磁異常的解釋
發(fā)布時間:2020-01-24 17:00
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磁異常的解釋的目的是根據(jù)磁測資料、巖(礦)石的磁性資料以及地質(zhì)和其他物化探資料,運用磁性體磁場理論和地質(zhì)理論解釋推斷引起磁
磁異常的解釋的目的是根據(jù)磁測資料、巖(礦)石的磁性資料以及地質(zhì)和其他物化探資料,運用磁性體磁場理論和地質(zhì)理論解釋推斷引起磁異常的地質(zhì)原因及其相應(yīng)地質(zhì)體(目標(biāo)體)的空間賦存狀態(tài),平面展布特征。為實現(xiàn)解釋的目標(biāo),磁異常解釋應(yīng)遵循的一般原則是:①以地質(zhì)為依據(jù);②以巖石物性為基礎(chǔ);③循序漸進(jìn),逐步深化;④定性與定量、正演與反演、平面與剖面解釋相結(jié)合;⑤綜合解釋;⑥多次反饋,不斷修正。不同的工作任務(wù),磁異常解釋的過程和要求也不同??傮w來說,磁測資料的解釋過程有:①磁測資料的預(yù)處理和預(yù)分析;②磁異常的定性解釋;③磁異常的定量解釋;④地質(zhì)結(jié)論和地質(zhì)圖示。6.2.4.1磁測資料的預(yù)處理為了保證解釋所需資料的完整、可靠和方便,在解釋前應(yīng)分析磁測精度的高低,測網(wǎng)的疏密,系統(tǒng)誤差的有無和大小,正常場選擇是否正確,圖件拼接是否合理,資料是否齊全,是否有干擾影響存在等。若有問題,應(yīng)改正或處理。還應(yīng)該注意分析磁性地質(zhì)體的磁性特征和磁性的均勻性、方向性和大小。在解釋大面積磁測資料時,常需對異常進(jìn)行分區(qū)、分帶,確定解釋單元。多數(shù)情況下,對磁測資料進(jìn)行必要的轉(zhuǎn)換和處理,如延拓、化極、求導(dǎo)等。6.2.4.2磁異常的定性解釋磁異常的定性解釋包括兩方面的內(nèi)容:一是初步解釋引起磁異常的地質(zhì)原因;二是根據(jù)實測磁異常的特點,結(jié)合地質(zhì)特征運用磁性體與磁場的對應(yīng)規(guī)律,大致判定磁性體的形狀、產(chǎn)狀及其分布。(1)磁異常的分類分類的目的是為了更好地查明異常的地質(zhì)原因。磁異常的分類沒有標(biāo)準(zhǔn)的分類方法,一般是根據(jù)異常的特點(如極值、梯度、正負(fù)伴生關(guān)系、走向、形態(tài)、分布范圍等)和異常分布區(qū)的地質(zhì)情況,結(jié)合物探工作的地質(zhì)任務(wù)進(jìn)行異常分類。如普查時可根據(jù)異常分布范圍,把異常分為區(qū)域異常和局部異常。區(qū)域性異常與大的區(qū)域構(gòu)造或火成巖分布等因素有關(guān);局部異??赡芘c礦床和礦化、小磁件侵入體等因素有關(guān)。(2)磁性體形狀的初步判斷磁性體形狀的初步判斷主要可依據(jù)磁異常的平面、剖面和空間變化特征(表6.3,表6.4)。表6.3點磁極、磁偶極、磁偶極線的磁場特征表6.4二度板狀體磁場特征A.根據(jù)磁異常的平面和剖面特征磁異常的平面等值線形態(tài),反映地下磁性體的形態(tài)。例如球狀體的Za異常等值線為等軸狀,有一定走向的地質(zhì)體引起一定定向的帶狀異常。如果正異常的兩側(cè)伴生有負(fù)異常,可認(rèn)為磁性體為下延有限的磁性體。如只有正異常而無明顯的負(fù)異常伴生,則可認(rèn)為磁性體下延很大。當(dāng)正異常一側(cè)伴生有負(fù)異常,另一側(cè)無負(fù)異常,則判斷較為復(fù)雜,需具體分析。