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物探与化探, 2018, 42(3): 583-588 doi: 10.11720/wtyht.2018.2566

方法研究·信息处理·仪器研制

航磁全轴梯度异常特征研究

周德文, 孟庆奎, 杨怡, 蒋久明, 高维, 王晨阳

中国国土资源航空物探遥感中心,北京 100083

Study on characteristics of three axis airborne magnetic gradient anomaly

ZHOU De-Wen, MENG Qing-Kui, YANG Yi, JIANG Jiu-Ming, GAO Wei, WANG Chen-Yang

China Aero Geophysical Survey and Remote Sensing Center for Land and Resources, Beijing 100083, China

责任编辑: 王萌, 叶佩

收稿日期: 2017-01-20   修回日期: 2018-02-1   网络出版日期: 2018-06-05

基金资助: 中国地质调查局地质调查项目.  121201003000150006
中国地质调查局地质调查项目.  121201203000169802
中国地质调查局地质调查项目.  12120100300079901

Corresponding authors:

孟庆奎(1987-),男,工程师,主要从事应用地球物理方法研究及数据处理解释工作。Email:qingkui_meng@163.com

Received: 2017-01-20   Revised: 2018-02-1   Online: 2018-06-05

Fund supported: .  121201003000150006
.  121201203000169802
.  12120100300079901

作者简介 About authors

周德文(1980-),男,工程师,主要从事航空地球物理数据采集及处理工作。Email:359794970@qq.com

摘要

因提供多参量、压制深部异常突出浅部异常等优点,近几年航磁梯度测量在国内航空物探领域成为新的研究热点。以AGS-863航磁全轴梯度勘查系统为依托,介绍了航磁梯度理论基础和应用研究现状,为了总结归纳航磁梯度异常与地下地质体的对应关系,设计了典型理论地磁模型,进行了大量正演模拟计算工作,并结合野外应用实例,得出以下几点结论:相比于总场异常,梯度异常在圈定磁性体方面更具优势;对于独立磁性体,垂向梯度的峰值精确对应异常体的中心位置,当模型走向延伸越长,主剖面异常的零值点越靠近异常体边界,主剖面的纵向梯度的最大值和最小值可精确对应异常体的左右边界,垂直于主剖面的横向梯度的最大值和最小值精确对应异常的上下边界;对于组合磁性体,利用主剖面的纵向梯度峰值和垂直于主剖面的横向梯度峰值锁定的磁性体范围有所扩大,并且垂向梯度峰值向附近磁性体方向偏移;对比实测梯度数据与理论梯度数据,发现实测梯度数据存在明显的优势,可以在人文干扰识别、高频地质信息挖掘等方面发挥突出作用。这些工作可以为实测航磁梯度的野外数据获取者认识异常、鉴别异常和区分真假异常等提供参考,并为异常解释工作者提供一定的帮助。

关键词: 航磁梯度 ; 正演 ; 算例分析 ; 异常特征

Abstract

Because of the advantages of multi-parameter and the suppression of the shallow anomaly, the measurement of airborne magnetic gradient has become a new research hotspot in the field of airborne geophysical exploration in recent years. Based on AGS-863 three axis airborne magnetic gradiometer, it described the aeromagnetic gradient theory and the application research status. In order to summarize the relationship between aeromagnetic anomaly and the underground geological bodies, it designed some typical geomagnetic models, took a large number of forward simulation work, and drew the following conclusions: compared with the total field anomaly, gradient anomaly had more advantageous in the delineation of the magnetic bodies; for single magnetic body, the vertical gradient peak corresponded precisely to the center position of the magnetic body, and the longer of strike length of the magnetic body, the closer of the zero point of the main section to the abnormal body boundary, and the main section longitudinal gradient's maximum and minimum values exactly corresponded to abnormal body's left and right boundary and the main section's perpendicular section transverse gradient's minimum and maximum values exactly corresponded to abnormal body's up and down boundary; for the combined magnetic bodies, the range of the magnetic body which was locked with the main section longitudinal gradient peak and the main section's perpendicular section transverse gradient was enlarged, and the vertical gradient peak was shifted to the direction of the nearby magnetic body. By comparing the measured gradient data with the theoretical gradient data, it found that the measured gradient data has obvious advantages, and it can play a prominent role in the identification of human interference and high frequency geological information. These work could provide reference for the field data acquisition workers to understand and identify anomaly and distinguish between true and false anomaly, and provide some help for the anomaly interpretation workers.

