重磁数据处理与解释
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第十一章重磁异常的地质解释与应用一、重磁异常的地质解释1、地质解释的主要内容1)重磁资料的预分析:使资料的解释建立在资料完整、可靠、便于解释的基础上。
→→有用异常是否得到明显反映。
2)数据处理将有意义的异常从叠加异常中分离出来,去掉与任务无关的异常。
其他:延拓,化极,求导等。
3)定性解释ⅰ:初步解释引起磁异常的地质原因。
ⅱ:大体判定异常源的形态、分布范围、异常界面的起伏变化等。
4)定量解释得到异常源的形状大小,界面深度等几何参数。
5)地质结论和图示2、重磁异常的多解性:1)不同岩石的同一物性参数。
可以具有同一数量级,可能在地表引起相同的异常。
2)地表观测的异常分布不是全部空间场值的分布。
二、重力和磁法勘探的主要应用:1、重力勘探的主要应用:①研究地壳深部结构和划分大地构造单元。
②研究区域地质构造:基岩顶界面的深度起伏变化。
③查明沉积岩内部的局部构造和岩相变化:④圈定隐伏的岩浆岩体:⑤探明矿井下和地下浅部的某些地质问题:岩溶、采空区、破碎带、老窑等⑥金属矿床。
2、磁法勘探的主要作用:①研究结晶基底的起伏变化:预测含煤远景区。
②圈定不同类型岩石的分布范围:③确定断层构造。
④研究褶皱构造。
⑤煤层燃烧带。
三、实例1) 圈定含煤岩系的岩浆岩体我国许多煤田不同程度的受到岩浆岩侵入体的影响。
目前,主要是应用磁法勘探来解决岩浆岩的圈定问题。
1980年,中国矿业大学物探教研室曾在甘肃窑街煤田进行过圈定超基性岩的磁测工作,目前是研究该区煤矿开采过程中二氧化碳气体突然涌出的原因。
同时,磁测结果还提供了断裂构造和烧变岩石的边界位置等资料。
窖街煤田是中生代山间盆地性煤田,盆地基底是弱磁性的前震旦系变质岩,含煤岩系为侏罗纪地层,煤系上覆的层为白垩纪、第三纪红色地层或直接为第四系黄土覆盖。
区内断裂发育,岩浆活动频繁,岩浆岩主要是中等磁化强度的超基性岩,它与周围岩石磁性差异明显。
图13—9是窖街煤田磁异常平面等值线图。
对其中四个局部正磁异常(编号为M1、M2、M3、M4)进行了更大比例尺的详测。
《重磁数据处理与解释》课程教学大纲课程编号:0801523097课程名称:重磁数据处理与解释课程英文名称:总学时:44 学分:2.5 开课单位:地球物理系授课对象:勘查技术与工程、固体地球物理专业本科生前置课程:高等数学、积分变换、计算方法、数学物理方法、计算机科学与技术基础、地质学原理、构造地质学。
一、教学目的与要求《重磁数据处理与解释》课程是勘查技术与工程(应用地球物理方向)专业的深入提高课,是该专业重磁方向本科生的必修课。
其它方向学生的选修课。
本教学大纲适用于勘查技术与工程专业的本科教学。
通过本课程教学,使学生掌握重磁异常处理的方法、原理及处理过程。
通过实际资料上机处理,学会处理程序的调试使用及成图,并能结合处理图件对异常进行综合解释。
通过本课程的学习,使学生初步学会如何运用所学的专业理论分析解决实际问题的能力,为进一步深入学习掌握位场处理的新方法、新技术打下基础。
二、教学内容第一章重磁数据处理概述§1处理转换的目的及作用§2处理转换的主要内容第二章重磁异常的预处理§ 1缺少物理点数据的插值§2数据的网格化§3异常的园滑第三章位场空间转换的基本理论§ 1位场拉氏方程第一边值问题及其解§2位场拉氏方程第二边值问题及其解第四章频率域异常的正反演§ 1异常频谱换算的基本理论(基础知识).研究异常频谱的目的和意义.异常的富氏变换对.富氏变换的性质§2简单规则形体重磁场频谱及其特点—.频率域的泊松公式.球体重磁场的频谱.直立矩形棱柱体重磁场的频谱.