磁法勘探 復(fù)習(xí)范圍參考資料

1、磁法勘探1、磁法勘探的基本概念和適用前提 磁法勘探是以巖礦石的磁性差異為基礎(chǔ)，通過觀測和研究天然地磁場和人工磁場的變化規(guī)律，查明地質(zhì)構(gòu)造和尋找礦產(chǎn)的一種物探方法。 適用前提：1、探測對象與圍巖有磁性差異，有這種差異引起的磁場變化，能為現(xiàn)代磁力儀所探測出來 2、與探測對象無關(guān)的干擾因素產(chǎn)生的干擾磁場與探測對象產(chǎn)生的磁場相比，足夠小或有明顯的特征，可以被分辨或消除。8、各類巖石的一般磁性特征（1）沉積巖的磁性較弱，主要為天然剩余磁性，與由母巖剝蝕下來的磁性顆粒有關(guān)，其數(shù)值不大。（2）火成巖的磁性特征：根據(jù)火成巖的產(chǎn)出狀態(tài)，又可分為侵入巖和噴出巖。 eq oac(,1)侵入巖的不同巖石組，其K值隨著

2、巖石的基性增強(qiáng)而增大。 eq oac(,2)超基性巖是火成巖中磁性最強(qiáng)的。 eq oac(,3)基性、中性巖一般來說磁性較基性巖次之。 eq oac(,4)由花崗巖構(gòu)建的侵入巖，普遍是鐵磁-順磁性的，磁化率不高。 eq oac(,5)噴出巖的化學(xué)和礦物成分和侵入巖相似，磁性特征差不多?；鸪蓭r具有明顯的天然剩余磁性。（3）變質(zhì)巖具有明顯的天然剩余磁性。10、地質(zhì)體的消磁作用以及視磁化率的概念(1)均勻有限磁介質(zhì)受外磁場磁化時，內(nèi)部產(chǎn)生于磁化方向相反的消退場，由于受物體退磁作用的影響，測量得到的磁化率往往比物體真正的磁化率要小。當(dāng)?shù)刭|(zhì)體被外磁場磁化時，在其內(nèi)部除存在外磁場外，還能產(chǎn)生一個與外磁場方

3、向相反的磁場，抵消一部分外磁場，這一現(xiàn)象稱為消磁作用。(2)由于物體的分布不均勻，并不是所有的磁化率都一樣，所以參數(shù)測定的磁化率只是近似等于一個值，稱之為視磁化率。11、巖石的剩余磁性、剩磁與感磁有何區(qū)別(1)在巖石形成時，處于一定的條件下，受當(dāng)時地球磁場磁化，成巖后經(jīng)歷漫長的地質(zhì)年代，保留下來的磁性強(qiáng)度稱為剩余磁化強(qiáng)度。(2)剩磁是在成巖的過程中形成的。(3)感磁是由于地磁場或其它磁對巖石電磁感應(yīng)磁化而形成的。13、磁法勘探工作的四個階段(1)設(shè)計(jì)階段：接收任務(wù)后，首先收集有關(guān)工作的地質(zhì)、地球物理等資料，并組織現(xiàn)場踏勘，編寫本區(qū)磁測工作的設(shè)計(jì)書，經(jīng)批準(zhǔn)后施工。(2)施工階段：測網(wǎng)的敷設(shè)，基點(diǎn)

4、及基點(diǎn)網(wǎng)的建立觀測。(3)數(shù)據(jù)處理階段：提出相應(yīng)數(shù)據(jù)處理方案，并進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和正反演計(jì)算。(4)解釋分析和提交成果報告階段：進(jìn)行定性、定量與綜合解釋，編寫成果報告。14、比例尺、測網(wǎng)和精度的確定比例尺：基礎(chǔ)地質(zhì)調(diào)查的磁測工作比例尺，應(yīng)等于相應(yīng)地質(zhì)工作比例尺或較大比例尺。測網(wǎng)：其線距大體為該工作比例尺圖上一厘米所代表的長度，點(diǎn)距可根據(jù)需要選定，一般為線距的1/10至1/2。精度：通常確定磁測精度為m(1/5 QUOTE * MERGEFORMAT 1/6)Bmax低 16、磁異常的獲得Bi=BiBi0Bi1Bi2Bi3Bi4Bi5Bi618、巖礦石標(biāo)本的采集一般采集巖（礦）石的基巖露頭或鉆井的巖