Keywords: airborne magnetic gradient ; forward modeling ; analysis of examples ; anomaly characteristics

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本文引用格式

周德文, 孟庆奎, 杨怡, 蒋久明, 高维, 王晨阳. 航磁全轴梯度异常特征研究. 物探与化探[J], 2018, 42(3): 583-588 doi:10.11720/wtyht.2018.2566

ZHOU De-Wen, MENG Qing-Kui, YANG Yi, JIANG Jiu-Ming, GAO Wei, WANG Chen-Yang. Study on characteristics of three axis airborne magnetic gradient anomaly. Geophysical and Geochemical Exploration[J], 2018, 42(3): 583-588 doi:10.11720/wtyht.2018.2566

0 引言

为了解决航磁总场测量获取参数单一和应用范围受限等技术难题,以航磁梯度测量为代表的多参量测量技术成为高精度、高分辨率航空物探的重要发展方向[1,2,3,4,5,6]。如果仅从航磁技术本身来看,相比于欧美等发达国家的第三阶段航磁测量(矢量测量和全张量测量),我国刚步入第二阶段航磁测量(梯度测量),其中以2010年中国国土资源航空物探遥感中心(简称航空物探遥感中心)成功研制出具有完全自主知识产权的AGS-863航磁全轴梯度勘查系统并顺利完成试生产为标志,另外我国在航磁梯度数据的基本处理、转换处理和正反演解释方面的研究相对较少,因此对梯度数据的处理解释方面都还处于研究阶段[3,7]。在仪器方面,骆遥等对航磁全轴梯度勘查系统关键性指标进行了测试,结果表明系统具有非常好的同步特性、一致性和长期稳定性及补偿精度[8];在正演理论方面,郭志宏首次推导了直立长方体无奇点梯度异常公式,由于长方体可以组合成任意三度体的基本单元,该公式在实际应用中较为广泛[9];在应用方面,郭华等通过分析实测航磁梯度数据总结了梯度异常与地质体之间的对应关系,指出垂向梯度异常在圈定磁性地质体边界上具有一定的优势[7,10-11];张青山、李晓禄、李海侠等分别从航磁梯度测量方案、航磁梯度引进消化吸收、梯度异常延拓与转换等方面为我国航磁梯度进步作出了贡献[12,13,14]。但是在公开发表的文献和书籍中很难找到理论上梯度异常与地下磁性体具有什么样的对应关系,这就给野外数据采集者和初识异常解释者识别和筛选异常带来一定的困惑,笔者着力从梯度测量基础和大量正演算例分析入手,以剖面和平面直观显示方式,阐述、总结梯度异常与磁性体的对应关系,并通过实测梯度与理论梯度对比,说明梯度测量优势所在,以期起到一定的参考价值。

1 航磁梯度测量基础

下面从航磁梯度正演理论和航磁梯度测量方式两方面入手对航磁测量基础进行阐述。正演采用姚长利设计的平面重磁异常实时正反演建模系统(简称MASK)[17],航磁梯度测量方式以AGS-863航磁全轴梯度勘查系统为例进行说明。为了与实际应用接轨,笔者将两者结合,借助前者正演磁总场异常,参照后者测量方式,采用总场异常差值计算全轴梯度。

1.1 航磁梯度正演理论

MASK软件是在Windows操作系统下开发的具有友好界面的重磁正反演系统。对于面积性重磁异常,利用成熟的2.5D进行三维建模反演技术,所选的模型为二度半水平有限长棱柱体,界面为任意多边形,其任意组合具有逼近复杂地质体的能力。笔者使用MASK系统的正演功能计算磁总场异常,并借着其强大的界面显示功能实现剖面和平面全轴梯度异常的展示,以便于总结归纳。

针对二度半多边形截面棱柱磁性体,采用各面磁荷磁场叠加原理推导的公式进行正演计算。磁性体模型如图1所示,设其磁化强度为M,则在任意点P(x,y,z)引起的磁异常如下[17,18]

图1

图1   多边形截面棱柱磁性体模型


1)磁异常三分量

Hax(P)=-i=1Nsinφi(MxI1i+MyI2i+MzI3i),Hay(P)=-i=1N[(Mxsinφi-Mzcosφi)I2i-     My(sinφiI1i-cosφiI3i)],Za(P)=i=1Ncosφi(MxI1i+MyI2i+MzI3i) 

