24磁法勘探-磁性體的正演計算-賈豫葛-2

1、磁性體磁場的正演計算,賈豫葛資源學(xué)院 2009 年 3 月 26日,2）厚板狀體的磁場 無限走向、無限延深厚板的磁場：對有幾何尺度有限的地質(zhì)體，若其長度與埋深之比大于10時，Za?與Za2L的差別小于6%，可把地質(zhì)體當(dāng)作走向無限長的情況。利用面磁荷面積分公式，可得到其磁場表達式。,板狀體被均勻磁化時，僅有面磁荷分布，且同一磁荷面上磁荷密度相同。板狀體在地面任一點P產(chǎn)生的磁場，是各個磁荷面在該點產(chǎn)生的磁場的總和。所以計

2、算板狀體的磁場可以歸結(jié)為計算磁荷面磁場，然后再求和。,（1）面磁荷產(chǎn)生的磁場的計算,,x,（a）向下無限延伸、順層磁化時，頂面的磁荷產(chǎn)生的磁場計算公式：,,,,,,,,,,,,,,,,,（b）二度體、順層磁化、水平磁荷面的磁場的計算：,,,,,,構(gòu)造傾角,,,,,,,,,,,,,,,,,,,（c）二度體、順層磁化、傾斜磁荷面的磁場的計算：,說明：1）P點為原點的坐標(biāo)XPZ2）建立以P點為原點的新的坐標(biāo)X ′ PZ ′3） PX

3、′ 與傾斜的磁荷面平行 PZ ′ 與傾斜的磁荷面垂直,,,,,,,（d）磁荷面垂直地面的磁場的計算：,,,（2）走向無限延長（二度）、有限延伸、傾斜磁化的厚板狀磁體的磁場的正演計算和磁場特征。,,,說明：傾斜磁化，AB、CD和AC、BD四個面上有磁荷分布。,AB面上負(fù)磁荷分布CD面上正磁荷分布AC面上負(fù)磁荷分布BD面上正磁荷分布,,,,,,水平磁荷面的磁場：,傾斜磁荷面的磁場：,Za,傾斜磁化、有限延伸的厚板狀磁

4、體的磁場特征,1）埋深不變，磁化強度影響幅值2）正負(fù)磁荷的分布影響磁異常的正、 負(fù)分布3） 角影響異常的形態(tài)特征,,Za,,,,,（3）走向無限延長（二度）、無限延伸、傾斜磁化的厚板狀磁體的磁場的正演計算和磁場特征。,,傾斜磁化、無限延伸的厚板狀磁體的磁場特征,,,,,1） 順層磁化,2）,2）,3）,4）,,,,順層磁化板狀體 曲線,斜磁化板狀體 曲線,,,,順層磁化,（

5、4）走向無限延長（二度）、無限延伸、順層磁化的厚板狀磁體的磁場的正演計算和磁場特征。,（1）順層磁化、無限延伸的厚板狀磁體,走向無限延長（二度）、無限延伸、順層磁化的厚板狀磁體的磁場特征。,（1）當(dāng)X=0時，Za有極大值,（2）板狀體無限寬，即AB無限大時,,,,,,Za,,,,順層磁化板狀體 曲線,斜磁化板狀體 曲線,無限走向、無限延深厚板的磁場：薄板時厚板的特例。當(dāng)板狀體2b<<h時，稱為薄板，反之為厚板

6、。,,,由厚板公式簡化可得到薄板磁場表達式：,,,（5）薄板狀體的磁場,,,,,,,,薄板不同?角時，Za剖面曲線,仍然可由厚板公式簡化得到水平薄板磁場表達式：,水平薄板磁性體產(chǎn)生的磁場相當(dāng)于兩個頂面埋深分別為h和h+△h的兩個厚板狀體產(chǎn)生的磁場的表達式相減。,,（6）水平薄板狀體的磁場,（6）水平薄板狀體的磁場,,,,,水平薄板磁異常剖面曲線,,可以看作為有限延深、無限走向厚板的特例，其磁場可以由不同磁荷面磁場組合而成。,,,,沿x

7、正向無限延伸，取正號；沿x負(fù)向無限延伸，取負(fù)號；,（7）臺階狀地質(zhì)體（接觸帶）的磁場,,,,,,,,,1）,2）,,,,在磁性巖層一側(cè)出現(xiàn)正值，且延續(xù)較長范圍，非磁性巖層一側(cè)出現(xiàn)負(fù)值。,,,,,水平圓柱體、傾斜磁化,,利用泊松公式,,,,（8）水平圓柱體的磁場,只討論二度體，即沿走向無限延長，且埋深、截面形狀、磁化特征穩(wěn)定的條件下的地質(zhì)體在地表面產(chǎn)生的磁場。,水平圓柱體、垂直磁化,,,,水平圓柱體、水平磁化,,,,二度水平圓柱不同有效

8、磁化傾角is時，剖面磁場Za、Ha曲線,垂直無限延伸柱狀體 –順層磁化,,只討論二度體，即沿走向無限延長，且埋深、截面形狀、磁化特征穩(wěn)定的條件下的地質(zhì)體在地表面產(chǎn)生的磁場。,,,柱狀體的 曲線異常,曲線異常,（9）任意截面二度體磁場的計算-量板方法,水平圓柱體、垂直磁化的磁場計算公式：,,,小圓柱體中心的坐標(biāo),,,,,,,,,,令：,,計算出一系列的,,,（10）影響磁性體磁場的因素,磁性體的幾何參數(shù)、物性參數(shù)與磁場特征的對應(yīng)關(guān)系

9、。（a）磁性體的形狀大小與磁異常的關(guān)系：磁性體的形狀大小直接決定磁異常的平面形態(tài)和空間的大小球狀體水平柱狀體板狀體,,（b）磁性體的下延深度與磁異常的關(guān)系：底面磁荷的分布的影響問題有限延伸----兩側(cè)有負(fù)異常無限延伸---- 不為零，Za剖面一側(cè)有負(fù)異常 越大， Za越不對稱，原點位于Zamax和Zamin之間 為零，

10、 Za剖面無負(fù)異常,,,（c）磁性體的走向和傾向與磁異常的關(guān)系 ： 與磁異常的關(guān)系Za等值線的軸線方向----磁體的走向（測線布置應(yīng)垂直磁體的走向） ： 方向、大小改變，磁場分布特征改變,,（d）磁體的磁化強度與磁異常的關(guān)系 ： 影響磁異常的幅值磁化傾角隨緯度不同而變化-----磁性體特征的變化------正負(fù)磁荷分布位置的變化-----磁異常的分布,（e

11、）磁性體埋深與磁異常的關(guān)系 ：深度----影響磁異常的幅度、寬度和梯度埋深淺：異常幅度大，異常變化陡埋深大：異常幅值小，異常變化緩,（f）總結(jié)：磁性體的幾何參數(shù)（形狀、大小、位置）磁性體的物性參數(shù)（磁化強度的大小、方向）--------決定了磁性體周圍的磁場的分布特征,磁性體的,磁法勘探的正反演問題：,范圍大小,埋藏深度,產(chǎn)狀,磁性參數(shù)等,,幅度大小,異常的形態(tài),分布范圍,平面可空間的變化,,,磁性體的幾何形態(tài),1）正問