重磁异常频谱的特点§3利用平均径向对数能谱求场源深度.求深度的表达式.深度改正的计算第五章频率域滤波原理及常规异常处理的频率响应§ 1滤波原理§2几种异常变换的频率响应.解析延拓.求导.区域场与局部场的分离1.汉宁窗滤波2.匹配滤波.化磁极五•磁源重力异常六.视磁化的计算§3频谱分析的方法步骤第六章重磁异常处理解释的其它方法介绍§1界面位场异常的快速正反演§2欧拉法确定场源位置和深度§ 3利用磁异常矩谱及导数谱计算磁性介质下介面§4归一化总梯度的计算方法及应用第七章实际资料的处理转换及解释三、教学中应注意的问题本课程主要讲的是位场处理的最常规处理方法在教学中应重点讲清各频率响应的滤波特性及作用。
常的影响被削弱了年, ‘ 我们用上述方法编制了 , 币机算法语言程序 , 并作了模型试验 , , 后来又处理了实际资料闭有一定效果。
原始数据中存在有局部异常成分也是造成虚假异常的原因之一数据点随机分布叠加异常的划分趋势分析方法去处理规则格网数据吼 , 所以可以用不规则测网。
‘’ 至今仍是一个没有很好解决的问题、 , 还有许多工作要做二异常的反演 , 异常的反演一多模型最优化选择法、即根据观测异常求地质体的位置。
大小、产状和物性参数数据处理和解释工作中的一个不可缺少的环节欲反演的目标大体上有三种—是重磁资料求地质体用规则几何形体近似 , 的几何参数和物求一定范围物。
性参数性的空间分布的实质在于 , 。
求一定范围的物性分界面 , 反映某一地质层位的起伏目前采用的反演方法可分为两类直接法 , 。
根据观测整理的异常直接曲线拟合一选择法选择法 , 计算地质体的某些参数多用于解释简单的异常一次完成。
将实测异常曲线与一系列已知形状模型体产生的理论异常曲线进行比较当实测曲线与某一理论曲线符合为实际地质体的近似结果。
在给定的误差范围内选择法需迭代完成。
时 , 就将该理论曲线所对应的模型体作这里先介绍多模型最优化选择法在一个矿区、的应用情况 , 然后讨论此法的应用条件 , 年 , 武汉地质学院磁法组应用长方体组合模型采用了十五个模型 , 改进的马奎特法。
〕冀东对。
‘ 一区的地磁异常进行了反演川得到了各模型体的参数的理论曲线。
图表示反演得到的模型体的平面位置和由它算出理论曲线与实测曲线有些模型体的参数也。
一拟合得较好 , , 滋儡节静之火浓姆丫一之文侧气二么爹又一夕‘ 之毛‘ ‘’ 币—、、比较接近附近钻孔中的见矿情况月又卜女例如间见到体 , 孔位于第块之间 , 块和第米剩图一汤火在井深入米赤铁矿和 , 米磁性矿米磁块和第按计算结果是该处应有又如在第一、 , 性矿体块之间的孔 , 按反演推米磁性矿米到米米磁铁算在体 , 米左右应有实际钻探结果在当然此外 , 之间见到了矿区。
地球探测科学与技术学院沈阳及其附近地区重磁数据处理与解释报告姓名:李雪垒学号:班级:四班专业:勘查技术与工程(应用地球物理)指导教师:吴燕冈教授目录前言 (2)第一章重磁数据处理基本原理与方法 (3)一、重力场与磁场的波谱介绍 (3)二、数据处理的基本方法 (3)三、Surfer、Grapher简介 (3)第二章地质概况 (5)一、东北及其附近地区地质概况 (5)二、实验区内的地质概况 (5)第三章区内重磁异常综合解释 (8)一、重力数据异常处理与解释 (8)二、磁异常数据异常处理与解释 (12)三、重磁异常场综合分析 (15)第四章本次实验的初步结论 (16)主要参考文献 (16)前言重力勘探是测量与围岩有密度差异的地质体在其周围引起的重力异常﹐以确定这些地质体存在的空间位置﹑大小和形状,从而对工作地区的地质构造和矿产分布情况作出判断的一种地球物理勘探方法。