其中:

I1i=P1i(Y2)-P1i(Y1),I2i=P2i(Y2)-P2i(Y1),I3i=P3i(Y2)-P3i(Y1),P1i(y)=cosφilnRi+yRi+1+y-sinφiarctanui+1ywiRi+1-arctanuiywiRi,P2i(y)=lnRi+uiRi+1+ui+1,P3i(y)=sinφilnRi+yRi+1+y-cosφiarctanui+1ywiRi+1-arctanuiywiRiui=xicosφi+zisinφi,ui+1=xi+1cosφi+zi+1sinφi,wi=-xisinφi+zicosφi,Ri=(xi2+y+zi2)1/2,Ri+1=(xi+12+y+zi+12)1/2,φi=arctanzi+1-zixi+1-xi,Mx=McosIcosD,My=McosIsinD,Mz=MsinI

2)总场异常

ΔT=HaxcosI0cosD0+HaycosI0sinD0+ZasinI0

以上各式中:N为棱柱体的边数,i为棱柱体的角点序号,I0D0为地磁场的倾角和偏角,ID为磁化强度方向的倾角和偏角,角度变量单位均为度;磁异常三分量HaxHayZa及总场异常ΔT的单位均为T(实际应用中换算为nT);M为磁化强度,MxMyMz为磁化强度分别在xyz三个方向的分量,以A/m为单位;RiRi+1为计算点与棱柱体角点间距离,以m为单位;φi是角度变量,以弧度为单位。以上变量的单位均采用国际单位制。另外,还存在一些变量I1iI2iI3iP1i(y)、P2i(y)、P3i(y)、uiui+1wi,其主要目的是简化公式的中间变量,无明确的物理意义。

1.2 航磁梯度测量方式

航磁梯度测量基本不受正常地磁场和地磁场随时间变化的影响,而地下局部磁性地质体或构造可引起10 nT/m量级的梯度异常,可采用具有一定间距的磁力仪来测量地磁场的差值间接获取梯度异常。航空物探遥感中心自主研制的AGS-863航磁全轴梯度勘查系统就采用了这一梯度异常获取方式,该套系统可测量全轴梯度,包括垂直机身的垂向梯度、沿机身方向的纵向梯度和机翼方向的横向梯度。

空中磁探头的安装位置见图2所示,飞机的两翼尖处各安装一个磁探头、尾部垂直机身方向安装两个磁探头,其中左、右、后下和后上磁探头均测量地磁场总场强度,依次为TlTrTuTd,单位为nT;垂向间距、纵向间距和横向间距分别为Δz、Δy、Δx,单位为m;垂向梯度、纵向梯度和横向梯度单位为nT/m,其近似计算公式分别为[2]:

T/z(Td-Tu)/Δz,

T/y[(Tl+Tr)/2-Td]/Δy,

T/x(Tl-Tr)/Δx

图2

图2   航磁全轴梯度测量装置示意(据骆遥[8])


2 正演模拟及算例分析

通过对单独模型的分析可以掌握磁梯度异常的基本形态及与磁总场异常的差别,多模型分析可以发现模型间相互影响特征,特别是对磁性体边界圈定的影响。下面从这两方面分别开展叙述。

2.1 单独模型分析

模型1与模型2的参数设置分别见图3图4右下角所示,平面图中红色直线为左侧截取的主剖面。图3a为模型1磁总场异常ΔT主剖面及平面,垂向梯度、横向梯度和纵向梯度的主剖面及平面分别见图3b、3c、3d所示。模型2垂向梯度、横向梯度和纵向梯度的主剖面及平面见图4所示。首先,对比模型1中ΔT剖面异常(图3a)与垂向梯度异常(图3b),可以发现异常的跨度后者明显小于前者,上升及下降段曲线坡度后者明显大于前者,后者呈现正负异常;对比两者的平面图,ΔT平面异常几乎成同心圆状,辨别不出异常体形状,而垂向梯度平面异常可清晰地看出异常体形状为方形。其次,对比模型1(图3b)与模型2(图4a)垂向梯度,当模型长度越大(走向延伸越长),主剖面异常的零值点越靠近异常体边界,且垂向梯度的峰值精确对应异常体的中心位置。最后,主剖面的纵向梯度的最大值和最小值可精确对应异常体的左右边界,从平面图中发现,垂直于主剖面的横向梯度的最大值和最小值精确对应异常的上下边界,可见水平梯度在地质体边界识别应用中存在优势。

