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磁异常的定量解释

(2019-05-11 12:54:37)
标签:

磁异常的定量解释

分类: 物化探

磁异常的定量解释

(资料整理)

 

刘先生的地质 新浪博客

 

一、概述

在磁异常的解释推断中,一个重要的步骤和内容就是定量解释,它是定性解释的继续和深入,所谓定量解释就是根据工作区内的磁场、磁参数、地质及其他物化探资料,运用数学物理手段,定量地计算出磁性体赋存状态的几何参数,即位置、形状、埋深及倾斜方向等产状要素,以及它的磁化状况等。

1、定量计算的方法

定量计算的方法主要有:切线法;特征点解析法;任意点解析法;积分法;矢量交会法;选择法。

用定量计算方法可计算:磁性体顶板埋深h、水平宽度2b、磁性体倾角β、磁化强度J

磁性体形态不同,计算公式和方法也不同。 

磁异常的定量解释

   斜磁化的倾斜薄板状体

 

2、定量计算条件

定量计算是在通过异常中心的精测剖面上进行的,必须具备这样几个条件:

剖面上曲线要完整,曲线两侧要有足够的正常场,磁异常曲线的重要特征点要清楚。

异常曲线形态规整、圆滑。没有干扰或虽有干扰但可以消除。复杂异常可以分解为简单异常。

正常场选择合适。

有磁参数资料,能定性的确定磁化方向。

对引起异常的磁性体的形态有大致的估计。

二、计算方法

1、切线法计算埋深

公式:h=1/4〔(x1-x2+x3-x4)〕

下图中: h= 1/4110+180= 72.5 

磁异常的定量解释

   切线法计算埋深图

 

优点:计算方法简便、迅速。受正常场选择不当的影响较小。

缺点:只能近似估计磁性体的埋深。

2、特征点解析法计算埋深

参数:极值点、半极值点、1/4极值点、零值点、拐点。 

磁异常的定量解释

  特征点法计算埋深图

 

1)利用极值点间的距离

公式:h= d1 [ΔTmax -ΔTmin︱)1/2÷ ΔTmax +ΔTmin︱)]

h=260((756-1401/2 ÷756+140))= 72

2)利用半值点间的距离

公式:h=1/2×d2 [ΔTmax÷(ΔTmax + 2ΔTmin︱)]1/2

h=1/2 ×180756÷756 + 2-140︱))1/2   =76.9

特征点解析法的优缺点:

优点:计算快速简便,但仅适用干扰不大的光滑曲线;

缺点:有些特征点(如半极值点、零值点等)受正常场选择影响较大。

3)特征点解析法计算磁性体倾角:

公式:COSβ- i=ΔTmax -ΔTmin︱)÷(ΔTmax + ΔTmin︱)

式中:β磁性体倾角;

i—磁化倾角。

即:COSβ- i= 756 -140)÷(756 + 140= 0.6875

COSβ- i= 0.6875

反三角函数:β- i = 46.5°

已知:磁化倾角i = 63°

代入:β- 63°= 46.5°

则磁性体倾角:β= 63°+ 46.5° =109.5 °  

  磁异常的定量解释

   倾角示意图

 

3、任意点解析法:

公式:h = xi [ΔT i ÷(ΔTmax – ΔT i]1/2

式中:xi—任意点与极大值点间的距离;

ΔTi —任意点的ΔT值。

   任意点解析法计算表

磁异常的定量解释 

任意点解析法的优缺点:

优点:可以利用曲线上较多的点进行计算,提高了可靠程度。计算时一般不需要对异常曲线进行圆滑,但利用极大值附近的点效果较好。

缺点:计算较为复杂,受正常场选择的影响较大。且受斜磁化影响较大。

4、积分法:

h = Q ÷ [π(ΔTmax -ΔTmin)]

式中:

磁异常的定量解释

  单位为nT· 

磁异常的定量解释

   积分法计算示意图

 

h = 141199 ÷[π(756 -140)] =73

积分法的优缺点:

优点:由于利用了整条异常曲线,因而受偶然误差的影响大大减少。

缺点:受正常场选择和临近地质体的影响较大。计算较为复杂,要求磁测剖面足够长,即必须测量到正常场。

5、矢量交会法: 

磁异常的定量解释

   矢量交会法示意图

 

利用各测点zaHa异常值,作出它们的合向量Ta。各测点矢量将交于一点,该交点到地面的距离即为磁性体的埋深。上图中交点到地面的距离为77米。 

磁异常的定量解释

   矢量示意图

 

矢量交会法的优缺点:

优点:利用了整条异常曲线,因而受偶然误差的影响大大减少。

缺点:必须要有zaHa两条曲线,异常的换算和计算较为复杂。

6、选择法:

根据初步计算出的参数假设模型,计算该模型所引起的异常,与实测异常进行比较,若曲线重合,模型的参数即为磁性体的参数。

磁异常的定量解释

   选择法示意图

 

上图选择的参数为:

埋深 h=75米;

水平宽度2b=20米;

磁化倾角 i =63°;

磁性体倾角β=110 °;

磁化强度J=20000×10-3 A/m

选择法的优缺点:

优点:利用了整条异常曲线,计算的参数较全,能计算任意形状的磁性体。在勘探程度较高的矿区寻找剩余异常有重要作用。

缺点:要事先估计出磁性体的形态、产状、埋深、宽度和磁化强度、方向,具多解性。

三、多解性讨论

多解性表现在两个大小相差很大的矿体, 磁化强度选取不一样,而所得到的理论曲线却是一样的。

  磁异常的定量解释

   多解性对比示意图

    定量计算结果一览表

磁异常的定量解释


 

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