井中三分量磁测确定矿体方位和空间位置的方法

引用本文

姚静, 潘和平, 杨怀杰, 王修齐. 井中三分量磁测确定矿体方位和空间位置的方法[J]. 物探与化探, 2017,41(1): 35-44.
YAO Jing, PAN He-Ping, YANG Huai-Jie, WANG Xiu-Qi. A method for determining the direction and spatial location of the geological mineral body by three-component magnetic survey in drill hole[J]. Geophysical and Geochemical Exploration, 2017,41(1): 35-44. 复制到剪切板

Doi:10.11720/wtyht.2017.1.06
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井中三分量磁测确定矿体方位和空间位置的方法

姚静¹, 潘和平¹, 杨怀杰¹, 王修齐²

1.中国地质大学地球物理与空间信息学院,湖北武汉 430074

2.中国地质大学资源学院, 湖北武汉 430074

潘和平(1953—),男,博士,教授,博士生导师,主要研究方向为地球物理测井与井中物探。Email:panpinge@163.com

作者简介: 姚静(1990—),女,研究生,研究方向为地球物理测井与井中物探。

收稿日期: 2015-05-29

基金: 国家自然科学基金项目(41074086); 国家高技术研究发展计划(“863”计划)项目(2014AA06A608)

摘要

井中三分量磁测能较好地判断异常体的性质,进而判断磁性体的方位和空间位置,通常联合地面磁测可以更准确地判断地下矿体赋存情况,确定矿体产状、延伸方向及延深,指导布钻,提高见矿率。笔者主要分析了球体、薄板状体的磁场分布特征,总结磁场分布特征与磁性体的方位、磁化方向、倾斜方向等之间的相互对应关系,研究判断矿体方位、确定矿体空间位置的方法。井中三分量磁测是配合钻探寻找地下深部磁性矿体、了解其赋存情况的有效手段。将该方法应用于海南石碌铁矿某工区ZK1102井,提高了确定地下矿体空间位置的精确度,为继续钻进、终止布孔工作以及磁性矿体的储量评估提供参考。

关键词: 井中三分量磁测; 球体; 薄板状体; 正演; 解析分析

中图分类号:P631 文献标志码:A 文章编号:1000-8918(2017)01-0035-10

A method for determining the direction and spatial location of the geological mineral body by three-component magnetic survey in drill hole

YAO Jing¹, PAN He-Ping¹, YANG Huai-Jie¹, WANG Xiu-Qi²

1.Institute of Geophysics & Geomatics,China University of Geosciences,Wuhan 430074,China

2.Faculty of Earth Resources,China University of Geosciences,Wuhan 430074,China

Abstract

The three-component magnetic survey in drill hole can improve the exploration accuracy of mineral body so as to direct the exploration drilling with the surface magnetic survey after detecting the anomalies near the drill hole better.The three-component magnetic survey in drill hole is also used in search for the blind orebody near or under the drill hole and in judging the shape,direction and depth of the mineral body.This paper mainly analyzes the magnetic field distribution characteristics of sphere and the laminated body,and summarizes the corresponding relationship between the characteristics of magnetic field distribution and orientations,such as location,direction of magnetization,and sloping direction.Also,the method of judging orebody direction is studied,and the spatial location of the orebody is determined.The three-component magnetic survey in drill hole is an effective method in search for the magnetic mineral body in the depth and detecting its occurrence situation.This method was applied to the ZK1102 drill hole magnetic data of an iron ore mine in Hainan,which improved the accuracy of determining the spatial location of an underground orebody.The results obtained by the authors provide a reference for drilling or reserves evaluation of magnetic orebody.

Keyword: drill hole three-component magnetic survey; sheet; laminated body; forward; analytical analysis

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0 引言

井中三分量磁测是以研究岩/矿石的磁性差异为基础, 该方法对于寻找磁铁矿床、金属矿床是非常有效的, 通过对测得的数据进行处理, 分析磁异常分量特征, 推断矿体的赋存情况, 确定矿顶、矿尾的位置; 根据异常矢量指向, 确定矿体与钻孔的相对方位并估算出距离。目前, 我国矿山开采形势非常严峻, 尤其是有色金属矿山和贵金属矿山, 因此, 研究效率好的找矿方法以及新技术迫在眉睫。