图3

图3   模型1主剖面及平面总场异常和梯度异常

a—总场异常;b—垂向梯度异常;c—横向梯度异常;d—纵向梯度异常;e—模型1


图4

图4   模型2主剖面及平面梯度异常

a—垂向梯度异常;b—横向梯度异常;c—纵向梯度异常;d—模型2


2.2 组合模型分析

实际地质条件往往比较复杂,异常多为多个磁性地质体产生异常的叠加,不失一般性,笔者设计两种多磁性异常体组合模型3和模型4,详细参数见图5图6右下角所示。模型3垂向梯度、横向梯度和纵向梯度的主剖面及平面分别见图5a~5c所示,模型4垂向梯度、横向梯度和纵向梯度的主剖面及平面分别见图6a~6c所示。对于组合模型,一大特点是模型产生的异常互相间的叠加,改变了各自异常的形态和幅值大小。对比发现,主剖面的纵向梯度的最大值和最小值不再精确对应异常体的左右边界,垂直于主剖面的横向梯度的最大值和最小值也不再精确对应异常的上下边界,利用最值锁定的范围均有所扩大,垂向梯度峰值向附近磁性体方向偏移。值得注意的是,模型1~4主剖面的横向梯度均为0 nT,这往往使人产生不存在地下磁性地质体的误解,所以在异常解释中要综合考虑磁总场异常和横向、垂向及纵向梯度异常。

图5

图5   模型3主剖面及平面梯度异常

a—垂向梯度异常;b—横向梯度异常;c—纵向梯度异常;d—模型3


图6

图6   模型4主剖面及平面梯度异常

a—垂向梯度异常;b—横向梯度异常;c—纵向梯度异常;d—模型4


另外,还设计了多组不同埋藏深度的理论模型,通过对比磁总场异常发现,随着下层磁性体埋深的逐步增加到一定深度,垂向梯度衰减较快并最终保持一稳定值,说明其在压制深部信息方面存在优势。

3 实测梯度数据分析

2016年航空物探遥感中心使用自主研发的AGS-863航磁全轴梯度勘查系统在东北某金刚石成矿带开展了1∶1万航磁梯度测量,获得了高质量的实测航磁梯度数据。为了分析实测航磁梯度异常特征及挖掘其优势所在,将其与使用单磁总场异常计算的理论梯度数据进行了对比,得出如下几点新发现:测区中部偏东存在一条NNE走向的高铁线路,与理论横向梯度相比较,实测横向梯度对高铁线路反映的更为清晰(线性异常更加连贯),另外,实测纵向、垂向梯度在测区中北部存在一个横躺的“几”字形线性异常,相对应的理论纵向、垂向梯度没有明显反映,在磁总场异常上也没有明显体现,经验证该线性异常为高压线路引起,据此可以推测,实测梯度异常在某些人文干扰或特定地质条件下存在明显优势;从整个测区看,实测梯度和理论梯度正负异常分布较为近似,但是具体到某一小区域,可以发现实测梯度对异常的反映更为清晰明显,有局部较小的实测梯度异常在理论梯度中并不存在,这是因为理论梯度计算中存在一定尺度的滤波效果;总体上看,AGS-863航磁全轴梯度测量系统获得的梯度数据效果明显,可以提供更多的小尺度异常,实测梯度等值线平面图反映的地质信息更加丰富,可为该测区寻找金伯利岩体提供有力的基础数据支撑。

