浅谈各种处理方法在磁法勘探中的应用

[摘要] 随着地质找矿工作的深入发展，单纯依靠在地表发现蚀变、矿化、露头来进行找矿的机会将越来越少，目前的找矿逐渐向追索已知矿体深部，寻找隐伏矿体的方向发展。

本文主要介绍了磁法勘探中各种处理方法的应用，探讨了各种方法的利弊。

[关键词]磁法勘探 数学处理方法 应用

中图分类号：O434文献标识码： A

1 磁法工作概述及发展简介

磁法工作是通过观测和分析由岩石、矿石（或其他探测对象）磁性差异所引起的磁异常，进而研究地质构造和矿产资源（或其他探测对象）的分布规律的一种地球物理勘探方法。

磁法勘探是物探方法中最古老的一种。17世纪中叶瑞典人利用磁罗盘直接找磁铁矿。1879年塔伦(R.Thaln)制造了简单的磁力仪 磁法才正式用于生产。1915年施密特(A.Schmidt)发明了石英刃口磁力仪磁法开始大规模用于找矿以及在小面积上研究地质构造。不仅可以找磁铁矿，还可以研究地质构造、圈定岩体以及寻找与油田有关的岩丘。第二次世界大战后，1930s，前苏联罗加乔夫研制成功感应式航空磁力仪，其后航空磁法推广使用人们可以快速而经济地测出大面积的磁场分布。磁法开始用于研究大地构造及解决地质填图中的一些问题。1950s，1960s，前苏联和美国将质子磁力仪移装到船上，开展海洋磁测，其结果是在海洋磁测和古地磁研究成果支持下：（1）复活了大陆漂移学说，发展了海底扩张和板块构造学说；（2）推动了地学理论的大变革、大发展。20世纪80年代开始，高精度磁测应用于油气勘探、煤田勘探、工程勘探、军事等。

中国于1936年在攀枝花易门水城等地开始了试验性的磁法勘探1939年，顾功叙在云南易门铁矿上，李善邦、秦馨菱在四川綦江铁矿上用磁秤找矿。1950年后才大规模开展来。解放后，开始磁法勘探得到很大发展:20世纪50年代，我国先后在：山东金岭镇、辽宁鞍山本溪、湖北大冶、内蒙古白云鄂博、山东莱芜、河北邯郸邢台、四川攀西等地区开展磁法找铁矿工作。（1954年开始投入航磁）我国80%以上的铁矿是通过磁测发现（或扩大）的。其它矿产：安徽铜陵、湖北铜录山的矽卡岩型铜矿；吉林红旗岭、甘肃白家嘴子、新疆喀拉通克的硫化铜镍矿床等，磁测都起到关键作用。在内蒙古、新疆、等地硌矿，山东、辽宁等地金刚石岩管，硼矿、石棉等矿产的发现和圈定起到重要作用。

中国在最近的几十年中，因为铁矿石是国民经济建设的基础物质保证，加大了再铁矿勘察方面的投入，各种新的方法技术也迅猛发展。其中，作为传统寻找铁矿的方法，磁法勘探也得到了迅猛发展。

2磁异常中的传统野外工作方法及数据处理方法介绍

（1）工作方法介绍

地面上设置测网，用磁力仪观测磁异常现象和分布规律。测网一般是由互相平行的等间距的测线和测线上等间距分布的测点组成。测网形状和密度决定于研究对象的规模、需要研究的程度和经济效益等方面。普查阶段主要是发现磁异常，线距应小于最小探测对象的长度,点距应保证有3个以上测点落在磁异常范围内;详查阶段主要是研究磁异常,测网密度则要保证磁异常的形态特征细节能被反映出来。根据探测对象产生磁异常的强弱来选择仪器类型、磁测精度和观测方式。一般来讲，磁测工作首先在正常区建立基点作为全区磁异常的起算点，然后按测线、测点观测总磁场强度及垂向梯度或垂直分量的相对值。在个别情况下，还可观测水平分量相对值。在磁测工作中为评价磁测质量需要进行一定数量测点的重复观测。由于观测数据中还存在其他干扰，因此需要对观测数据作必要的改正才能得到正确的异常值。主要的改正有正常场改正(包括纬度改正)和日变改正，有些还需作温度改正和零点漂移改正。