我国物探工作者对井中三分量磁测进行了全面和系统的研究、总结, 井中磁测逐渐从单分量磁测发展为三分量磁测, 形成了较为完整的方法技术理论和应用技术体系, 并在寻找磁铁矿床中取得了很好的示范成果^{[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14]}。近年来, 高精度JCX-3型井中三分量磁力仪的定位精度与分辨力有了很大提高^[15]。

在国外, 许多地质工作者从仪器的制造到实际磁测资料的处理和解释都作了开创性的研究。Silva等尝试了将井中三分量磁测数据进行自动反演, 并且利用牛顿法反演井旁棱柱体的位置和磁性参数^[16]; Bosum等利用KTB钻孔的地面重磁数据和井中重磁数据建立异常体的三维模型, 并应用岩芯和地震资料拟合曲线^[17]; Yaoguo Li等认为地— 井资料联合反演可以降低反演的多解性, 并运用地面磁测资料和井中三分量资料进行了成像反演研究, 得到了较好的效果^[18]; Joao 等对井中磁测数据的反演技术与方法进行了研究^[19]。

井中三分量磁测是配合钻探寻找地下深部磁性矿体并了解其赋存状态的重要方法技术手段, 它能有效地解决井底及井旁磁性体的赋存状况。预报井底及井旁盲矿, 估算井底磁性体埋深、井旁磁性体的方位、产状、空间位置等, 为下一步地质工作提供参考依据。笔者主要通过球体、板状体模型来研究井中三分量确定矿体方位和空间位置的方法, 通过总结整理磁场分布特征与异常体的方位、产状、磁化方向等之间的相互对应关系, 研究得出判断矿体方位、确定矿体空间位置的方法, 为反演解释做理论依据。

1 球体的磁场

在不考虑剩余磁化强度时, I即为地磁倾角, A即为磁性体走向与磁北的夹角, A'=90° -A。如图1所示, 令磁化强度为M, 体积为v, 磁矩m=Mv, $\begin{matrix} (v = \frac{4}{3} π R^{3}) \end{matrix}$ , 球体的半径R, 球心坐标为Q(0, 0, D), 球心到空间任一点P(x, y, z)的距离:r= $\begin{matrix} \sqrt[]{x^{2} + y^{2} + {(z - D)}^{2}} \end{matrix}$ , 其磁场可以由泊松公式求出。

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	图1 球体与坐标关系

球体的引力位V为^[20]:

$\begin{matrix} V = \frac{Gσv}{\sqrt[]{x^{2} + y^{2} + {(z - D)}^{2}}}, \end{matrix}$ （1）

其中:G为引力常量, G=6.67× 10^-11 N· m²/kg², σ 为球体密度, v为球体体积。

对上式求二次导数, 代入泊松公式可得任意剖面方向的球体磁场表达式:

$\begin{matrix} \begin{matrix} ΔX = \frac{μ_{0} m}{4 π [x^{2} + y^{2} + {(z - D)}^{2}]^{\frac{5}{2}}} \cdot \\ {[2 x^{2} - y^{2} - {(z - D)}^{2}] cosIcosA' + \\ 3 x (z - D) sinI + 3 xycosIsinA'}, \\ ΔY = \frac{μ_{0} m}{4 π [x^{2} + y^{2} + {(z - D)}^{2}]^{\frac{5}{2}}} \cdot \\ {[2 y^{2} - x^{2} - {(z - D)}^{2}] cosIsinA' + \\ 3 y (z - D) sinI + 3 xycosIcosA'}, \\ ΔH = \sqrt[]{Δ X^{2} + Δ Y^{2}}, \\ ΔZ = \frac{μ_{0} m}{4 π [x^{2} + y^{2} + {(z - D)}^{2}]^{\frac{5}{2}}} \cdot \\ {[2 {(z - D)}^{2} - x^{2} - y^{2}] sinI + \\ 3 x (z - D) cosIcosA' + \\ 3 y (z - D) cosIsinA'\} \end{matrix}\} \end{matrix}$ （2）

球体模型参数如表1, 钻孔的分布如图 2 所示, z轴于球心处竖直向下, 钻孔为直孔。

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	图2 球体模型钻孔分布

表1 球体模型参数

1.1 不同方位钻孔

在距球体中心水平投影为20 m的圆周上平均选取8个方位钻孔, 如图2所示的1~8号井位, 得到Δ H、Δ Z异常特征(图3), 斜磁化时, Δ Z、Δ H曲线均不对称, 当钻孔位于球体北侧时, Δ H曲线为上负下正的“ S” 形曲线, 当钻孔位于球体南侧时, Δ H曲线为上正下负的反“ S” 形曲线。因此, 可以根据Δ Z、Δ H曲线的形态来判断钻孔与矿体的相对位置。