4 结论

为尽可能的贴近实际应用,本文梯度计算方式借鉴了AGS-863航磁全轴梯度勘查系统的测量方式,采用总场异常差值的方式计算梯度异常,在此基础上介绍了航磁梯度理论基础和应用研究现状,利用MASK软件进行总场异常正演模拟和梯度异常图形显示。为了总结归纳航磁梯度异常特征,设计了典型理论地磁模型,得出以下几点结论:相比于总场异常,水平梯度异常在圈定磁性体边界方面更具优势;对于独立磁性体,垂向梯度的峰值精确对应异常体的中心位置,当模型长度越大(走向延伸越长),主剖面异常的零值点越靠近异常体边界,主剖面的纵向梯度的最大值和最小值可精确对应异常体的左右边界,垂直于主剖面的横向梯度的最大值和最小值精确对应异常的上下边界;对于组合磁性体,利用主剖面的纵向梯度峰值和垂直于主剖面的横向梯度峰值锁定的磁性体范围有所扩大,并且垂向梯度峰值向附近磁性体方向偏移;相比于总场异常,垂直梯度可压制深部信息,突出浅部信息。通过实测梯度数据与理论梯度数据的对比分析,发现实测梯度数据存在明显的优势,可以在人文干扰识别、高频地质信息挖掘等方面发挥突出作用。可见,梯度测量可提供地下地质体更加详细的信息,相信该方法将来会在大比例尺矿产勘查、隐蔽性军事目标探测等方面发挥作用。

参考文献

朱英 .

中国石油航空磁测的进展和展望

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Aeromagnetic gradiometers-a perspective

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Measurements of horizontal or vertical gradients of the magnetic field intensity can add a new dimension to high resolution aeromagnetic surveys of shallow basement areas. Although a number of vertical, horizontal and triaxial aeromagnetic gradiometers are in operation throughout the world, very little has been documented on the relative merits of horizontal and vertical gradiometer measurements or of measured versus calculated gradients. Our results demonstrate that there are differences in spatial resolution and bandwidth between measured and calculated gradients and that horizontal and vertical gradients provide complementary information. Finally our results indicate that better geo-referencing of horizontal gradiometer data is needed before we can derive reliable vertical gradient data from the measured longitudinal and transverse gradients Development of short-baseline aeromagnetic gradiometers began in 1975 with construction of the Geological Survey of Canada vertical gradiometer. The success of current short-baseline gradiometers depends on the use of high sensitivity optical pumping magnetometers, usually caesium vapour sensors and effective compensation for aircraft manoeuvre noise. Practical advantages of measured gradients include elimination of the diurnal problem and improved spatial resolution of small shallow sources. Transient signals have the same effect on all the magnetometer sensors so the effects are cancelled out in the gradients and diurnal-free total magnetic intensity can then be reconstructed by integrating the gradient data. The gradient data effectively remove the main field of the earth and enhance smaller scale, shallow anomalies while attenuating longer wavelength, deeper seated anomalies. In addition, measurement of the transverse horizontal gradient provides extra information between flight lines, leading to a reduction in flight line dependency of magnetic anomalies and a reduction in aliasing effects. The vertical gradient can also be derived from the longitudinal and transverse horizontal gradients with less line dependence and probably lower noise levels than the measured vertical gradient. Data from a conventional Canadian vertical gradiometer system, an Australian horizontal gradiometer system and a Southern African triaxial gradiometer system are evaluated. The measured vertical gradient data appear to provide better resolution of shallow sources than the vertical gradient calculated from the total field. The horizontal gradient data allow us to derive the vertical gradient from the horizontal gradients and provide much improved enhanced total magnetic intensity grids. The choice of a vertical or horizontal gradiometer system depends on survey objectives and both systems have their advantages. The vertical gradient appears to be marginally easier to measure and simpler to interpret. A triaxial gradiometer system provides the advantages of both at the cost of an additional sensor and retractable boom installation, compared to a horizontal gradiometer. Unfortunately, in Australia, CAA certification of a retractable tail boom may prove difficult. The viability of deriving the vertical gradient profiles from measured horizontal gradients needs more research, but if this can be done routinely, we think this would tilt the balance towards the horizontal gradiometer system. The improvement in total magnetic intensity grids using the transverse gradient information can be quite dramatic in many cases and there is always some improvement in the data. The combination of transverse gradient enhanced total magnetic intensity data and high spatial resolution 'texture' filters provides excellent definition of lower amplitude anomalies. In contrast, the calculated vertical magnetic gradient is often very similar to the measured data and the benefits of the measured vertical gradient may be small in many cases. Gradiometer performance deteriorates rapidly as the source becomes deeper and existing gradiometers are probably close to the noise level at 500m depth. Rugged topography also causes fixed wing gradiometer performance to deteriorate.

张昌达 .

