磁法勘探 复习范围参考资料

1、磁法勘探1、磁法勘探的基本概念和适用前提 磁法勘探是以岩矿石的磁性差异为基础，通过观测和研究天然地磁场和人工磁场的变化规律，查明地质构造和寻找矿产的一种物探方法。 适用前提：1、探测对象与围岩有磁性差异，有这种差异引起的磁场变化，能为现代磁力仪所探测出来 2、与探测对象无关的干扰因素产生的干扰磁场与探测对象产生的磁场相比，足够小或有明显的特征，可以被分辨或消除。8、各类岩石的一般磁性特征（1）沉积岩的磁性较弱，主要为天然剩余磁性，与由母岩剥蚀下来的磁性颗粒有关，其数值不大。（2）火成岩的磁性特征：根据火成岩的产出状态，又可分为侵入岩和喷出岩。 eq oac(,1)侵入岩的不同岩石组，其K值随着

2、岩石的基性增强而增大。 eq oac(,2)超基性岩是火成岩中磁性最强的。 eq oac(,3)基性、中性岩一般来说磁性较基性岩次之。 eq oac(,4)由花岗岩构建的侵入岩，普遍是铁磁-顺磁性的，磁化率不高。 eq oac(,5)喷出岩的化学和矿物成分和侵入岩相似，磁性特征差不多。火成岩具有明显的天然剩余磁性。（3）变质岩具有明显的天然剩余磁性。10、地质体的消磁作用以及视磁化率的概念(1)均匀有限磁介质受外磁场磁化时，内部产生于磁化方向相反的消退场，由于受物体退磁作用的影响，测量得到的磁化率往往比物体真正的磁化率要小。当地质体被外磁场磁化时，在其内部除存在外磁场外，还能产生一个与外磁场方

3、向相反的磁场，抵消一部分外磁场，这一现象称为消磁作用。(2)由于物体的分布不均匀，并不是所有的磁化率都一样，所以参数测定的磁化率只是近似等于一个值，称之为视磁化率。11、岩石的剩余磁性、剩磁与感磁有何区别(1)在岩石形成时，处于一定的条件下，受当时地球磁场磁化，成岩后经历漫长的地质年代，保留下来的磁性强度称为剩余磁化强度。(2)剩磁是在成岩的过程中形成的。(3)感磁是由于地磁场或其它磁对岩石电磁感应磁化而形成的。13、磁法勘探工作的四个阶段(1)设计阶段：接收任务后，首先收集有关工作的地质、地球物理等资料，并组织现场踏勘，编写本区磁测工作的设计书，经批准后施工。(2)施工阶段：测网的敷设，基点

4、及基点网的建立观测。(3)数据处理阶段：提出相应数据处理方案，并进行数据处理和正反演计算。(4)解释分析和提交成果报告阶段：进行定性、定量与综合解释，编写成果报告。14、比例尺、测网和精度的确定比例尺：基础地质调查的磁测工作比例尺，应等于相应地质工作比例尺或较大比例尺。测网：其线距大体为该工作比例尺图上一厘米所代表的长度，点距可根据需要选定，一般为线距的1/10至1/2。精度：通常确定磁测精度为m(1/5 QUOTE * MERGEFORMAT 1/6)Bmax低 16、磁异常的获得Bi=BiBi0Bi1Bi2Bi3Bi4Bi5Bi618、岩矿石标本的采集一般采集岩（矿）石的基岩露头或钻井的岩

5、心等，各类岩（矿）石标本采集数量一般不能少于30块，采集点要均匀分布，标本形状尽可能为等轴状，体积应为10cm*10cm*10cm为宜，即使强磁性标本也不能小于400cm319、物性参数的统计计算和图示方法统计计算： eq oac(,1)计算平均值：算数平均值、几何平均值、加权平均值； eq oac(,2)计算离散特征值：算数均方差、几何均方差。图示方法：统计分组、频率直方图和频率分布曲线、累积频率曲线、玫瑰图。20、磁异常正演计算的基本途径（1）空间域正演途径: eq oac(,1)以基本磁源出发导出规则形体磁场； eq oac(,2)以联系重磁位的泊松公式计算出磁性磁场； eq oac(,

