程序输入的异常数据为:布格重力异常(Δ g)、磁场异常(Δ T), 或磁场垂直分量异常(Za, 又记作Δ Z), 或磁场水平分量异常(Hax及Hay)数据, 可以仅输入重力或只输入磁异常进行单一场反演解释。输入重、磁数据的格式与说明如下:

1)布格重力异常数据:3列数据, 即测点坐标x、测点高程z(单位与x轴相同)、布格异常Δ g。

2)磁异常Δ T数据:3列数据, 即测点坐标x、测点高程z、磁异常Δ T。

数据输入的界面如图2所示, 数据输入后, 即显示异常曲线, 并在程序左上侧标题栏提示目前反演的剖面数据文件名。

图2

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	图2 重磁异常数据文件输入界面

2.2.1 背景参数设置

如图3所示, 从菜单栏选择“ 设置” → “ 地磁场方向” , 程序即弹出地磁场参数和剖面方位角输入对话框。输入剖面所在地的地磁场参数和剖面实际方位角即可。如图3中剖面所在地的地磁场为 52 000 nT, 地磁倾角为56.3° , 地磁偏角为-4° , 剖面方位角为132.5° 。

图3

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	图3 地磁场参数与剖面方位参数设置界面

2.2.2 模型参数设置

在模型区设计一个模型结束时, 即弹出所设计模型的参数设置对话框, 用于模型参数的输入、修改, 如图4所示。对于已建的模型, 鼠标选中后双击也将弹出所选模型的参数设置对话框。

图4

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	图4 模型属性对话框界面

在不考虑剩余磁化强度(简称剩磁)和退磁的情况下, 模型的磁化强度就是感应磁化强度(简称感磁), 是地磁场强度与其磁化率的乘积, 即J=kT₀。

在考虑剩磁的情况下, 有效磁化强度是剩磁和感磁的矢量和。

一般情况下, 不用考虑退磁的影响。但是, 在模型的磁性很强时, 则应考虑退磁作用。退磁的强度与模型的几何形态有关, 需要进一步计算。

图4是单一模型异常反演示意图, 图中模型与周围介质的密度差为0.16 g/cm³。模型磁化强度为120 A/m。模型垂直剖面向里延伸100 m, 向外延伸200 m。

模型输入时, 可以选择“ 文件” → “ 装置重磁模型” , 或者选择“ 文件” → “ 装载 BMP 背景图” , 然后将背景图数字化; 也可以使用 Ctrl+鼠标左击创建模型, 按下Ctrl 键后在模型区域合适的位置依次用鼠标左键点击, 构成封闭的多边形, 从而出现模型属性设置对话框(图4)。

通过创建模型得到初始模型及其对应的正演计算异常曲线, 调整模型形状、空间位置, 使正演计算异常曲线与实测异常曲线相拟合, 最终确定模型的埋深及产状等要素。

该异常产于第四系(Q₃)中(图5), 实地观察岩性主要为砂土、砾石, 地形平坦, 植被较为发育, 推测覆盖厚度30~50 m; 异常区距北部三危山蚀源区约2 km, 蚀源区主要由前古生界一套浅至中等变质巨厚层状中基性火山岩、碳酸盐岩、碎屑岩建造和华力西期的花岗岩、闪长岩及脉状超基性岩脉、石英脉等组成^[4]。在该蚀源区已发现了多处铁、铅、锌、金、锡等矿床矿点, 均产于前古生界一套浅至中等变质巨厚层状中基性火山岩与侵入岩、岩脉接触一带, 这表明该异常一带具备铁及多金属成矿的地质条件^[3]。

图5

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	图5 异常周边地质示意

在航空磁剖面平面(图6)上该异常在7条测线上均有较好的反映, 异常以对称的窄尖峰状为特点, 异常背景值在-200~0 nT, 异常值在400~800 nT, 最大值大于1 800 nT, 最小值低于-800 nT。在航空磁等值线平面图(图7)上该异常整体上以南正北负的伴生异常为特点, 呈长轴北东向的椭圆状, 正负幅值梯度变化较陡。异常长约3 500 m, 宽约1 500 m。

图6

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	图6 异常剖面特征

图7

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	图7 异常平面特征

航磁异常分布在阿尔金山铁、锡、铅锌、金成矿带内, 该带已发现了多处铁、铅锌、金、锡等矿床矿点, 综合分析认为该异常很可能为铁矿引起。

采用RGIS2011软件对该异常进行2.5D反演, 反演选用航磁剖面数据, 剖面长5 954 m, 平均飞行高度为80 m, 剖面方位角为0° 。设置强磁性体(铁矿体)磁化强度为50 000× 10^-3 A/m, 磁倾角为31° , 磁偏角为6° , 模型远端端面Y1坐标为-500 m, 模型近端端面Y2坐标为500 m。设定背景地磁场强度为55 252.89 nT, 磁倾角为59.96° , 磁偏角为0.13° 。反演结果表明异常由3个强磁性体引起, 编号分别为1、2、3号(图8)^{[5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18]}。1号强磁性体最大, 规模约1 000 m× 100 m× 900 m, 顶面埋深约300 m; 2号强磁性体规模约1 000 m× 60 m× 700 m, 顶面埋深约30 m; 3号强磁性体最小, 规模约1 000 m× 20 m× 200 m。

图8

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	图8 航磁Δ T曲线及地质剖面

经地面查证, 地面磁测异常最大值达3 500 nT。由于覆盖较厚, 土壤化探效果不理想。据了解, 2013年, 甘肃省核地质二一二大队对该异常进行了1:5 000 地面高精度磁测, 并施工钻探工程, 在50~70 m深处发现了铜钴工业矿体和低品位铁矿体。矿体的埋深与反演结果基本吻合, 说明反演结果是可信的。