航空磁力梯度张量测量—航空磁测技术的最新进展

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评介了澳大利亚BHP比利顿矿产勘查公司和矿产发现技术公司的航空矢量磁测,美国地质调查所研制的地面张量磁梯度仪(用磁通门磁力仪),德国耶拿物理学高技术研究所的航空全张量磁力梯度仪系统(用LTS-SQUID),美国橡树岭国家实验室和特瑞斯坦技术公司(Tristan Technologies,Inc.)研究和开发的航空全张量磁力梯度仪系统(用HTS-SQUID),澳大利亚联邦科学工业研究组织(CSIRO)正在研制的航空张量磁梯度仪GETMAG和MAGSAFE(用HTS-SQUID),后者由CSIRO和澳大利亚国防科学与技术组织(DSTO)共同研制.提出了关于研究和开发我国航空磁测技术的建议.

乔日新, 王守坦 .

我国航空物探的成就与展望

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我国航空物探的成就与展望乔日新,王守坦(地矿部航空物探遥感中心,100083)我国航空物探工作起始于五十年代初期,至今已有四十多年的历史。这项技术主要是在二个部门(系统)中发展的:一是地质矿产部以区域地质研究、各类固体矿产和油气普查为主的综合航空物探...

熊盛青 .

我国航空重磁勘探技术现状与发展趋势

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<FONT face=Verdana>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.</FONT>

熊盛青 .

发展中国航空物探技术有关问题的思考

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航磁梯度数据与地质异常反映之间的关系

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<p>在异常选编工作中,往往需要剔除掉区域背景场的干扰,从而寻找浅部异常的一些信息,因为区域背景场往往是由一些火山岩、侵入岩所引起,当然也不排除大型矿床所引起的可能性,航磁总场是区域场和局部场的叠加,因此异常往往会因为某种方式被忽略掉.梯度数据具有压制深部异常体、突出浅部异常体信息的特点,这就为梯度数据能够方便地提取异常提供了理论支持.在中国的北部某地区进行了航磁全轴梯度测量飞行,获得了横向梯度、纵向梯度和垂向梯度数据,利用实测数据总结出梯度数据与地质体异常之间的关系,确定了异常选编原则,为今后梯度数据确定异常奠定了基础,同时分析了实测的垂向梯度数据相比于转换的垂向梯度数据在异常反映上信息更丰富.</p>

骆遥, 段树岭, 王金龙 , .

AGS-863航磁全轴梯度勘查系统关键性指标测试

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China Aero Geophysical Survey and Remote Sensing Center successfully developed AGS-863 Three Axis Airborne Magnetic Gradiometer with self-owned intellectual property rights, and carried out gradient measurements of aeromagnetic survey in Inner Mongolia recently. To analyze the key indicators of gradiometer and corroborate instrument performance, the authors designed the testing method for key indicators. It has been proved that the aeromagnetic gradiometer is stable and reliable during survey. The test result shows that the system has excellent synchronism, consistency, long-term stability and compensation precision.

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长方体场及梯度场无解析奇异点理论表达式

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首次明确指出文献中长方体ΔT场及其梯度场理论表达式在上半无源空间存在某些点的场值无法计算的解析“奇点”问题.通过详细的理论推导,深入分析了出现解析“奇点”的原因,并在此基础上导出新的长方体ΔT场及其梯度场在上半无源空间无解析“奇点”的理论表达式.对比模型正演计算结果表明,新导出的ΔT场及其梯度场无解析“奇点”理论表达式的正确.

郭华, 王平, 谢汝宽 .

航磁全轴梯度数据地质解释优势研究

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中国国土资源航空物探遥感中心成功研制出具有完全自主知识产权的航磁全轴梯度勘查系统,在中国的北部某地区进行了航磁全轴梯度测量飞行,获得了横向梯度、纵向梯度和垂向梯度数据.本文简要介绍了测区地质概况、飞行方案及数据处理等,重点对梯度数据在断裂构造划分等方面进行了探讨,认为航磁梯度数据比总场数据更加清晰显示构造走向,并比较了实测和转换的垂向梯度数据,结果表明实测垂向梯度在反映地质体边界等方面具有一定优势.

郭华, 贾伟洁, 王平 , .