球体I=45° 斜磁化时, 不同方位时的Δ H、Δ Z曲线特征如表2所示:

表2 球体模型不同方位的曲线特征归纳

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	图3 钻孔位于球体不同方位时的Δ Z、Δ H曲线

1.2 不同磁化方向

设定磁化强度的水平投影与Ox轴之间的夹角A'=-3° , 1号井位于xOz剖面内, y=0, 距球心距离为20 m, 设定球体磁化方向分别为I=0° 、30° 、60° 、90° , 如图4, 得到不同磁化方向时的Δ H、Δ Z异常特征如图5所示。

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	图4 球体不同磁化方向模型

由图5可知, 在井位不变的情况下, 随着磁化方向I=0° 、30° 、60° 、90° 改变时, Δ H曲线从双“ S” 形曲线转变为正“ S” 形曲线, Δ Z曲线从正“ S” 形曲线转变为双“ S” 形曲线, 在垂直磁化或横向磁化时, 可以根据Δ Z曲线的极小值点或者Δ H曲线的零值点判断球体的埋深。

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	图5 球体模型不同磁化方向时的曲线特征

2 板状体的磁场

对于板状体的磁场分析, 这里仅介绍板状体的倾向相对于钻孔深度可看作是无限延深的板状体。

1)顺层磁化薄板:顺层磁化的薄板只在顶底面上有磁荷, 如果下端延伸较大, 可以认为测点的磁场只有上端矿顶磁荷引起(图6a), 其位函数为^[4]:

$\begin{matrix} V = 2 λln \sqrt[]{X^{2} + Y^{2}}, \end{matrix}$ （3）

其中:λ =2bJ; b为薄板半宽度; J为磁化强度。

由于薄板沿走向无限延伸, 在垂直走向的中心横截面内y分量为0, 这时有Δ H、Δ Z、Δ T为:

$\begin{matrix} \begin{matrix} ΔZ = - 2 λsinα \cdot \frac{Z}{X^{2} + Z^{2}}, \\ ΔH = - 2 λsinα \cdot \frac{X}{X^{2} + Z^{2}}, \\ ΔT = \sqrt[]{Δ H^{2} + Δ Z^{2}}, \end{matrix}\} \end{matrix}$ （4）

其中:α 为板倾角。

2)横向磁化薄板:横向磁化是指垂直板面方向磁化(图6b), 这时只有两板面有磁荷, 其位函数为^[4]:

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	图6 薄板模型

$\begin{matrix} V = 2 λarctan \frac{Z}{X}, \end{matrix}$ （5）

Δ Z、Δ H、Δ T为:

$\begin{matrix} \begin{matrix} ΔZ = - \frac{\partial V}{\partial Z} = - \frac{2 λX}{x^{2} + z^{2}}, \\ ΔH = - \frac{\partial V}{\partial X} = \frac{2 λZ}{x^{2} + z^{2}}, \\ ΔT = \sqrt[]{Δ Z^{2} + Δ H^{2}}, \end{matrix}\} \end{matrix}$ （6）

3)斜磁化薄板:斜磁化可以分解成顺层磁化和横向磁化两部分, 设α 为板的倾角, i为有效磁化强度倾角, 且令γ =α -i, 即板面与磁化强度之夹角(图6c), 这时位函数为^[4]:

$\begin{matrix} V = 2 λ (cosγln \sqrt[]{X^{2} + Z^{2}} + sinγarctan \frac{Z}{X}), \end{matrix}$ （7）

Δ Z、Δ H、Δ T为:

$\begin{matrix} \begin{matrix} ΔZ = - 2 λsinα (\frac{Z}{X^{2} + Z^{2}} cosγ + \frac{X}{X^{2} + Z^{2}} sinγ), \\ ΔH = - 2 λsinα (\frac{X}{X^{2} + Z^{2}} cosγ - \frac{Z}{X^{2} + Z^{2}} sinγ), \\ ΔT = \sqrt[]{Δ Z^{2} + Δ H^{2}}, \end{matrix}\} \end{matrix}$ （8）