5、心等，各類巖（礦）石標(biāo)本采集數(shù)量一般不能少于30塊，采集點(diǎn)要均勻分布，標(biāo)本形狀盡可能為等軸狀，體積應(yīng)為10cm*10cm*10cm為宜，即使強(qiáng)磁性標(biāo)本也不能小于400cm319、物性參數(shù)的統(tǒng)計(jì)計(jì)算和圖示方法統(tǒng)計(jì)計(jì)算： eq oac(,1)計(jì)算平均值：算數(shù)平均值、幾何平均值、加權(quán)平均值； eq oac(,2)計(jì)算離散特征值：算數(shù)均方差、幾何均方差。圖示方法：統(tǒng)計(jì)分組、頻率直方圖和頻率分布曲線、累積頻率曲線、玫瑰圖。20、磁異常正演計(jì)算的基本途徑（1）空間域正演途徑: eq oac(,1)以基本磁源出發(fā)導(dǎo)出規(guī)則形體磁場； eq oac(,2)以聯(lián)系重磁位的泊松公式計(jì)算出磁性磁場； eq oac(,

6、3)基于磁偶極體積分與磁荷面積分公式用數(shù)值方法計(jì)算不規(guī)則形體的磁場； eq oac(,4)用有限元和邊界元等方法求微分方程邊值解導(dǎo)出復(fù)雜條件下磁場（2）頻率域正演途徑： eq oac(,1)直接對各種形體的空間域測場表達(dá)式進(jìn)行傅里葉變換； eq oac(,2)從一些基本的磁場理論頻譜導(dǎo)出其他形體的磁場頻譜。21、磁化強(qiáng)度要素,方向余弦總的磁化矢量由感應(yīng)強(qiáng)度和剩余磁化強(qiáng)度兩組矢量組成 QUOTE * MERGEFORMAT QUOTE * MERGEFORMAT QUOTE * MERGEFORMAT 2 +2+2=1 、稱為方向余弦，A為磁性體的走向與磁北的夾角。22、有效磁化強(qiáng)度矢量當(dāng)二度體

7、或其它形體的磁性走向沿著某一平面分布時，其磁性異常主要因總磁化強(qiáng)度矢量在垂直這個平面內(nèi)的分量引起的，這個分量稱為有效磁化強(qiáng)度矢量。27、重磁位場泊松公式的含義及用途 eq oac(,1)U=- QUOTE * MERGEFORMAT ,該式表明，同一個既均勻磁化又密度均勻物體的磁位，可由其引力來計(jì)算。 eq oac(,2)利用重磁位的泊松公式可以求得磁場各個分量的表達(dá)式。31.二度多邊形界面體的正演計(jì)算思路(P118)板狀體被均勻磁化時，僅有面磁荷分布，且同一次磁荷面的磁荷密度相同。板狀體在地面任一點(diǎn)P產(chǎn)生的磁場，是各個磁荷面在該點(diǎn)產(chǎn)生磁場的總和。因此計(jì)算板狀體的磁場可歸結(jié)位計(jì)算磁荷面磁場，而

8、后求和。33、磁性體與磁場平面分布的對應(yīng)關(guān)系(Za) （1）單個磁性體Za磁異常的平面等值線形狀大體可分為三種，即長帶狀，等軸狀，橢圓狀，如球體的Za等值線形為等軸線，二度體板狀和水平圓柱體等的Za等值線為長帶狀，可見平面等值線的形態(tài)往往是磁性體水平展布情況的反映，磁異常軸的方向一般反映地質(zhì)體的走向。（2）我們可以根據(jù)Za等值線的形狀，把磁性體分為二度異常和三度異常。34、磁性體與剖面異常的對應(yīng)關(guān)系(Za) 磁性體的Za剖面曲線有三種基本形態(tài)： （1）兩側(cè)無負(fù)異常的Za曲線：順層（或順軸）磁化無限延伸的Za異常為兩側(cè)無負(fù)值的曲線，其極大值對應(yīng)原點(diǎn)，這種剖面異常特征可作為判定磁性體順層磁化且向下

