适用于变化磁倾角的区域磁异常三分量转换与化极方法（英文）

本文从标量磁异常总可视为矢量磁异常在某方向上的投影这一角度出发,系统回顾了磁异常频率域三分量转换和化极的基本表达式,提出了一种适用于变磁化倾角的区域磁异常三分量转换与化极方法。该方法将化极视为分量转换和磁化方向转换两个过程,通过连续两次应用磁异常垂向分量转换程序实现变倾角化极,区别于ArkaniHamed的变倾角化极方法,两类迭代计算的表达式具有高度统一的优越性。理论模型计算表明该方法具有较高的磁异常分量转换和化极处理精度,实际资料处理表明该方法具有实用性。     

三维井地磁测联合约束反演

井中磁测在铁矿等磁性金属矿床勘查中具有举足轻重的作用.针对磁性金属矿床深部资源勘查中存在的有效信号弱、矿体形态复杂等技术难题,本文利用井中三分量磁测资料和地面磁测资料直接反演地下空间磁化率的分布情况,充分发挥纵、横向分辨率高的优势,通过磁化率的变化来确定矿（化）体的范围.分析了磁化率和磁场H_ax、H_ay、Z_a、ΔT各参量之间的关系,导出了磁化率反演方程;将钻孔编录、磁化率测井等结果作为约束条件构建了目标函数.以组合倾斜板状体模型为例,验证了方法的有效性,并在青海野马泉铁多金属矿区开展应用试验,试验结果与已有地质资料基本一致.该方法有效抑制了因反演数据源单一、缺乏约束条件而造成反演结果的多解性,实现了磁测资料的精细反演解释,为查明地下矿体空间位置、形态及规模,提高找矿效果,提供了一种新的解决方案.

     

井地磁异常模量联合反演

三维反演是磁测数据定量解释的重要方法,在金属矿勘探中扮演着重要的角色.但是在实际矿区的应用中,传统的磁总场异常反演方法依然存在两个问题：一是地面磁异常反演的深度分辨率较低,深部场源体的成像效果差;二是金属矿中可能包含强剩磁,反演结果可能是完全错误的.尽管前人对上述两个问题分别进行了广泛的研究,但尚未尝试同时解决这两个问题.本文在前人研究的基础上,提出了一种井地磁异常模量联合反演方法,该方法需要的控制参数少,无需加入额外的地质信息,且可用于多场源复杂磁异常的反演,具有较强的适用性.本文方法首先将地面和井中磁异常转化为模量数据,然后利用基于核函数或距离的加权函数将井地模量数据结合起来,使得该方法适用于联合反演.我们利用井地多种异常参量进行反演的模型试验表明,在强剩磁存在时,本文方法的效果优于其他方法,在减少剩磁影响的同时,也改善了深部成像效果,具有良好的应用前景.

     

基于欧拉反褶积方法的航磁三分量应用研究

在中国北部某地区首次开展了航磁三分量矢量飞行测量.本次测量是国内第一次直接测量航磁异常三分量Z_a、H_(ax)、H_(ay)数据,即文中提到的垂直分量V、北分量N、东分量E.由于三分量磁测数据具有矢量空间性,因而凭借其全空间矢量,在反演过程中可以更直接地发挥指向性作用.更为丰富的测量资料参与反演,所得到的最终结果为构造解释提供了更有力的约束,从而有助于减少地质解释过程中的多解性,提升解释结果的可靠性.本文以模型试验为切入点,首先进行三个分量各自的欧拉反褶积处理模型试验,以模型试验结果总结了不同的分量经反演后各自对理论模型边界刻画的特点.而后依据以上特点,将三个分量各自的反演结果进行叠加.与总场的反演结果相比,三个分量反演的叠加结果改善了模型体边界的识别效果,获得了更为准确的模型体位置信息.在总结了模型试验相关规律的基础之上,按照类似步骤分别对实测航磁三分量数据进行了欧拉反褶积处理,再将三个分量实测数据各自的反演结果进行叠加,以叠加后的结果进行构造解释.利用不同分量各自的反演特点,综合发挥多分量的资料优势,最终以三分量反演的叠加结果为依据,有效地识别了区内断裂,更加准确地刻画出断裂的形迹位置,揭示了不同性质断裂的世代关系,显示了良好的应用效果.     