2.1 不同方位的钻孔

这里只考虑顺层磁化向下无限延深薄板的情况, 给定模型参数如表3, 模型图如图7所示, 钻孔为直孔。

表3 顺层磁化板状体模型参数

图7所示为分布在不同方位的8个钻孔, 距薄板上顶中心投影O水平距离均为20 m, 测得不同方位下的磁场特征见图8。对于顺层磁化无限延深薄板, Δ Z、Δ H曲线均是对称的, 当钻孔位于薄板北侧时, Δ H曲线为正“ C” 形曲线, 当钻孔位于薄板南侧时, Δ H曲线为反“ C” 形曲线。Δ Z曲线均是上正下负的反“ S” 形曲线, 因此, 可以根据Δ H曲线的形态来判断钻孔与矿体的相对位置。

Δ T收敛矢量正方向一般就指示了矿头的方向, 当钻孔在矿体北侧, Δ T收敛矢量正方向在南侧, 指示矿头在钻孔南侧; 当钻孔在矿体南侧, Δ T收敛矢量正方向在北侧, 指示矿头在钻孔北侧。

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	图7 钻孔模型示意

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	图8 钻孔位于薄板不同方位时的磁场特征

薄板顺层磁化时, 不同方位时的Δ H、Δ Z曲线特征如表4所示。

表4 顺层磁化时薄板不同方位的Δ H、Δ Z曲线特征

2.2 不同倾斜方向

这里分别考虑顺层磁化、斜磁化向下无限延深薄板两种情况, 给定相同的模型参数如下表5, 钻孔为直孔。

对于顺层磁化无限延深薄板, 设计钻孔位于薄板的南侧, 距薄板上顶中心投影的水平距离为20 m, 得到不同倾斜方向下的磁场特征(图9)。

顺层磁化向下无限延深薄板, 电荷都集中于薄板上表面, 不同的倾斜方向并不会改变Δ H、Δ Z曲线的形态, Δ H曲线为反“ C” 形, Δ Z曲线为上正下负的反“ S” 形。可以根据Δ H曲线的极值点或Δ Z曲线的零点来确定薄板的上顶埋深。Δ T收敛矢量正方向一般就指示了矿头的方向, 当钻孔在矿体南侧, Δ T收敛矢量正方向在北侧, 指示矿头在钻孔北侧。

对于斜磁化无限延深薄板, 设计钻孔位于薄板的北侧, 距薄板上顶中心投影的水平距离为20 m, 得到不同倾斜方向下的磁场特征(图10)。

斜磁化向下无限延深薄板, Δ H、Δ Z曲线的形态不对称, 曲线的变化规律也比较复杂, 斜板南倾时, Δ H曲线为上负下正的不对称“ S” 形, Δ Z曲线为不对称“ C” 形; 斜板北倾时, Δ H曲线为不对称“ C” 形, Δ Z曲线为上正下负的不对称反“ S” 形。并不可以简单地根据曲线的极值点或零点来确定薄板的上顶埋深。Δ T收敛矢量正方向一般就指示了矿头的方向, 当钻孔在矿体北侧, Δ T收敛矢量正方向在南侧, 指示矿头在钻孔南侧。

表5 无限延伸薄板模型参数

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	图9 顺层磁化无限延深板不同倾斜方向下的磁场特征

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	图10 斜磁化无限延深板不同倾斜方向下的磁场特征

2.3 不同磁化方向

给定模型参数如表6, 模型如图11所示, 钻孔为直孔。设定薄板磁化方向分别为i=0° 、30° 、60° 、90° , 在xOz剖面内, 取距薄板上顶中心投影O水平距离为20 m的钻孔, 得到不同磁化方向时的Δ H、Δ Z异常特征(图12)。

表6 无限延伸板状模型参数

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	图11 板状体不同磁化方向模型

由图12可知, 随着磁化方向I=0° 、30° 、60° 、90° 改变时, Δ H曲线从对称正“ S” 形曲线转变为正“ C” 形曲线, Δ Z曲线从正“ C” 形曲线转变为对称反“ S” 形曲线, 垂直磁化或横向磁化时, 根据Δ Z曲线的极小值点或者Δ H曲线的0值点判断薄板的上顶埋深。