6、3)基于磁偶极体积分与磁荷面积分公式用数值方法计算不规则形体的磁场； eq oac(,4)用有限元和边界元等方法求微分方程边值解导出复杂条件下磁场（2）频率域正演途径： eq oac(,1)直接对各种形体的空间域测场表达式进行傅里叶变换； eq oac(,2)从一些基本的磁场理论频谱导出其他形体的磁场频谱。21、磁化强度要素,方向余弦总的磁化矢量由感应强度和剩余磁化强度两组矢量组成 QUOTE * MERGEFORMAT QUOTE * MERGEFORMAT QUOTE * MERGEFORMAT 2 +2+2=1 、称为方向余弦，A为磁性体的走向与磁北的夹角。22、有效磁化强度矢量当二度体

7、或其它形体的磁性走向沿着某一平面分布时，其磁性异常主要因总磁化强度矢量在垂直这个平面内的分量引起的，这个分量称为有效磁化强度矢量。27、重磁位场泊松公式的含义及用途 eq oac(,1)U=- QUOTE * MERGEFORMAT ,该式表明，同一个既均匀磁化又密度均匀物体的磁位，可由其引力来计算。 eq oac(,2)利用重磁位的泊松公式可以求得磁场各个分量的表达式。31.二度多边形界面体的正演计算思路(P118)板状体被均匀磁化时，仅有面磁荷分布，且同一次磁荷面的磁荷密度相同。板状体在地面任一点P产生的磁场，是各个磁荷面在该点产生磁场的总和。因此计算板状体的磁场可归结位计算磁荷面磁场，而

8、后求和。33、磁性体与磁场平面分布的对应关系(Za) （1）单个磁性体Za磁异常的平面等值线形状大体可分为三种，即长带状，等轴状，椭圆状，如球体的Za等值线形为等轴线，二度体板状和水平圆柱体等的Za等值线为长带状，可见平面等值线的形态往往是磁性体水平展布情况的反映，磁异常轴的方向一般反映地质体的走向。（2）我们可以根据Za等值线的形状，把磁性体分为二度异常和三度异常。34、磁性体与剖面异常的对应关系(Za) 磁性体的Za剖面曲线有三种基本形态： （1）两侧无负异常的Za曲线：顺层（或顺轴）磁化无限延伸的Za异常为两侧无负值的曲线，其极大值对应原点，这种剖面异常特征可作为判定磁性体顺层磁化且向下

9、延伸的标志。（2）一侧有负异常的Za曲线：斜磁化无限延深板状体的Za剖面曲线一侧有负值，Za曲线不对称，可以根据这种剖面特征来判断板状体的倾向。（3）两侧有负异常的Za曲线： Za剖面曲线两侧出现了负值，是磁性体下延深不大的表现，有限延深的截面为轴对称的，垂直磁化时，其Za曲线两侧有负值的对称曲线，极值点对应原点，若为斜磁化，Za为非对称曲线，顺成磁化有限延伸板状体，在板倾向负值较强，对有限延伸，倾斜且斜磁化有限延伸板状体，其曲线不对称不仅与r角有关，还与磁性体的下端位置有关。35、磁异常处理和转换的目的 （1）使实际异常满足或接近解释理论所要求的假设条件 （2）使实际异常满足解释方法的要求，

10、如斜磁化换算成垂直磁化，从而提供多方面的异常信息来满足一些解释方法的要求。 （3）突出异常某方面的特点。36、磁异常处理与转换的主要内容 （1）圆滑和划分异常；（2）磁异常的空间转换；（3）分量换算； （4）导数换算；（5）不同磁化方向之间的换算以及曲面上磁异常转换等。37、圆滑、插值、网格化的主要作用 （1）圆滑可以消除野外实测异常中包含的测量的偶然误差和近地表不均匀磁性体产生的干扰，突出主体异常。（2）插值作用可以划分区域场和局部场。（3）网格化可以将不规则网格上的实际场值换算成规则网格点上节点的值，从而使得实测点分布均匀，满足数据处理的需要。38、延拓(空间换算)的作用 根据延拓的方向不

11、同，可分为向上延拓和向下延拓两种类型。（1）向上延拓： eq oac(,1)换算场源以外的磁异常，当换算平面位于实测平面之上，称为向上延拓； eq oac(,2)向上延拓主要用途是消弱局部干扰，反映深部异常； eq oac(,3)向上延拓也可以研究深部磁性基底构造。（2）向下延拓： eq oac(,1)换算场源以外的磁异常，当换算平面位于实测平面之下，称为向下延拓； eq oac(,2)向下延拓可以处理旁侧叠加异常； eq oac(,3)向下延拓可以评价低缓异常。 eq oac(,4)一方面可以突出叠加在区域背景上的局部异常，使之尽量减少区域场的影响，另一方面可以放大某些在低缓异常中不够明显的