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完全国产化的航磁全轴梯度勘查系统已开展了测量工作,并获得了比较理想的梯度数据,但是如何利用梯度数据进行磁性地质体边界圈定还处于研究阶段。笔者先给出了航磁全轴梯度测量原理;然后着重从利用梯度数据尤其是垂向梯度数据进行岩体边界圈定等方面进行了讨论研究,认为航磁梯度数据相比于总场数据在地质体边界判断方面可提供更加丰富的地球物理信息;接着提出了梯度数据需要在判断磁性地质体边界上进行化极处理,并根据垂向梯度数据零值线确定地质体边界的原则,圈定磁性地质体的边界位置。与实际地质情况的对比表明,利用梯度数据圈定磁性地质体边界的应用效果比利用总场数据的效果明显。

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本文概略介绍了航空三维磁梯度 测量的发展现状,指出了实施航空三维磁梯度测量所应着力解决的几个问题,包括基本装置及其计算方法、探头一致性、探头姿态以及固定翼磁补偿问题等,并针对 当前状况提出了用于大比例尺或中-大比例尺航空三维磁梯度测量的具体方案,大胆引入了正四面体测量装置,并将陀螺仪数据同步至原航测数据之中,既可大幅度 提高测量精度及数据稳定性,同时可解决同点三梯度的数值计算问题,对后续数据处理、成图、解释均具有重要意义。

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[J]. 铀矿地质, 2009,25(6):355-360.

DOI:10.3969/j.issn.1000-0658.2009.06.006      URL     [本文引用: 1]

简单介绍了航磁梯度测量的方法原理、优点及数据处理技术,并将该方法应用于砂岩型铀矿勘查中,对浅层断裂的识别、铀成矿环境的识别及磁性层体埋藏深度反演等方面进行了初步探讨,认为航磁梯度测量可在砂岩型铀矿勘查中发挥重要作用.

李海侠 .

航磁梯度异常的延拓与转换方法研究

[D]. 浙江:浙江大学, 2009.

[本文引用: 1]

Rasmussen R, Pedersen L B .

End corrections in potential field modeling

[J]. Geophysical Prospecting, 1979,27(4):749-760.

DOI:10.1111/j.1365-2478.1979.tb00994.x      URL    

A general treatment of end corrections in gravity and magnetic modeling is presented. The well-known 2-D formulae of Talwani and Talwani and Heirtzler become slightly changed to represent a 2 1/2–D body, i.e. a body of polygonal cross section with the tails In the strike direction cut off.

Chao C K, Sharp J A .

Werner deconvolution for automated magnetic interpretation and its refinement using Marquardt's inverse modeling

[J]. Geophysics, 1983,48(6):754-774.

DOI:10.1190/1.1441505      URL    

ABSTRACT Presents a deconvolution for automated magnetic interpretation based on Werner's (1953) simplified thin-dike assumption which leads to the linearization of complex nonlinear magnetic problems. Statistical decision, numerical iteration, and a 7-point operator are used to improve approximations of susceptibility, dip, depth, and horizontal location of the source. Marquardt's nonlinear least-squares method for inverse modeling is then used to refine automatically the first approximation provided by the deconvolution. Synthetic and real total-field data are used to demonstrate the process.-from Authors

姚长利, 黎益仕, 管志宁 .

重磁异常正反演可视化实时方法技术改进

[J]. 现代地质, 1998,12(1):115-122.

URL     [本文引用: 2]

给出了25D多边形截面棱柱体重磁异常的简化表达式及其偏导数;提供了实用的可视化模型建立、修改、实时正反演中的一些具体方法技术。借助这一操作方便、功能强大的图形化实时反演系统,资料解释工作者可以综合利用各种地质资料对计算过程实现引导和控制,使其解释思想及技术方案得到充分体现,从而提高计算速度和质量。

孟庆奎, 朱宏伟, 朱彦珍 .

起伏飞行对航磁异常的影响研究

[J]. 工程地球物理学报, 2016,13(4):465-469.

DOI:10.3969/j.issn.1672-7940.2016.04.011      URL     [本文引用: 1]

为了了解航磁测量中测量起伏对航磁异常的畸变影响规律,首先,提出研究起伏飞行对航磁异常影响的必要性。然后,对起伏航迹模拟和多边形截面棱柱磁性体正演的方法原理进行简要介绍。最后,设计理论模型,针对不同类型的起伏航迹进行正演计算。计算结果表明:起伏飞行对磁异常的影响明显,其影响程度和起伏高差有很强的相关性,即起伏高差越大,对磁异常峰值和定位的影响越大,峰值最大相对变化达239.1%。这些工作可为大比例尺、高分辨率航磁数据的精细解释提供一定的帮助。

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