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	图12 不同磁化方向时的Δ H、Δ Z的曲线特征

3 应用实例

图13为海南石碌铁矿ZK1102井实测数据经过处理得到的Δ H、Δ Z曲线, 主要根据Δ H、Δ Z曲线分析解释钻孔与矿体的相对位置。

确定矿体相对于钻孔的空间位置是井中三分量磁测解释工作的重要任务之一, 它对于合理布置钻孔、指导钻进和提高钻孔的见矿率具有很大意义, 矿体方位的推断方法如表7所示。

由图13可以看出, 在0~60 m磁性比较强, 可能是由于套管的影响, 也可能存在磁性层。在150~230 m之间, 曲线跳动比较明显, 异常值比较大, 可能是穿过某个磁性层的原因, 需要通过磁化率资料的对比研究来判定是否为磁性层以及磁性层的深度、厚度等。在250~600 m深度间, 可以看出Δ Z曲线有比较明显的近似“ C” 形的异常, 可能是存在井旁盲矿体。取250~600 m之间的数据进行分析, 如图14所示。

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	图13 ZK1102实测数据处理Δ H、Δ Z曲线

表7 不同矿体方位下钻孔位置不同时的Δ H、Δ Z曲线特征

Δ H曲线为不完整的上负下正的近似“ S” 形曲线, Δ Z 曲线呈正张口近似“ C” 形。该孔井中磁测资料显示, 250 m处Δ Z≈ -1 350 nT, 425 m处Δ Z取得负极大值约-3 963 nT, 600 m处Δ Z≈ -1 260 nT, 其幅值约-1 700 nT。根据异常曲线的形态和特征点, 判断该异常体的中心埋深约在400~430 m, 距井距离约有d=0.5 $\begin{matrix} Z_{\frac{1}{2} |Δ z_{\max} |} \end{matrix}$ ≈ 120 m。表明异常体可能为南倾并且位于该孔的南侧, 且斜交磁化, 矿体近似板状体, 此时, 该钻孔无需继续钻进。

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	图14 ZK1102实测部分数据处理磁异常曲线及矿体模型

4 结论

井中三分量磁测是磁法勘探在钻孔中的应用, 结合地面磁测和其他钻孔的资料, 可以很好地解释井旁以及井底的盲矿体, 这种井中物探方法可以有效的寻找磁铁矿和强磁性金属矿床。笔者通过分析球体、薄板状体模型在井中产生的磁异常来研究判断矿体方位和空间位置的方法, 得到以下几点认识。

1)钻孔的相对位置、磁化方向、倾斜方向等参数将会直接影响异常体的磁场, 不同方位的钻孔、不同的磁化方向对磁性体的磁场影响比较大。

2)对于板状体而言, 磁化方向和板状体的夹角对磁异常曲线形态影响很大, 倾向不同也对板状体磁场影响很大, 斜磁化板状体的磁异常形态比较复杂, 较准确判断矿体的方位和空间位置比较困难。

3)单个因素对钻孔中磁场的影响比较容易分析, 多个因素的综合影响会使磁场分量曲线变复杂, 不容易分析。

4)对海南石碌铁矿的井中磁测资料进行了数据处理, 主要是计算磁异常的水平分量以及磁异常垂直分量, 并对磁异常进行了分析和解释, 为指导钻进、布井提供参考依据。

The authors have declared that no competing interests exist.

参考文献

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利用井中磁异常矢量分布特征能确定引起该异常磁源的走向.其作用不仅可以判断磁性体相对于钻孔的位置,而且可以进行定量和半定量计算,以及经旋转一角度采用地面方法作反演解释,计算矿体头部或尾部距已知钻孔的距离、深度,设计下一钻孔的深度、顶角、方位角.这种方法简便易行,应用在大冶铁矿的矿山深部找矿效果很好.

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... 1)顺层磁化薄板:顺层磁化的薄板只在顶底面上有磁荷,如果下端延伸较大,可以认为测点的磁场只有上端矿顶磁荷引起(图6a),其位函数为^[4]: ...

... 2)横向磁化薄板:横向磁化是指垂直板面方向磁化(图6b),这时只有两板面有磁荷,其位函数为^[4]: ...

... -i,即板面与磁化强度之夹角(图6c),这时位函数为^[4]: ...

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This paper deals with the data-processing technique as well as the principle and method of anomaly separation and combination. A practical example of borehole three-component magnetic survey shows that "separation" can give concrete layer information, and "combination" can simplify the interpretation work and make clear the spatial relationship between the anomalies. Satisfactory results can be obtained with the help of an integrated analysis of geological information.

