磁法數(shù)據(jù)處理

關(guān)于磁法數(shù)據(jù)處理磁法工作方法一、工作設(shè)計(jì)二、野外施工三、觀測結(jié)果計(jì)算四、數(shù)據(jù)處理五、報(bào)告編寫第2頁,共58頁，2024年2月25日，星期天磁法數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)處理位場處理與轉(zhuǎn)換反演計(jì)算正演計(jì)算第3頁,共58頁，2024年2月25日，星期天數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)處理的目的：根據(jù)測得的磁異常來判斷確定引起磁性體的幾何參數(shù)（位置、形狀、大小、產(chǎn)狀）及磁性參數(shù)（磁化強(qiáng)度的大小和方向），是磁法異常解釋的重要組成部分。正演：根據(jù)靜磁場理論，運(yùn)用數(shù)學(xué)工具由已知的磁性體求磁場的分布，這個過程稱為正演反演：由磁異常求磁性體的磁性參數(shù)和幾何參數(shù)稱為反演。第4頁,共58頁，2024年2月25日，星期天數(shù)據(jù)處理總磁化強(qiáng)度：感應(yīng)磁化強(qiáng)度Mi與剩余磁化強(qiáng)度Mr的合成

第5頁,共58頁，2024年2月25日，星期天數(shù)據(jù)處理描述磁場的參量：T，H，X，Y，Z,I,D異常Ta,Ha(Hax,Hay),Za，DT第6頁,共58頁，2024年2月25日，星期天DT的物理意義第7頁,共58頁，2024年2月25日，星期天DT的物理意義第8頁,共58頁，2024年2月25日，星期天DT的物理意義因此，可以把DT看作是Ta在固定方向的投影，這樣，DT的物理意義與Za、Ha類似，都是Ta在固定方向的分量！在高緯度地區(qū)DT與Za是近似的！DT的物理意義第9頁,共58頁，2024年2月25日，星期天數(shù)據(jù)處理剖面內(nèi)有效磁化強(qiáng)度Ms與有效磁化傾角Is的計(jì)算My=McosIsinA’=McosIcosAMz=MsinI=MssinisMs=M第10頁,共58頁，2024年2月25日，星期天數(shù)據(jù)處理剖面內(nèi)有效磁化強(qiáng)度Ms與有效磁化傾角Is的計(jì)算不同測線有不同的磁異常第11頁,共58頁，2024年2月25日，星期天數(shù)據(jù)處理一維、二維和三維（正演計(jì)算）或稱之為：剖面、平面、立體第12頁,共58頁，2024年2月25日，星期天數(shù)據(jù)處理一維、二維和三維（正演計(jì)算）或稱之為：剖面、平面、立體第13頁,共58頁，2024年2月25日，星期天一、正演根據(jù)磁性體和地磁場參數(shù)計(jì)算磁異常（水平柱體為例）如圖，設(shè)水平圓柱體沿走向無限長，橫斷面為S，中心埋深為R，有效磁化強(qiáng)度為Ms，則

第14頁,共58頁，2024年2月25日，星期天二、反演根據(jù)磁異常來推斷磁性體幾何和磁性參數(shù)（1、切線法、2、特征點(diǎn)法，3、歐拉（Euler）齊次方程法反演）

第15頁,共58頁，2024年2月25日，星期天二、反演1、切線法

第16頁,共58頁，2024年2月25日，星期天二、反演1、切線法斜磁化無限延伸板狀體第17頁,共58頁，2024年2月25日，星期天二、反演2、特征點(diǎn)法

利用磁異常曲線上一些特征值，如極大值、半極值，1/4極值，拐點(diǎn)，零值點(diǎn)及極小值等坐標(biāo)位置和坐標(biāo)之間的距離，求解磁源體參量的方法稱為特征點(diǎn)法。其實(shí)質(zhì)就是解出不同形狀磁源體磁場解析式的特征點(diǎn)與該形體參量間的關(guān)系式，然后由異常曲線上讀取各個特征值代入相應(yīng)關(guān)系式求得反演結(jié)果。第18頁,共58頁，2024年2月25日，星期天二、反演2、特征點(diǎn)法（球體為例）