當(dāng)走向長度大于10倍埋深時,中心剖面處異常的主體部分接近于二度體異常。B.利用磁異常的空間變化特征Ⅰ.利用磁異常斷面等值線特征:磁性體形態(tài)不同,斷面磁異常等值線不同。對于厚板體及水平薄板體,Za斷面等值線有交于兩點的趨勢。這兩點的深度及間距分別與板體的上端和水平寬度相當(dāng)。對于接觸帶,則在一側(cè)有相交的趨勢。對于薄板體和水平圓柱體,Za斷面等值線則有交于一點的趨勢。在實際解釋中交點雖無法精確求出,但近似推斷是可能的。對于下界有限的磁性體,Za正等值線兩側(cè),均有負(fù)等值線;而對于接觸帶,則只有在一側(cè)有負(fù)等值線。Ⅱ.利用不同高度上Za曲線特征:對于無限延深薄板體Za曲線,不同高度極大值、極小值及零值點橫坐標(biāo)連線相交于板頂。極大值與極小值點連線間的夾角為π/2,不同高度水平圓柱體的磁異常的極大點、極小點、零值點及1/2極值點連線相交于圓柱中心。根據(jù)以上特征可以大致判別其形狀。Ⅲ.計算形狀參數(shù)n:簡單規(guī)則形體磁異常的極大值與埋深h之間有以下關(guān)系式:環(huán)境與工程地球物理式中:c為與磁性體形狀、產(chǎn)狀和磁性有關(guān)的常數(shù);n為僅與磁性體形狀和大小有關(guān)的指數(shù)。磁性體規(guī)模愈大,則n值愈小。如有限延伸板體1<n<2;水平圓柱體n=2;球體n=3。Ⅳ.由Za-Ha參量曲線判斷形狀:以Za值為縱坐標(biāo),以Ha值為橫坐標(biāo),將各點的磁場值Za值與Ha值分別點出后連成曲線,根據(jù)參量曲線圖的形態(tài)可以判斷磁性體的形狀。無限延深薄板狀體Za-Ha參量圖為一圓;水平圓柱體為一橢圓;無限延深厚板為一橢圓;有限延深厚板為橢圓心形線;有限延深薄板參量曲線形狀接近水平圓柱體的橢圓。(3)磁性體傾向的初步判斷A.根據(jù)Za異常特征判斷傾向Ⅰ.南北走向長橢圓狀異常:異常南北走向,反映磁性體走向為南北向;在垂直異常走向剖面內(nèi),有效磁化強度為垂直向下。當(dāng)Za正異常一側(cè)下降緩慢,另一側(cè)下降較快,并出現(xiàn)負(fù)極值,則磁性體傾向Za下降較緩的一側(cè)。在此側(cè)較遠(yuǎn)處若出現(xiàn)負(fù)異常,由磁性體下端所引起。當(dāng)Za曲線對稱時,則表明磁性體直立。若兩側(cè)無負(fù)值或負(fù)值不明顯,則說明磁性體下延較大;反之若有負(fù)值存在,系下端延深較小所致。Ⅱ.東西走向長橢圓異常:東西走向長橢圓異常,在南北向剖面內(nèi),忽略剩磁,則其磁化方向即為當(dāng)?shù)氐卮艌龇较?。此類異常特征與磁性體、產(chǎn)狀的關(guān)系可概括為:①若Za曲線近于對稱(特別是正異常部分),說明磁性體向北傾斜,且傾角與地磁傾角相近,相當(dāng)于順層磁化。若北側(cè)較遠(yuǎn)處出現(xiàn)負(fù)值,系礦體下端引起。②若Za曲線北側(cè)下降較快,有明顯的負(fù)極值,南側(cè)下降較緩,這是磁性體傾角大于磁化傾角的板狀體異常特征。Ⅲ.任意走向的長橢圓狀Za異常:磁性體走向既不是東西又不是南北向時,在垂直異常走向剖面內(nèi),有效磁化傾角應(yīng)小于90°,但大于地磁傾角,其磁異常特征介于上述兩種情況之間。B.根據(jù)Ta異常特征判斷傾向利用矢量強度 判斷磁性體傾向,將不受磁化方向的影響,無需已知磁化強度力向即可判斷磁性體的傾向。由Za換算Ha并合成Ta,在Ta曲線上較緩的一側(cè)為礦體的傾向。