讨论三分量磁测的数据处理方法、异常分离、合并的原则及其处理方法.由一组井中三分量磁测的实例可看出,分离得到是具体的层信息,合并可使解释工作简化,异常的空间关系更加明朗,结合地质资料进行综合分析,就会得出满意的解.

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The data-processing method of the borehole three-component magnetic survey mainly modeled ground magnetic survey method before, the magnetic survey material was not fully used, making the explaination simply, expositors free strongly, and the errors largerer, further more, it could not provide the detailed interpretative result for magnetic ore exploration. At the basic of working practice, this article introduced the method whitch found out blind ore using the borehole three-component magnetic survey,emphasized using magnetism unusual vector chart carring on the theory and the method of half quantitative interpretation, and treatised detailedly the data-processing of the borehole three-component survey and the charts, To prove out the graphic-processing result , we mainly used the vector chart whitch was convergence or radiation to extrapolate "the ore head", "the ore tail"of magnetic ore body, It was obvious to discover the nearby and the bottom blind ore of the well ,and the conclusion was correct, the course of explanation and the result was direct-viewing and easy to understand, greatly enhanced the working efficiency,However ,we only need 1~2 hours to process and explaine for datum a thousand meter deep drilled hole .The explained result whitch was correct has been basiclly confirmed by geology,and the method was feasible.

(1.China Geology University (Wuhan), Wuhan 430074,China; 2.Geophysical and engineering exploration of Henan Province mining bureau ,Zhengzhou 450053,China;3.The first geology exploration courtyard of Henan Province mining bureau, Nanyang 4730023,China；4.The Second geology exploration courtyard of Henan Province mining bureau,Xuchang 461000,China)

以往井中三分量磁测资料处理方法主要借鉴地面磁测方法，磁测资料没有充分利用，使解释结果简单，解释者任意性强，误差较大，不能为磁性矿床的勘探提供翔实的解释结果.在工作实践的基础上，本文介绍了对磁铁矿勘探孔进行井中三分量磁测来发现盲矿的方法，重点阐述了利用井中磁异常矢量图进行半定量解释的理论和方法，详细论述了井中三分量测量数据处理及图件的制作过程，并举实例说明图件的处理结果和主要利用矢量图的收敛、发散特征来推测磁性矿体的“矿头”、“矿尾”，可以看出利用本方法来探测井底和井旁盲矿的效果明显，结论正确，解释过程和结果方便直观，易于理解，大大提高了工作效率，一口千余米深的钻孔资料处理和解释仅需1～2小时即可完成.测量解释结果经过地质验证基本正确，方法可行.

2008

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习宇飞, 刘天佑, 杨坤彪, 等. 欧拉反褶积法用于井中磁测数据反演与解释[J]. 工程地球物理学报, 2008, 5(2): 181-186.

2008

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熊选文, 邹长春. 井中三分量磁测数据转换及绘图软件的设计和实现[J]. 物探与化探, 2008, 32(6): 685-689.

2009

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王庆乙, 李学圣, 徐立忠. 高精度井中三分量磁测是矿山深部找矿的有效手段[J]. 物探与化探, 2009, 33(3): 235-244.

The key problem in the highprecision borehole threecomponent magnetic measurement has been successfully solved by the authors, and the coordinate system conversion error is 820 nT, with the accuracy 2030 times higher than the accuracies of the existing products. Accordingly, the borehole three component magnetic measurement can also be used to find such weakly magnetic deposits as nonferrous metals, precious metals and rare metals, which have intergrowth relationship with magnetic pyrite minerals and magnetic minerals. This technique is likely to become an effective tool for deep exploration in the mine. Only through a detailed investigation of the deep part and the two wings can the scientific evaluation and decisionmaking for mine resources be made so as to find a way out of the critical mine. This system can be applied to highprecision inclination logging and also be employed to exact measurement and control of spatial posture of all movement systems.