1）求K=Zmin/Max

2)查表3）代公式計(jì)算參數(shù)第19頁,共58頁，2024年2月25日，星期天二、反演2、特征點(diǎn)法（查表）

第20頁,共58頁，2024年2月25日，星期天二、反演2、特征點(diǎn)法（計(jì)算公式）

球的中心：R＝f(is)dm

球的截面磁矩：第21頁,共58頁，2024年2月25日，星期天二、反演3、歐拉反演（2D和3D）如果有函數(shù)：則：

對于DT有：所以：稱為N階齊次歐拉方程

第22頁,共58頁，2024年2月25日，星期天二、反演3、歐拉反演（2D和3D）如果是計(jì)算出垂向?qū)?shù)，則必須作二度磁異常的假定。方程中的未知量只是x0,（y0),z0和N。坐標(biāo)(x0,z0)表示等效點(diǎn)源對于剖面的深度和位置，而N表示對磁異常模擬得最好的那種磁源類型。各種簡單模型有特定的N值(如下表）。

第23頁,共58頁，2024年2月25日，星期天三、位場處理和轉(zhuǎn)換目的：（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。如曲化平，異常分離等；（2）使實(shí)際異常滿足解釋要求。如分量轉(zhuǎn)換，化極，頻譜特征等；（3）突出異常的某一特征。如上延壓制淺部干擾，方向?yàn)V波或方向?qū)?shù)相對突出某一走向的異常特征。第24頁,共58頁，2024年2月25日，星期天三、位場處理和轉(zhuǎn)換內(nèi)容：（1）區(qū)域場與局部場分離（圓滑濾波）（2）空間換算：上、下延拓；（3）分量換算：（DT(Za)-Za\Ha\Ta等）；（4）導(dǎo)數(shù)換算：垂向，X向，Y向，一次和二次等；（5）不同磁化方向之間的換算。第25頁,共58頁，2024年2月25日，星期天三、位場處理和轉(zhuǎn)換位場處理與轉(zhuǎn)換1、化極2、延拓3、方向?qū)?shù)4、場源分離5、分量轉(zhuǎn)換第26頁,共58頁，2024年2月25日，星期天三、位場處理和轉(zhuǎn)換1、

2D頻率域位場轉(zhuǎn)換第27頁,共58頁，2024年2月25日，星期天三、位場處理和轉(zhuǎn)換1、化極，將異?；酵弧皹?biāo)準(zhǔn)”來對比實(shí)測值化極值上延300m特征點(diǎn)線第28頁,共58頁，2024年2月25日，星期天三、位場處理和轉(zhuǎn)換2、延拓（上延和下延），用于異常劃分和形狀判斷

上延下延第29頁,共58頁，2024年2月25日，星期天三、位場處理和轉(zhuǎn)換2、延拓（上延和下延），用于異常劃分和形狀判斷上延400米DT化極后DT第30頁,共58頁，2024年2月25日，星期天三、位場處理和轉(zhuǎn)換3、方向?qū)?shù)（一般是一次導(dǎo)數(shù)），用于磁性界面的劃分?；瘶O后上延300mDT第31頁,共58頁，2024年2月25日，星期天三、位場處理和轉(zhuǎn)換3、方向?qū)?shù)（0度）第32頁,共58頁，2024年2月25日，星期天三、位場處理和轉(zhuǎn)換3、方向?qū)?shù)（45度）第33頁,共58頁，2024年2月25日，星期天三、位場處理和轉(zhuǎn)換3、方向?qū)?shù)（90度）第34頁,共58頁，2024年2月25日，星期天三、位場處理和轉(zhuǎn)換3、方向?qū)?shù)（90度）第35頁,共58頁，2024年2月25日，星期天三、位場處理和轉(zhuǎn)換3、方向?qū)?shù)（135度）第36頁,共58頁，2024年2月25日，星期天三、位場處理和轉(zhuǎn)換4、圓滑濾波與區(qū)域場局部場分離滑動平均法，插值切割場法，趨勢分析法，差值場法，匹配濾波法趨勢分析法分離區(qū)域場與局部場1、理論模型觀測值；2、理論模型的區(qū)域場；3、分離后的區(qū)域場；4、理論模型的局部場；5、分離后的局部場第37頁,共58頁，2024年2月25日，星期天三、位場處理和轉(zhuǎn)換4、圓滑濾波與區(qū)域場局部場分離滑動平均法，插值切割場法，趨勢分析法，差值場法，匹配濾波法趨勢分析法分離區(qū)域場與局部場1、理論模型觀測值；2、理論模型的區(qū)域場；3、分離后的區(qū)域場；4、理論模型的局部場；5、分離后的局部場第38頁,共58頁，2024年2月25日，星期天四、磁異常綜合解釋1、

