、Z分量或AT；和￡分别为地面史，在验证评价地面磁异常，发现井旁盲矿体，确定第i个观测点上的磁异常T和井中第个观测点上矿体空间位置，预测井底盲矿和见矿深度等方面，都磁异常￡的观测值；和分别为地面第i个观曾取得了良好的效果¨j。但是井中磁测由于受钻测点上和井中第．『个观测点上根据模型计算出的磁井的限制，它所控制的范围十分有限。如果将地面异常的理论值；肘地和M井分别为和观测数据高精度磁测资料和井中磁测资料结合起来，进行约的个数，ji壳为待求解的模型参数矢量。束、联合反演和综合解释，势必能

5、够发挥两种方法的为了充分利用井中三分量磁测反映的信息量大优点，达到优势的互补。这一优点，还可以从井中三分量磁测数据中选择一个或多个分量进行联合反演，把井地联合反演的目1方法原理标函数推广为如下形式：1．1井地联合反演的目标函数咖=地咖地+井井=d1l地咖△1弛+WX4,X为了使地面高精度磁测数据与井中三分量磁测+Wyy+Wz咖z+W△T井咖d1}(2)【收稿日期】2007—12—17．[修订日期]2008—02—20。[基金项目】全国危机矿山接替资源找矿项目(编号：200799084)和中国地质大学(武汉)“挑战杯”大学生课外学术科技作品

6、竞赛项目资助。[第一作者简介】刘双(1985一)，男，2008年毕业于中国地质大学(武汉)，获学士学位，在读硕士生，现主要从事地球物理数据处理、反演与解释工作。69地质与勘探2008矩2．2井地联合反演的实现性反演方法，是将磁异常理论函数(3)、(4)或(5)式井地联合反演的实现过程，就是寻求(1)式或在某一初始模型处做一阶Taylor展开，使非线性问(2)式目标函数西极小点所对应的变量赢的数学实题线性化，然后用阻尼最小二乘法、奇异值分解解超现过程。对于这样一个多元非线性极值问题，有两定或混定方程(系数矩阵由磁异常理论函数在各观种基本求解

7、方法：一是先将非线性问题线性化，然后测点的对模型参数的一阶偏导数组成，称为Jacobi-再按线性反演理论求解，如马奎特法和广义逆法等；an矩阵)，得到模型修正量，模型修正量再加到原来二是在限定的模型空间进行启发式随机搜索，直至的模型上又得到一个新的模型，如此反复迭代，直到得到满意的模型群体才结束搜索的一类完全非线性满足给定的精度为止。遗传算法则是模拟生物反演方法，如遗传算法等。文章对这两种方法都做进化的自然选择和遗传过程，以(1)式或(2)式目标了计算。函数取极小为出发点，在模型空间进行启发式搜索的一类完全非线性反演方法。它经历选择、交换

8、、3二度体井地磁测资料联合反演变异等过程，多代繁殖，直至得到满足精度的模型群3．1二度板状体模型的正演公式体为止。．如图1所示，斜磁化二度板状体模型沿走向无3．3理论模型限延伸，中心点坐标为(