磁法勘探是通过观测和分析由岩石、矿石(或其他探测对象)磁性差异所引起的磁异常,进而研究地质构造和矿产资源(或其他探测对象)的分布规律的一种地球物理勘探方法。
二者有广泛的应用,如研究地壳深部构造;研究区域地质构造,划分成矿远景区;掩盖区的地质填图,包括圈定断裂﹑断块构造﹑侵入体等;广泛用于普查与勘探可燃性矿床(石油﹑天然气﹑煤);查明区域构造,确定基底起伏,发现盐丘﹑背斜等局部构造;普查与勘探金属矿床(铁﹑铬﹑铜﹑多金属及其他),主要用于查明与成矿有关的构造和岩体,进行间接找矿;也常用于寻找大的﹑近地表的高密度矿体,并计算矿体的储量;工程地质调查;如探测岩溶,追索断裂破碎带等。
随著电子技术的发展和微处理机的广泛应用,测量磁场3个分量及其梯度的高精度航空磁力仪已经制成。
加上高精度的导航和数据处理,绘图和资料解释推断的自动化,今后航空磁法勘探将代替部分地面磁法勘探,并在工作过程中自动作出解释,绘出磁性体空间分布图。
利用这些图件,再结合其他资料,能可靠地对工作地区的地质构造作出推断,供找矿﹑找地下水﹑工程建设和地震预报等方面应用。
地球探测科学与技术学院阳及其附近地区重磁数据处理与解释报告姓名:雪垒学号:62090404班级:四班专业:勘查技术与工程(应用地球物理)指导教师:吴燕冈教授2011.12.26目录前言 (2)第一章重磁数据处理基本原理与方法 (3)一、重力场与磁场的波谱介绍 (3)二、数据处理的基本方法 (3)三、Surfer、Grapher简介 (3)第二章地质概况 (5)一、东北及其附近地区地质概况 (5)二、实验区的地质概况 (5)第三章区重磁异常综合解释 (8)一、重力数据异常处理与解释 (8)二、磁异常数据异常处理与解释 (12)三、重磁异常场综合分析 (15)第四章本次实验的初步结论 (16)主要参考文献 (16)前言重力勘探是测量与围岩有密度差异的地质体在其周围引起的重力异常﹐以确定这些地质体存在的空间位置﹑大小和形状,从而对工作地区的地质构造和矿产分布情况作出判断的一种地球物理勘探方法。
磁法勘探是通过观测和分析由岩石、矿石(或其他探测对象)磁性差异所引起的磁异常,进而研究地质构造和矿产资源(或其他探测对象)的分布规律的一种地球物理勘探方法。
二者有广泛的应用,如研究地壳深部构造;研究区域地质构造,划分成矿远景区;掩盖区的地质填图,包括圈定断裂﹑断块构造﹑侵入体等;广泛用于普查与勘探可燃性矿床(石油﹑天然气﹑煤);查明区域构造,确定基底起伏,发现盐丘﹑背斜等局部构造;普查与勘探金属矿床(铁﹑铬﹑铜﹑多金属及其他),主要用于查明与成矿有关的构造和岩体,进行间接找矿;也常用于寻找大的﹑近地表的高密度矿体,并计算矿体的储量;工程地质调查;如探测岩溶,追索断裂破碎带等。
随著电子技术的发展和微处理机的广泛应用,测量磁场 3个分量及其梯度的高精度航空磁力仪已经制成。
加上高精度的导航和数据处理,绘图和资料解释推断的自动化,今后航空磁法勘探将代替部分地面磁法勘探,并在工作过程中自动作出解释,绘出磁性体空间分布图。
利用这些图件,再结合其他资料,能可靠地对工作地区的地质构造作出推断,供找矿﹑找地下水﹑工程建设和地震预报等方面应用。
地球探测科学与技术学院沈阳及其附近地区重磁数据处理与解释报告******学号:********班级:四班专业:勘查技术与工程(应用地球物理)指导教师:吴燕冈教授2011.12.26目录前言 (2)第一章重磁数据处理基本原理与方法 (3)一、重力场与磁场的波谱介绍 (3)二、数据处理的基本方法 (3)三、Surfer、Grapher简介 (3)第二章地质概况 (5)一、东北及其附近地区地质概况 (5)二、实验区内的地质概况 (5)第三章区内重磁异常综合解释 (8)一、重力数据异常处理与解释 (8)二、磁异常数据异常处理与解释 (12)三、重磁异常场综合分析 (15)第四章本次实验的初步结论 (16)主要参考文献 (16)前言重力勘探是测量与围岩有密度差异的地质体在其周围引起的重力异常﹐以确定这些地质体存在的空间位置﹑大小和形状,从而对工作地区的地质构造和矿产分布情况作出判断的一种地球物理勘探方法。