9、延伸的標(biāo)志。（2）一側(cè)有負(fù)異常的Za曲線：斜磁化無限延深板狀體的Za剖面曲線一側(cè)有負(fù)值，Za曲線不對稱，可以根據(jù)這種剖面特征來判斷板狀體的傾向。（3）兩側(cè)有負(fù)異常的Za曲線： Za剖面曲線兩側(cè)出現(xiàn)了負(fù)值，是磁性體下延深不大的表現(xiàn)，有限延深的截面為軸對稱的，垂直磁化時，其Za曲線兩側(cè)有負(fù)值的對稱曲線，極值點(diǎn)對應(yīng)原點(diǎn)，若為斜磁化，Za為非對稱曲線，順成磁化有限延伸板狀體，在板傾向負(fù)值較強(qiáng)，對有限延伸，傾斜且斜磁化有限延伸板狀體，其曲線不對稱不僅與r角有關(guān)，還與磁性體的下端位置有關(guān)。35、磁異常處理和轉(zhuǎn)換的目的 （1）使實(shí)際異常滿足或接近解釋理論所要求的假設(shè)條件 （2）使實(shí)際異常滿足解釋方法的要求，

10、如斜磁化換算成垂直磁化，從而提供多方面的異常信息來滿足一些解釋方法的要求。 （3）突出異常某方面的特點(diǎn)。36、磁異常處理與轉(zhuǎn)換的主要內(nèi)容 （1）圓滑和劃分異常；（2）磁異常的空間轉(zhuǎn)換；（3）分量換算； （4）導(dǎo)數(shù)換算；（5）不同磁化方向之間的換算以及曲面上磁異常轉(zhuǎn)換等。37、圓滑、插值、網(wǎng)格化的主要作用 （1）圓滑可以消除野外實(shí)測異常中包含的測量的偶然誤差和近地表不均勻磁性體產(chǎn)生的干擾，突出主體異常。（2）插值作用可以劃分區(qū)域場和局部場。（3）網(wǎng)格化可以將不規(guī)則網(wǎng)格上的實(shí)際場值換算成規(guī)則網(wǎng)格點(diǎn)上節(jié)點(diǎn)的值，從而使得實(shí)測點(diǎn)分布均勻，滿足數(shù)據(jù)處理的需要。38、延拓(空間換算)的作用 根據(jù)延拓的方向不

11、同，可分為向上延拓和向下延拓兩種類型。（1）向上延拓： eq oac(,1)換算場源以外的磁異常，當(dāng)換算平面位于實(shí)測平面之上，稱為向上延拓； eq oac(,2)向上延拓主要用途是消弱局部干擾，反映深部異常； eq oac(,3)向上延拓也可以研究深部磁性基底構(gòu)造。（2）向下延拓： eq oac(,1)換算場源以外的磁異常，當(dāng)換算平面位于實(shí)測平面之下，稱為向下延拓； eq oac(,2)向下延拓可以處理旁側(cè)疊加異常； eq oac(,3)向下延拓可以評價低緩異常。 eq oac(,4)一方面可以突出疊加在區(qū)域背景上的局部異常，使之盡量減少區(qū)域場的影響，另一方面可以放大某些在低緩異常中不夠明顯的

12、異常特征，有利于進(jìn)一步解釋推斷。 此外利用延拓到不同高度上的異常數(shù)據(jù)可以估算磁性體形體參數(shù)，判斷磁性體形態(tài)，了解場源以上場的空間分布等，以增加解釋推斷的信息。40、導(dǎo)數(shù)換算的作用 （1）能區(qū)分相鄰磁性體的異常，減少其相互疊加的影響或者分立加在背景場中的局部場； （2）能減輕磁性圍巖的干擾，導(dǎo)數(shù)換算后，異常的幅度和范圍大大的減小 （3）可以將某些非二度體異常轉(zhuǎn)化為二度異常來進(jìn)行解釋； （4）能消除正常背景值的影響，因?yàn)檎霰尘爸档膶?dǎo)數(shù)為0，換算后就消失 （5）用垂向二階導(dǎo)數(shù)圈定磁性體的范圍和位置。43、頻率域磁異常處理的一般步驟 （1）首先利用傅氏變換求出原始磁場的頻譜 （2）然后在頻率域內(nèi)進(jìn)