强剩磁强退磁条件下的二维井中磁测反演

强剩磁、强退磁改变了总磁化强度的大小和方向,给磁测资料解释带来困难.为此,本文利用二维井中磁测数据反演磁化强度矢量的二维分布.首先利用井中磁测的磁异常模量反演磁化强度大小的分布.然后,在已知磁化强度大小分布的前提下,拟合磁场分量,反演磁化强度方向的分布.其中,磁化强度大小和方向均用共轭梯度法求解,并通过预优矩阵改善磁化强度大小的反演效果.理论模拟说明,该方法能准确获得磁化强度矢量分布.磁化强度矢量反演结果包括感磁、剩磁及退磁的影响,这为研究强剩磁、高磁化率矿床提供了一种有效方法.     

3D井地磁测联合反演技术及应用

井中磁测和地面磁测资料的单独反演具有一定的局限性,容易造成反演结果的多解性.目前国内外对井中和地面磁测资料的联合反演研究较少.本文通过阐述3D井地磁测联合反演的基本原理、实现步骤及在大冶铁矿的应用,论证了该方法在找矿过程中的良好效果.该方法充分发挥了井中、地面磁测资料的优势和解释人员的经验,克服了单独使用井或地磁测资料作反演的缺陷,能够准确判断地下地质(矿)体的空间形态、位置.     

山东地区流动磁测与地震关系的探讨

利用山东地区1991—2007年的野外地磁流动监测资料,通过分区计算地磁场总强度均值,并绘制均值时序图,分析了地磁场异常,为地震预测提供参考依据。     

磁测找油方法及其在陕北油气勘探中的应用

二十多年来,磁测找油方法作为非地震油气物探方法中的一种,在陕北油田进行了大量的试验及研究工作.为了系统归纳磁测找油方法研究进展及探讨其在陕北油气勘探中的应用效果,本文阐述了油气藏上方近地表微磁异常的形成机理以及磁性矿物的形成机制的研究进展,总结了由于地下油气藏的存在而引起的微磁异常的一般特征,分析了陕北吴堡-旦八地区已有油井及干井的分布特征与高磁剩余异常特征间的关系.结果表明,油气藏上方岩石中广泛存在的磁学-地球化学-矿物学异常与烃类微渗漏作用之间的相互关系基本可以成立,烃渗漏可以通过改变油气藏上方空间氧化还原条件等造成磁性变化从而在近地表产生磁异常变化,而这些磁异常在经过数据处理之后,可以提供微磁异常与油气藏之间高度的相关性.陕北吴堡-旦八地区高磁剩余异常与油井具有一定的相关性,高频、低幅度、高值异常带以及高值环带包围低值区块的环带异常与油气藏有较好的对应关系.虽然目前还不可能研究出一种可以完全消除或大部分压制地面上各种人文干扰产生磁场的方法技术,但是在开展高精度磁测工作时,尽量压制各种与油气藏无关的干扰磁异常,并且做好物性测定和样品分析,磁测找油方法仍不失为一种经济、快速、有效的方法.     

高精度磁测在多金属矿整装勘查区成矿规律研究中的应用

以最新成矿理论为指导,在多金属矿整装勘查区开展1:5万地面高精度磁法测量,为进一步地层、构造划分及矿产勘查工作提供有力地球物理依据.在充分收集并研究前人成果资料的基础上,对磁测数据进行化极、延拓等处理,并对采集的物性标本磁化率及剩磁进行分类统计,查明工作区磁场分布特征,圈定局部磁异常,研究磁异常与中酸性岩体、地质构造、成矿条件等之间的关系,从而圈定隐伏-半隐伏中酸岩体13处,划分构造26条,划定成矿有利靶区2处.对部分重点高磁异常布置1:1万的综合剖面测量,利用二度半人机交互反演,拟出了异常体埋深和形态.后经地质矿产检查证实推测结果与实际情况相吻合,因此证明高精度磁测在该区对构造相关的多金属矿成矿规律的研究有良好的效果.     