井中三分量磁测的高精度课题，已得到解决。坐标系转换误差为8~20 nT，比现有产品精度高达20~30倍。据此，井中三分量磁测不仅可以发现远离钻井的强磁性铁矿床，也可以用来发现与磁黄铁矿物、磁铁矿物有共生关系的有色金属、贵金属和稀有金属等磁性较弱的矿床。它将成为矿山深部找矿的一种有效手段。只有通过深部与两翼的详细勘查，才能对矿山的资源、危机矿山的出路，作出科学的评价和决策。高精度井中三分量磁测系统，还可应用于高精度测井斜。进一步推广可应用于所有运动系统空间姿态的精确测控。

2004

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2012

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习宇飞, 刘天佑, 刘双. 井中磁测三分量联合反演[J]. 石油地球物理勘探, 2012, 47(2): 344-352.

本文实现了井中磁测三分量联合反演，根据最小二乘原理建立了井中磁测三分量联合反演的目标函数，利用加阻尼因子的广义线性反演方法求解长方体模型几何参数与物性参数。通过5个理论模型反演结果的对比，得出三分量联合反演无论是对于井旁异常还是井底异常，无论是信息充分还是信息不充分，其反演结果都比单分量好。究其原因，是因为地磁场本身是一个矢量场，三分量联合反演充分利用了矢量场信息，提高了目标函数对未知参数的敏感度。将该方法用于新疆A矿区井中磁测资料的反演解释，较好得出井旁矿体的空间位置及下延情况。

2011

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陶德益, 杨海燕, 肖明尧, 等. 井中磁测在大冶铁矿深部勘查中的应用效果[J]. 资源环境与工程[J], 2011, 25(4): 358-362.

大冶铁矿项目属2004年度危机矿山接替资源勘查项目9个试点项目之一.该项目的实施,不但取得了深部找矿的重大突破,解决了接替资源问题,而且也为全国危机矿山深部找矿工作的开展起到了示范作用.以开展的40个钻孔井中磁测的工作资料为基础,分析18个有磁异常钻孔,推断为盲矿异常引起.通过测井工作有效地发现了深部井旁磁源体(矿体)异常,较准确地对矿体(磁源体)进行空间定位预测,为钻探工程布置提供了靶区,取得了较好的深部找矿效果.

2013

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欧洋, 刘天佑, 高文利, 等. 井中三分量磁测的模量反演[J]. 物探与化探, 2013, 37(4): 664-668.

2011

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刘冬节. 利用井中三分量磁测异常垂直分量及水平分量模差对旁侧异常进行二维拟合计算推断解释[J]. 物探与化探, 2011, 35(5): 617-619.

The utilization of the vertical component ΔZ and the rational horizontal component module difference ΔH' value to conduct 2D fitting inverse calculation and subsequent inference and interpretation can effectively detect the mode of occurrence of the borehole lateral magnetic body. This interpretation method can play an accurate guiding role in search for deep magnetic ore bodies. The application of this technology to deep prospecting is of great geological significance.

利用井中三分量磁测异常垂直分量Δ Z 及合理利用水平分量模差Δ H' 值对旁侧异常进行二维拟合反演计算,从而对异常进行推断解释,能有效解决井中旁侧磁性体的赋存情况。该方法用于寻找深部磁性矿体准确性高,地质效果显著。

2006

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蔡耀泽. 高精度JCX-3型井中三分量磁力仪的研制[J]. 地质装备, 2006, 7(5): 22-23.

改进的高精度JCX-3型井中三分量磁力仪是在原JCX-1、JCX-2型有两个自由度的垂向系统基础上进行的.它完全克服了JCX-1、JCX-2型仪器的致命弱点(依靠机械系统来固定磁敏元件,系统故障率特高),采用了稳定可靠的双轴倾角传感器测量倾角、高灵敏度的坡莫合金磁敏元件直接焊接到线路板上进行磁场的三分量测量,然后通过坐标变换将测量值转换到标准的大地坐标系上进行输出、显示.

... 近年来,高精度JCX-3型井中三分量磁力仪的定位精度与分辨力有了很大提高^[15] ...

1981

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... Silva等尝试了将井中三分量磁测数据进行自动反演,并且利用牛顿法反演井旁棱柱体的位置和磁性参数^[16] ...

1997

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... Bosum等利用KTB钻孔的地面重磁数据和井中重磁数据建立异常体的三维模型,并应用岩芯和地震资料拟合曲线^[17] ...

2000

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... 井资料联合反演可以降低反演的多解性,并运用地面磁测资料和井中三分量资料进行了成像反演研究,得到了较好的效果^[18] ...

1981

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... Joao 等对井中磁测数据的反演技术与方法进行了研究^[19] ...

2005

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... 球体的引力位V为^[20]: ...