（2）磁法勘探方法的数据处理

磁法勘探野外观测数据应作各种改正才能得到正确的异常值。其中主要的改正有正常场改正日变改正仪器的温度系数和零点漂移改正。作大面积磁测时正常场的改正中还应包括纬度改正。经过改正后的异常值常用等值线平面图表示。利用电子计算机可以对磁异常作各种处理首先是匀滑曲线以消除偶然误差和随机干扰提高观测数据的质量其次是将分布范围大的区域异常与分布范围小的局部异常分开以便根据区域异常研究区域地质构造根据局部异常研究局部地质构造寻找有用矿产。对磁异常还可作各种变换以突出异常的内在特点或改变条件 有利于解释推断。例如将航磁异常化极即化到垂直磁化时的垂向磁异常可以消除倾斜磁化的影响使异常简化便于解释。由于磁异常的特点与磁性体的形状有关故可根据磁异常的特点推断磁性体的形状埋深走向倾斜方向及磁化强度的大小和方向等。这个过程称为磁异常的解释其内容大致是根据工作地区已知的地质情况岩石和矿石的磁性资料地磁纬度磁异常的特点及积累的经验初步推断引起磁异常的地质原因磁性体的大致形状和空间位置。根据上述推断结果选择适当的方法对磁异常作定量计算例如计算磁性体的埋深大小走向和倾斜方向等。根据前述推断结果并综合其他物探方法的资料确定引起磁异常的地质原因对工作地区的地质构造矿体贮存情况及其大小等作出推论对下步工作提出建议。根据对磁异常验证结果补做必要的工作对异常作再解释。

（3）导数处理在磁法勘探中的应用

目前，随着研究的深入，通过垂向导数，水平导数对数据进行二次处理，来进一步分析引起异常的磁性体特征的方法应用也十分普遍。

磁异常垂向二阶导数有利于突出局部异常、区分迭加异常、圈定地质体边界,它是重、磁资料推断解释中常用的处理方法之一。是一种位场信号处理方法。通过对磁异常数据进行垂向二阶导的计算，可以人为的对不同强度，不同来源的信号进行分离，从而实现对异常体特征的更为清晰的辨别。

而水平梯度较大的地方则多在矿体与围岩，或构造带接触部位，造成其梯度较大的原因主要是两种岩性所含磁性差异或者因构造原因造成的同一种岩性上磁化方向及强度的变化。

3 新方法的应用和创新

根据磁铁矿与磁性岩体的磁性差异，利用“日变法”来区分矿与非矿的研究方向已提出五十余年了。国内投入研究并发表的文章有：七三年长春地质学院写的“日变法"一文：黑龙江省物探队撰写的“利用日变法和低频交流电法分辨矿与非矿异常实验报告”；中科院矿床所1980年发表的“日变法区分矿与非矿的研究”等。

到目前为止，利用K值和Q值的方法有人工磁化法、日变法、低频电磁感应法及磁测深法，但这涉及到一系列的理论问题及高精度的仪器问题，现尚在研究中”。

插值切割法，是以局部异常和区域异常波长（曲率）的明显差异为前提，通过连续的插值切割，把复杂磁异常的凹凸不平、长短不一的局部异常逐步切掉，从而得到有一定光滑程度的区域异常。插值切割法的使用，关键在切割半径。只有选择了最佳切割半径，才能取得最佳的分离效果。原则上选取切割半径是以最大单个磁干扰信号所覆盖范围之半为依据，但由于叠加磁异常的空间结构特征复杂，只能用磁异常和干扰的几个基本参量来描述。因此，确定切割半径时，必须同时考虑磁异常和磁干扰的空间分布特征。

4 总结

磁法勘探在寻找地下含磁性的隐伏矿体有很大的作用。实际生产中，磁测数据在进行了各种改正后，一般主要靠分析平剖图，等值线图来圈定异常区。通过各种处理方法对异常进行分析，寻找找矿线索。对于实际方法的应用选择，更多的还是要考虑测区的实际情况，来选择适当的数据处理方法。

参考文献

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[3]吴宣志,张百山,白大明.日变法区分矿与非矿磁异常的研究[J].中国地质科学院矿床地质研究所文集，1986.

[4]文百红.插值切割法在消除磁异常干扰中的应用[J].地质与勘探,1991,02期.