12、异常特征，有利于进一步解释推断。 此外利用延拓到不同高度上的异常数据可以估算磁性体形体参数，判断磁性体形态，了解场源以上场的空间分布等，以增加解释推断的信息。40、导数换算的作用 （1）能区分相邻磁性体的异常，减少其相互叠加的影响或者分立加在背景场中的局部场； （2）能减轻磁性围岩的干扰，导数换算后，异常的幅度和范围大大的减小 （3）可以将某些非二度体异常转化为二度异常来进行解释； （4）能消除正常背景值的影响，因为正常场背景值的导数为0，换算后就消失 （5）用垂向二阶导数圈定磁性体的范围和位置。43、频率域磁异常处理的一般步骤 （1）首先利用傅氏变换求出原始磁场的频谱 （2）然后在频率域内进

13、行各种换算，如空间换算 （3）将换算后的频谱进行傅氏反变换求出换后的磁异常。 44、磁异常处理的滤波作用压制干扰信号，突出有用信号；分离区域磁异常和局部磁异常即分离叠加磁异常。45、特征点法反演的适用前提（1）反演前要对正演所得到的理论异常曲线作平滑处理，尽量确定坐标原点的位置。（2）反演前进行相应的异常分离，消除其它地质因素引起的异常，获得单纯由研究对象引起的异常。（3）不同几何体的反演公式不一样，对剩余异常进行分类，判断场源体属于哪种几何体，选择相应的反演公式。46、如何看待地球物理资料解释的多解性(如何产生,能否消除,如何降低) 反演多解性：由于重磁体外部场的等价性，使得不同类型的重磁场

14、可能成为理论场的场源，有时候相同类型重磁体依然有可能成为理论场的场源。途径：1.增加与场源有关的一切信息（关于场源的类型，物性，形状，产状要素的信息）2.联合反演方法频率域的异常和空间域的异常转换相比有何优点？1.它可连续进行多种异常处理、转换、相当于进行各个处理、转换因子的乘积计算速度快，这是由于使用了FFT，故比卷积运算花费的时间少无边缘损失，但是波数域处理，转换的运算次数多，每个计算步骤都会产生一定的计算误差，尤其是截断误差影响较大。4、火成岩的密度和磁性分布的一般规律是什么？ 密度变化规律：与矿物成分含量有关，从酸性岩向基性岩过渡时，密度值随岩石中的矿物的百分含量的增加而增大。火成岩磁

15、性随岩石的基性增强而增大其中超基性岩磁性最强，基性，中性岩次之，花岗岩的磁性最低。5、中间层校正与高度校正的物理含义重力值经过地形校正后，排除观测点之下与水准面之间，存在水平的中间层质量对校正点上重力值的影响，这就是中间层校正。经过地形校正和中间层校正之后，测点与大地水准面或基准面之间还存在一个高度差H，消除这个高差H所造成的重力影响的方法为高度校正。6、布格校正的误差来源主要有两个一中间层校正时密度取值不准；另一个是高程测量不准。若密度测定的均方误差为，高程测定的均方误差为，则布格校正的均方误差为：当密度测不准，则布格校正误差主要来自上式中的第二项，即：，从该式可见，若h变化大，会给异常曲线带来微小的跳动（曲线变得不光滑），且h较大时，会放大的作用。且误差与高程成比例，因而有可能形成与地形起伏有关的虚假异常。当高程测不准时，则布格校正误差主要来自上式中的第一项，即：，由该式可见，异常图会随着高程误差出现相应的与高程误差成正比的跳动。（4）设沿东西向剖面AB的自然地表进行重力测量。如果经过仔细的各项校正后，异常为250g.u.的常数（见下图），请分别讨论并绘出不作布格校正、不作高度校正和不作中间层校正时，异常曲线将会变成什么样子（设地表岩层平均密度为2.0g/cm3）？什么是完全布格校正。 完全布格校正在重力测量中，考虑观测点与大地水准面间物质引力影响，由高度校正和中间层校正和