磁異常特征分析1）磁異常隨深度變化特征第39頁,共58頁，2024年2月25日，星期天四、磁異常綜合解釋1、

磁異常特征分析2）磁異常隨板狀體寬度變化特征

第40頁,共58頁，2024年2月25日，星期天四、磁異常綜合解釋1、

磁異常特征分析3）磁異常隨有效磁化傾角的變化

第41頁,共58頁，2024年2月25日，星期天四、磁異常綜合解釋當(dāng)is=90時，即垂直磁化時，與曲線形態(tài)一致，都是以縱軸為對稱的曲線；當(dāng)is=45時，曲線為反對稱曲線，零點(diǎn)對應(yīng)水平圓柱體中心上方，而曲線正值部分大于負(fù)值部分，當(dāng)is=0時，曲線與相似，只是異常主要為負(fù)值，而曲線是反對稱曲線與曲線在時一樣，由此可見受斜磁化影響比要大得多。第42頁,共58頁，2024年2月25日，星期天四、磁異常綜合解釋1、

磁異常特征分析4）有限延深與無限延深磁性體磁異常特征無限延深板狀體其剖面磁異常特征是只有一側(cè)有負(fù)值或兩側(cè)都沒有負(fù)值，而有限延深磁性體則兩側(cè)都有負(fù)值，這是判斷磁性體向下延深是否有限的方法。第43頁,共58頁，2024年2月25日，星期天四、磁異常綜合解釋1、

磁異常特征分析5）磁異常特征角不變的多解性

第44頁,共58頁，2024年2月25日，星期天四、磁異常綜合解釋2、

磁異常雙分量參量圖第45頁,共58頁，2024年2月25日，星期天四、磁異常綜合解釋3、利用不同高度上Zmax值判定磁性體參數(shù)

第46頁,共58頁，2024年2月25日，星期天四、磁異常綜合解釋3、利用不同高度上Zmax值判定磁性體參數(shù)

第47頁,共58頁，2024年2月25日，星期天四、磁異常綜合解釋3、利用不同高度上Zmax值判定磁性體參數(shù)

無限延深薄板有：水平圓柱體有：第48頁,共58頁，2024年2月25日，星期天位場處理和轉(zhuǎn)換注意：（1）合理選擇處理和轉(zhuǎn)換的方法；（2）磁異常處理只是一種數(shù)學(xué)加工處理，它能使資料中的某些信息更加突出的明顯，但不獲得在觀測數(shù)據(jù)中不包含的信息；即不能提供新的信息；（3）數(shù)據(jù)處理是在一定條件下獲得的結(jié)果，不是“唯一”的。第49頁,共58頁，2024年2月25日，星期天位場處理和轉(zhuǎn)換經(jīng)驗(yàn)之談：（1）定性優(yōu)于定量；（2）實(shí)測優(yōu)于轉(zhuǎn)換；（3）淺部優(yōu)于深部。第50頁,共58頁，2024年2月25日，星期天磁法工作方法一、工作設(shè)計(jì)二、野外施工三、觀測結(jié)果計(jì)算四、數(shù)據(jù)處理五、報(bào)告編寫第51頁,共58頁，2024年2月25日，星期天磁法工作報(bào)告章節(jié)和內(nèi)容目錄1序言1.1項(xiàng)目來源1.2任務(wù)完成情況1.3主要技術(shù)指標(biāo)1.4主要成果1.5報(bào)告編寫情況第52頁,共58頁，2024年2月25日，星期天磁法工作報(bào)告章節(jié)和內(nèi)容2工作區(qū)概況2.1位置與交通2.2自然經(jīng)濟(jì)地理概況3地質(zhì)及地球物理場特征3.1工作區(qū)地質(zhì)特征3.1.1地層3.1.2構(gòu)造3.1.3巖石3.2地球物理特征3.2.1巖（礦）石磁性特征3.2.1工作區(qū)磁場特征第53頁,共58頁，2024年2月25日，星期天磁法工作報(bào)告章節(jié)和內(nèi)容4工作方法技術(shù)與質(zhì)量4.1工作方法技術(shù)4.1.1測量工作4.1.2磁法工作4.1.3物性工作（標(biāo)