用Euler反褶积方法反演台湾海峡磁异常

用Ｅｕｌｅｒ反褶积方法反演台湾海峡磁异常,选取的窗口不能大,而决定取舍反褶积解的误差限又不能小,这势必对解的质量有较大影响．为此,不仅用了不同延深的单体模型,而且进行了多体模型实验．结果表明,复杂分布的磁性体,用Ｅｕｌｅｒ反褶积方法确定磁性体的轮廓可能是困难的,但可确定磁性体的水平位置和深度,从而降低了对资料精度和计算参数选取的要求．在磁异常比较复杂的地区．     

Interactive 3D forward modeling of total field surface and three-component borehole magnetic data for the Daye iron-ore deposit (Central China)

The ground magnetic response of deep ore bodies in the Daye iron-ore deposit is relatively weak, and sometimes concealed by the strong magnetic background of shallower sources. Apart from the low-quality ground magnetic data, another critical problem for reconstructing the deep skarn-type ore bodies is developing a versatile inversion scheme that can simultaneously resolve 3D sources with arbitrary shapes. In this case, we resort to interactive 3D forward modeling solution with the joint use of two data sets-total field surface and three-component borehole magnetic data. Joint inversion of the two data sets is expected to help resolve the ambiguity associated with either data set and greatly reduces the nonuniqueness of the magnetic inversion. Such nonuniqueness is especially severe when a 3-D distribution of magnetic susceptibility, instead of a simple body, is sought from the inversion.In this paper, we calculate the magnetic field on the surface and in the borehole caused by 3D arbitrarily-shaped bodies with the triple integral method. The complex 3D magnetic sources having arbitrary shapes are constructed with cross-sections, termination points and facets in our visualization technology. We specify, interactively and in a user-friendly environment, the outline of the sources in terms of geometric elements and their magnetic parameters. The method automatically fits the observations within a prescribed precision. If dissatisfied, the user can redefine the model parameters and proceed to a new inversion. The method's ability to interpret a complicated 3D geologic environment is demonstrated on synthetic models and real data profiles in the Daye iron-ore deposit in central China. The interactive forward modeling results in all tests demonstrate a good correlation of estimated magnetic sources with corresponding known geologic features.     

我国航空重磁勘探技术现状与发展趋势

本文概要介绍了我国航空磁力测量方法技术现状,近年来测量技术与解释方法方面的最新进展,首次介绍了我国引进国外航空重力测量系统以来的最新测量技术成果,分析了我国航空物探技术与国际上先进国家的差距,并对我国航空物探的发展趋势进行了分析与预测.     

兰溪地磁台观测新址堪选

介绍浙江省兰溪地磁基准台场址堪选工作过程及计算结果,并介绍背景噪声和密跨度和跨度等常规测试过程,进行新址与杭州台记录数据之间的对比分析,通过科学计算和分析,确定新址取代旧址的科学性,为相似工作提供参考。     

空地磁残差计算在平原厚覆盖区找矿应用

磁法是寻找隐伏磁铁矿最有效的地球物理方法,但是厚覆盖层下方铁矿体产生的磁异常较弱,有必要综合空地磁场数据突出铁矿弱异常信息.为有效利用已有的空地磁场数据及在山东齐河平原厚覆盖区实现深部找矿新突破,本文介绍了区域磁场及深部铁矿磁场特征,以不同高度磁场变化规律为依据,设计理论模型获取了不同高度正演磁场,通过计算空地磁残差,突出深部铁矿引起的弱异常.为了验证方法的实际效果,利用近年在该地区实测航空及地面磁场数据计算磁残差,结合推断的地质构造,分析找矿有利部位,确定钻探验证位置.     

