磁法勘探及应用实例2.ppt

§3.3磁法资料处理与解释根据磁异常的数学物理特征，对实测磁异常进行必要的数学加工处理，使之满足某些特定需要的过程称为磁异常的处理。
规则形体的磁异常，无论其剖面曲线还是平面等值线都是十分规整的。但是，野外实际情况是复杂的，因而实测异常总是或多或少包含了一些干扰因素在内。我们应当根据实际情况，综合地质、地形、物性及其它物化探资料，对干扰加以识别或消除，然后才能作出正确的地质解释。对于受各种干扰影响而复杂化了的异常,在解释推断前必须预先加以处理。对实测磁异常的处理就在于压低或消除干扰，突出探测对象产生的异常，以达到提高解释推断可靠性之目的。

1.使磁异常复杂化的因素
造成磁异常复杂化的因素很多，以下结合一些实例子以说明。2）剩余磁化强度的影响
有些岩石，特别是岩浆岩，其剩余磁化强度的数值一般都比较大，且其方向与感磁的方向不一致，这就造成了异常形态的变化。特别是剩磁的数值很大且与现代地磁场方向相反的情况下，将出现强烈的负异常。
图2.4.2是一个这样的实例。
5）地形影响
地形也能引起磁异常的畸变。这是因为，相对于通过磁体顶部的水平面而言，地形起伏造成了测点与磁体位置的相对位移。
图2.4.5a为一个无限延深柱体位于山坡的情况。柱体左侧的测点都位于其顶面之下，由于顶面负磁极在这些测点处的总磁场方向都指向它自身，故垂直分量是向上的，使得曲线左支出现明显的负值。柱体右侧的测点位于顶面之上，故相对于水平面而言，磁体的埋深在这些点都增大了，因而负磁极的影响相应地减小，致使曲线右支变缓。若不了解这一情况,仍按水平面上磁异常的特点进行分析,就会得出磁体向右倾斜的错误结论。当柱体位于山脊时,曲线的畸变更加厉害,在正异常的两侧均出现了负值,这就很可能作出磁体向下廷深很小的错误判断。如地形也具有磁性,情况就更加复杂。因为磁体异常除受地形起伏的影响外,还增加了一个地形磁性的影响,更增加了解释的难度。
6）其它因素
磁性表土及各种人为因素，如钻孔、铁道、矿渣等，都会使磁异常复杂化。野外工作中遇到这些地物时，应随时作出记录，以备解释推断时参考。目前磁异常处理与转换的内容主要包括:

圆滑和划分异常及数据网格化(如去除偶然误差,区域场与局部场的分离,深源场与浅源场的分离等)
磁异常的空间换算延拓(由实测异常换算其它无源空间部分的磁场)
分量换算(由实测异常进行T,Za,Ha和Ta之间的分量互算)
导数换算(由实测异常计算垂向导数,水平方向导数等)
不同磁化方向之间的换算(如化磁极等)
三度异常转换为二度异常
曲面上磁异常转换(曲化平等)(1)磁异常的圆滑、划分和网格化

1)磁异常的圆滑
类似重力勘探，磁异常的圆滑为的是消除测量中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。由于测量误差、各项改正的误差及近地表的随机干扰等，常常使磁异常曲线呈现无规律的锯齿状，如图所示。
具体圆滑方法请参考重力勘探有关内容,如徒手圆滑、多次线性内插圆滑、最小二乘圆滑方法等。根据某观测平面上的实测磁异常,换算场源以外其它空间位置的磁异常称为磁异常的解析延拓。
换算平面位于实测平面(地面)之上,称为向上延拓；换算平面位于实测平面之下,称为向下延拓。

由一个已知观测面上的位场来计算不包含场源的不同高度上的位场,可归结为解半空间狄里希莱(Dirichlet)问题，
即

它的解为

由于磁位U及其在各个方向的偏导数Za、Ha、T(一级近似值)都是调和函数(一个函数有连续二阶偏导数，而且满足拉普拉斯方程)，因此它们都满足上式。以△T为例，有
(z<0)

式中T(,,0)为地面上的实测值。通过上式就可实现T的向上延拓。Za,Ha的向上延拓类似。

另外，二维Dirichlet问题的解为

它适用于沿x方向剖面异常的向上延拓。
磁异常向下延拓，是向源的方向延拓。从数学上可知,这种延拓是不稳定的,属不适定问题。即观测数据中难以避免的误差在延拓中会不同程度地被“放大”。
目前在空间域进行向下延拓使用的是近似方法,如多项式插值、级数正则化、调和分析等。如使用逐次延拓逐次圆滑(即向下延拓一次就对曲线圆滑一次)的方法,常常可以取得较好的效果。延拓中还应注意延拓深度不能太大，尤其不能超过磁体的埋藏深度。因为当观测面进入磁体内部后，情况会空得十分复杂，这时若运用只适宜磁体外部的向下延拓公式，将导致极大的错误。
认真研究通过向下延拓所获得的不同深度异常的特征，有助于判断磁异常性质，还可粗略估计磁体埋深及其分布范围。

磁异常延拓的作用与重力异常延拓的作用基本相同，
即：向上延拓可削弱局部干扰异常，反映深部异常；而向下延拓可以处理旁侧叠加异常，评价低缓异常，反演场源空间位置等,其主要作用是增大浅部异常的比例，而且向下延拓较向上延拓的误差大。向上延拓目的在于压制浅部磁