13、行各種換算，如空間換算 （3）將換算后的頻譜進(jìn)行傅氏反變換求出換后的磁異常。 44、磁異常處理的濾波作用壓制干擾信號，突出有用信號；分離區(qū)域磁異常和局部磁異常即分離疊加磁異常。45、特征點(diǎn)法反演的適用前提（1）反演前要對正演所得到的理論異常曲線作平滑處理，盡量確定坐標(biāo)原點(diǎn)的位置。（2）反演前進(jìn)行相應(yīng)的異常分離，消除其它地質(zhì)因素引起的異常，獲得單純由研究對象引起的異常。（3）不同幾何體的反演公式不一樣，對剩余異常進(jìn)行分類，判斷場源體屬于哪種幾何體，選擇相應(yīng)的反演公式。46、如何看待地球物理資料解釋的多解性(如何產(chǎn)生,能否消除,如何降低) 反演多解性：由于重磁體外部場的等價性，使得不同類型的重磁場

14、可能成為理論場的場源，有時候相同類型重磁體依然有可能成為理論場的場源。途徑：1.增加與場源有關(guān)的一切信息（關(guān)于場源的類型，物性，形狀，產(chǎn)狀要素的信息）2.聯(lián)合反演方法頻率域的異常和空間域的異常轉(zhuǎn)換相比有何優(yōu)點(diǎn)？1.它可連續(xù)進(jìn)行多種異常處理、轉(zhuǎn)換、相當(dāng)于進(jìn)行各個處理、轉(zhuǎn)換因子的乘積計(jì)算速度快，這是由于使用了FFT，故比卷積運(yùn)算花費(fèi)的時間少無邊緣損失，但是波數(shù)域處理，轉(zhuǎn)換的運(yùn)算次數(shù)多，每個計(jì)算步驟都會產(chǎn)生一定的計(jì)算誤差，尤其是截斷誤差影響較大。4、火成巖的密度和磁性分布的一般規(guī)律是什么？ 密度變化規(guī)律：與礦物成分含量有關(guān)，從酸性巖向基性巖過渡時，密度值隨巖石中的礦物的百分含量的增加而增大?；鸪蓭r磁

15、性隨巖石的基性增強(qiáng)而增大其中超基性巖磁性最強(qiáng)，基性，中性巖次之，花崗巖的磁性最低。5、中間層校正與高度校正的物理含義重力值經(jīng)過地形校正后，排除觀測點(diǎn)之下與水準(zhǔn)面之間，存在水平的中間層質(zhì)量對校正點(diǎn)上重力值的影響，這就是中間層校正。經(jīng)過地形校正和中間層校正之后，測點(diǎn)與大地水準(zhǔn)面或基準(zhǔn)面之間還存在一個高度差H，消除這個高差H所造成的重力影響的方法為高度校正。6、布格校正的誤差來源主要有兩個一中間層校正時密度取值不準(zhǔn)；另一個是高程測量不準(zhǔn)。若密度測定的均方誤差為，高程測定的均方誤差為，則布格校正的均方誤差為：當(dāng)密度測不準(zhǔn)，則布格校正誤差主要來自上式中的第二項(xiàng)，即：，從該式可見，若h變化大，會給異常曲線帶來微小的跳動（曲線變得不光滑），且h較大時，會放大的作用。且誤差與高程成比例，因而有可能形成與地形起伏有關(guān)的虛假異常。當(dāng)高程測不準(zhǔn)時，則布格校正誤差主要來自上式中的第一項(xiàng)，即：，由該式可見，異常圖會隨著高程誤差出現(xiàn)相應(yīng)的與高程誤差成正比的跳動。（4）設(shè)沿東西向剖面AB的自然地表進(jìn)行重力測量。如果經(jīng)過仔細(xì)的各項(xiàng)校正后，異常為250g.u.的常數(shù)（見下圖），請分別討論并繪出不作布格校正、不作高度校正和不作中間層校正時，異常曲線將會變成什么樣子（設(shè)地表巖層平均密度為2.0g/cm3）？什么是完全布格校正。 完全布格校正在重力測量中，考慮觀測點(diǎn)與大地水準(zhǔn)面間物質(zhì)引力影響，由高度校正和中間層校正和