地磁场的三维巡测和综合建模

在1967~1971年期间,美国POGO系列卫星进行了地磁场总强度测量,接着,1979~1980年MAGSAT地磁卫星进行了真正意义上的三分量测量.自此之后,卫星磁测沉静了20年.近年来,这一领域又重新进入高潮,其标志是1999年2月丹麦发射Orsted磁测卫星,2000年7月德国发射CHAMP磁测卫星,2000年11月阿根廷/美国合作发射SAC-C卫星.这一时期的磁测卫星还有南非和澳大利亚的卫星,而欧空局计划在2009年发射三颗磁测卫星Swarm,,中国的地磁卫星也在积极筹备之中.在这20多年的"沉静"中,各国地磁学家潜心研究的结果把POGO-MAGSAT和Orsted-Champ-SAC两代磁测卫星和地面磁测连接在一起,催生了新型地磁场模型和地磁图———"地磁场综合模型"(comprehensive model of geomagnetic field,简称CM).如果说过去的地磁场模型只是对主磁场的形态描述,那么,新一代模型不仅包括地核主磁场模型,而且包括岩石圈磁场模型、电离层磁场模型、磁层磁场模型、内部感应磁场模型以及空间环型磁场模型,力求在更广的范围内,以更深入的物理内涵和更高的精度表述地球磁场的全貌.本文在评述CM模型的基础上,提出下一代地磁模型的设想,讨论地球磁场三维巡测和综合建模的未来发展趋势和关键问题.     

黄河兰州段2018年汛期沉积物的磁学特征研究: 对古洪水重建的启示

现代洪水沉积物的沉积学特征研究是开展古洪水重建的一项基础工作.2018年黄河汛期洪水沉积物在兰州体育公园形成了一道天然堤.对该天然堤剖面的岩石磁学研究显示：沉积物中的磁性矿物既有磁铁矿,又有赤铁矿/针铁矿.磁化率、饱和等温剩磁、非磁滞剩磁、S-ratio和L-ratio等参数在剖面上没有明显变化,指示2018年洪水沉积物源区、磁性矿物的种类和含量变化不显著.剖面下部（66~110 cm）沉积物的磁化率各向异性（AMS）椭球最大轴偏角集中分布（K₁-Dec=22.8°±10.3°）,上部（0~64 cm）沉积物的磁化率最大轴偏角在上半平面内随机分布;下部沉积物的磁性矿物粒度指标（χ_ARM/χ和χ_ARM/SIRM）和天然剩磁（NRM）强度低于上部;指示洪水沉积物的下部和上部分别形成于2018年黄河二号和三号洪水期间.由于二号洪水流量及水位陡升陡降、持续时间短,三号洪水水位升降相对缓慢、持续时间长;造成了两次洪水沉积物的AMS特征、χ_ARM/χ、χ_ARM/SIRM以及NRM强度差异.本研究揭示洪水沉积物的磁学参数能够灵敏地响应不同水动力条件和持续时间的洪水期次,从而具有高分辨率区分洪水事件的潜力.

     

第四纪沉积区断层及其上断点探测的地震方法技术——以银川隐伏活动断层为例

地震勘探方法是隐伏断层探测的一种有效的地球物理探测手段,而地震勘探的探测参数是影响探测效果和断层定位精度的主要因素.本文以银川市活断层探测的浅层地震勘探资料为例,并结合石油地震勘探剖面结果和钻孔地质资料,阐述了在第四纪覆盖层较厚的地区,由深至浅追踪目标断层形态和确定断层上断点空间位置的方法技术.结果表明,采用高分辨率地震勘探和钻孔地质剖面相结合的探测方法是确定隐伏断层位置、判定断层活动性的有效方法.     

永安地磁台的勘选与建设

介绍地磁台建设中场地勘选、建设方案以及材料的选择与检测、磁场梯度监控的一些方法.实践证明,永安地磁台的台址堪选与建设满足地磁台站建设规范的技术要求,说明方法切实有效,可以为其他地磁台站的新建、改造提供参考.     

南海油气资源潜力及勘探现状

南海的油气资源极为丰富,享有“第二个波斯湾”的美誉.南海地貌类型多样,地形复杂,其战略位置极为重要,是东亚及相邻各国必经之路.资源之争,使得周边各国使出浑身解数,发展海洋经济与技术,1981年至2002年,越南就从南沙海域的油田中开采了1亿吨石油、15亿多立方米的天然气,获利250亿美元,南海石油已成为越南国民经济的第一大支柱产业.近半世纪中国南海油气勘探工作取得巨大的成就,发现了26个新生代盆地,取得了南海海域的基本石油地质成果,为南海的勘探开发奠定了基础.南海具有巨大的勘探空间及技术发展空间,每一次的技术进步,都会带来南海油气勘探的质的飞跃.