6.2.4.3 磁異常的定量解釋定量解釋是在定性解釋的基礎(chǔ)上進(jìn)行,目的在于根據(jù)磁性地質(zhì)體的幾何參數(shù)和磁性參數(shù),結(jié)合地質(zhì)規(guī)律,進(jìn)一步判斷場源的性質(zhì),提供磁性地層或基底的幾何參數(shù)(主要是埋深、傾角和厚度)在平面或沿剖面的變化關(guān)系,以便推斷地下的地質(zhì)構(gòu)造,提供磁性地質(zhì)體在平面上的投影位置、埋深及傾向等。定量解釋工作中應(yīng)注意下列問題。(1)根據(jù)工作目標(biāo)任務(wù)合理選擇定量解釋方法對于區(qū)域磁測資料,若以配合地質(zhì)填圖、研究區(qū)域構(gòu)造、基底構(gòu)造、圈定巖體和油氣盆地為目標(biāo)的解釋工作,則應(yīng)選擇能用于大面積多體磁異??焖俜囱莸姆椒āH绱判越缑娣囱莘椒?、視磁化強度填圖方法、擬BP反演方法、各種快速自動反演深度深方法、歐拉法、總梯度模法、Werner法、切線法等。綜合利用上列方法,再輔以合適的分場濾波方法即可獲得深、淺層位的磁性構(gòu)造、磁性體的深度、輪廓以及空間展布規(guī)律。(2)根據(jù)地形、地理與地質(zhì)特點合理選擇處理轉(zhuǎn)換與定量解釋方法對于區(qū)域磁測資料,如南北跨度大的測區(qū)、低緯度測區(qū)、地形起伏大的測區(qū)等,則應(yīng)針對這些復(fù)雜情況,選用變磁傾角化極、低緯度化極以及曲面磁異常化極與曲面延拓、分量、導(dǎo)數(shù)轉(zhuǎn)換的方法,對轉(zhuǎn)換后的資料再作反演。也可直接選用在曲面地形上反演的方法,如已有曲面實測ΔT及ΔT'x,ΔT'y,ΔT'z、則可直接在起伏地形下用歐拉法反演、復(fù)場強反演與球諧級數(shù)展開反演。若在弱地形下,可用擬BP法反演。對于勘探區(qū)磁測資料,若地形起伏、地質(zhì)體磁性分布均勻,且有多體,則仍可用三角形、多面體與二度半組合體人機交互可視化正反演方法進(jìn)行定量解譯。(3)平面與剖面相結(jié)合,合理組合使用反演方法在進(jìn)行區(qū)域磁測資料解釋時,一方面最好選擇能控制全區(qū)的少量典型剖面作三維精細(xì)反演,可采用人機交互可視化正反演方法。在此基礎(chǔ)上給出全區(qū)磁性界面反演的定解條件,以此來控制全區(qū)界面反演的效果。另一方面可先進(jìn)行寬約束條件下的擬BP反演,反演出淺、中、深不同層位的磁化強度分布,進(jìn)而給出區(qū)內(nèi)磁性體展布的大致輪廓,以此作為初始模型,提供精細(xì)三維反演作進(jìn)一步反演。這樣把不同特點的反演方法有機結(jié)合,可以提高反演的效果。6.2.4.4 地質(zhì)結(jié)論和地質(zhì)圖地質(zhì)結(jié)論是磁異常地質(zhì)解釋的成果,也是磁測工作的最終成果。它是磁場所反映的全部地質(zhì)情況的總結(jié),是由定性、定量解釋與地質(zhì)規(guī)律結(jié)合所得出的地質(zhì)推論。它不一定與地質(zhì)人員的地質(zhì)推論相同。地質(zhì)圖示是磁測工作地質(zhì)成果的集中表現(xiàn)。因此,磁測成果應(yīng)盡可能以推斷成果圖的形式反映出來,如推斷地質(zhì)剖面圖、推斷地質(zhì)略圖、推斷礦產(chǎn)預(yù)測略圖等。這些圖件不僅便于地質(zhì)單位使用,也便于根據(jù)驗證結(jié)果和新的地質(zhì)成果進(jìn)行再推斷。
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