磁法勘探是通过观测和分析由岩石、矿石(或其他探测对象)磁性差异所引起的磁异常,进而研究地质构造和矿产资源(或其他探测对象)的分布规律的一种地球物理勘探方法。
二者有广泛的应用,如研究地壳深部构造;研究区域地质构造,划分成矿远景区;掩盖区的地质填图,包括圈定断裂﹑断块构造﹑侵入体等;广泛用于普查与勘探可燃性矿床(石油﹑天然气﹑煤);查明区域构造,确定基底起伏,发现盐丘﹑背斜等局部构造;普查与勘探金属矿床(铁﹑铬﹑铜﹑多金属及其他),主要用于查明与成矿有关的构造和岩体,进行间接找矿;也常用于寻找大的﹑近地表的高密度矿体,并计算矿体的储量;工程地质调查;如探测岩溶,追索断裂破碎带等。
随著电子技术的发展和微处理机的广泛应用,测量磁场3个分量及其梯度的高精度航空磁力仪已经制成。
加上高精度的导航和数据处理,绘图和资料解释推断的自动化,今后航空磁法勘探将代替部分地面磁法勘探,并在工作过程中自动作出解释,绘出磁性体空间分布图。
中国地质大学(武汉)地空学院姓名:陈亮班级:061132学号:20131004480指导老师:杨宇山目录一、地质任务 (3)二、工区概况 (3)三、数据整理 (4)一、重力资料数据整理 (4)二、磁场资料数据整理 (6)四、材料图 (4)五、研究区重磁异常分析 (10)六、重磁资料数据处理 (13)1、重力场延拓 (13)2、磁场化极处理 (16)3、重力场的分离 (17)4、磁场的分离 (18)5、重磁资料导数换算处理 (20)七、局部重磁异常分析 (25)八、学习总结 (25)一、地质任务(1)将布格重力异常Δg和磁异常ΔT整理出来,计算布格重力异常和磁异常的总精度。
(2)利用surfer绘制测点点位图(即实际材料图),布格重力异常平面图,磁异常ΔT平面图。
(3)根据密度统计表分析研究区的物性特征。
(4)分析研究区重磁异常特征。
(5)对重磁资料进行处理(化极、延拓、导数换算等并绘制结果图件),并进行断裂构造分析。
(6)提取与矿有关的局部重磁异常(绘制结果图件),并进行对应分析,区分矿与非矿异常、磁铁矿与磁铁矿的可能分布范围。
(7)撰写报告。
二、工区概况研究区位于我国中东部地区,地理坐标为东经113.98697°—114.00797°,北纬29.508730°—29.522709°,处在我国非常重要的铁多金属矿成矿带西段。
在以往地质、物探工作基础上,2015年3月人们在研究区中部完成了面积为5km ²(2.5km×2km,线距50m,点距20m,测向方位角0度)的1:5000地面重磁扫面工作。
此次重力施工设计精度为50μGal,磁测施工设计精度为5nT,共完成了3116个测点,检查点159个,重力观测误差为18.3μGal,磁测观测误差为2.12nT;重力近区地改范围0~20m,在野外完成,采用差分GPS(RTK)进行8方位方形域测量,检查点59个,误差为5.8μGal。
磁法数据处理、异常反演与解释的常用方法及常见问题探讨张湖源(安徽省地质矿产勘查局313地质队)磁法勘探是最经典的物探方法,可广泛用于地质调查的各个阶段、工程地质及考古学等众多方面,尤其是在铁矿勘查中,更是必不可少的先行手段。
可以说没有其它的地球物理方法有如此广阔的应用范围,花费少而提供信息的丰富。
因磁参数多为矢量且常见干扰较多(与其它物探方法相比),使数据处理及异常推断解释变得较复杂,在实际应用中,产生不少使人困惑的问题。
结合笔者实际工作经验,对其进行初步探讨,供同行参考。
1磁法数据预处理常用方法对实测数据进行日变、基点、正常场等改正后,应注意消除异常数据的误差与干扰。
误差主要源于仪器的状态和操作及点位误差;干扰主要是指人文或地质因素的干扰。
在严格执行技术规范下,含有人文干扰的数据一般不作为成果;地质干扰通常指与勘探目标无关的地质因素引起的异常。
浅表局部的地质干扰体分为两类:①在空间上有一定分布规律的,如出露的岩石;②孤立的、无规律的,如滚石等。
孤立的地质干扰具有随机性,具有白噪声特征,而一些出露岩石虽然不具备随机特征,但往往具有相同的走向等特征,在某方向上具有有色噪声特点。
由于多数误差和干扰具有随机性特征,其均值为零,因此,可以通过小范围异常进行平均来消除这种误差和干扰。
平均圆滑能够有效地消除随机误差和干扰,但圆滑后有可能改变异常形态特征,给一些利用异常形态特征进行异常解释的工作带来困难,可采用多项式圆滑。
深部大型的地质干扰体引起异常特征为:磁性基底异常强度大,但相对平缓;岩浆岩(强磁性、较强磁性)有相当的强度,但有一定变化;火山岩或火山碎屑岩强度不大,但变化大。
对局部磁异常进行方差统计,方差较大被视为隐伏岩浆岩或火山岩异常,由此推断隐伏岩体的存在。
即可通过场的分离来剥离大型地质干扰体引起的区域异常。
剔处各种干扰后编绘图件时,成图数据位置最好使用xy坐标,以避免用点线号成图造成异常形态扭曲,尤其测线为斜线时更应注意。
第九章重、磁异常的处理与转换1、什么是重磁异常的处理与转换?处理转换的目的及包括哪些内容?(1)定义:重、磁异常处理与转换的过程是根据重、磁异常的数学物理特征,对实测异常进行必要的数学加工处理,(2) 目的:提高信噪比,突出有用异常使实际异常满足或接近解释理论所要求的条件。
(3)内容:重、磁异常处理与转换的内容很广泛,它可以在空间域中进行,也可以在波数域中进行。
其主要内容包括:数据的网格化、异常的圆滑、异常的划分、异常的解析延拓、异常的分量转换、异常的导数计算、磁化方向的转换,异常的分离。
2、异常的预处理有哪些内容?数据的网格化、异常的圆滑、区域异常与局部异常的划分3、什么是数据的网格化,网格化的实质是什么?书中介绍了几种方法?(1)定义:将不规则的实测数据或数字化仪取出的数据换算成规则网格节点上的数据,这个过程就是数据的网格化。
(2)实质:数据网格化的实质问题就是对不规则的数据点进行插值。
(插值的方法很多,有拉格朗日多项式法、克里格法(Kriging)、最小二乘拟合法(多项式回归法)和加权平均法(近邻法)等等)(3)方法:拉格朗日多项式法,最小二乘拟合法4、什么是数据的圆滑,圆滑的实质是什么?书中介绍了几种方法?(1)定义:为了去掉数据中的误差或随机干扰对原始重、磁异常做圆滑处理。
(2)实质:其实质就是数学拟合。
(3)方法:1.徒手圆滑法;2.平均圆滑法;3.最小二乘圆滑法。
※异常的圆滑类型:剖面圆滑和平面圆滑5、趋势分析法的数学实质是什么?与最小二乘拟合、最小二乘圆滑法有什么区别?(1)实质:趋势分析法的实质是用一个多项式拟合区域场,是函数拟合。
(2)区别:趋势分析方法的实质与异常圆滑计算中的最小二乘圆滑是一样的,它们都属于函数拟合。
但趋势分析要一次性地利用全测区(或整条测线)中所有测点的异常数据,异常圆滑则是多次利用计算点附近一定范围内的数据。
也就是前者是整体拟合,后者是局部拟合。
正因为如此,圆滑计算时需要取计算点为坐标原点,计算点变化移动时坐标原点以及周围参与计算的已知点的异常值都随着变化,多次移动计算出多组多项式系数;而趋势分析计算时坐标原点必须固定且一次性求解出多项式的全部系数。