重磁數(shù)據(jù)處理大報(bào)告-陳亮

1、中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（武漢）地空學(xué)院 姓 名： 陳亮 班 級(jí)： 061132 學(xué) 號(hào)： 20131004480 指導(dǎo)老師： 楊宇山 目錄一、地質(zhì)任務(wù)3二、工區(qū)概況 3三、數(shù)據(jù)整理 4一、重力資料數(shù)據(jù)整理 4二、磁場(chǎng)資料數(shù)據(jù)整理 6四、材料圖 4五、研究區(qū)重磁異常分析 10六、重磁資料數(shù)據(jù)處理 131、重力場(chǎng)延拓 132、磁場(chǎng)化極處理163、重力場(chǎng)的分離174、磁場(chǎng)的分離185、重磁資料導(dǎo)數(shù)換算處理20七、局部重磁異常分析 25八、學(xué)習(xí)總結(jié)25一、地質(zhì)任務(wù)（1）將布格重力異常g和磁異常T整理出來(lái)，計(jì)算布格重力異常和磁異常的總精度。（2）利用surfer繪制測(cè)點(diǎn)點(diǎn)位圖（即實(shí)際材料圖），布格重力異常平面圖，

2、磁異常T平面圖。（3）根據(jù)密度統(tǒng)計(jì)表分析研究區(qū)的物性特征。（4）分析研究區(qū)重磁異常特征。（5）對(duì)重磁資料進(jìn)行處理（化極、延拓、導(dǎo)數(shù)換算等并繪制結(jié)果圖件），并進(jìn)行斷裂構(gòu)造分析。（6）提取與礦有關(guān)的局部重磁異常（繪制結(jié)果圖件），并進(jìn)行對(duì)應(yīng)分析，區(qū)分礦與非礦異常、磁鐵礦與磁鐵礦的可能分布范圍。（7）撰寫報(bào)告。二、工區(qū)概況研究區(qū)位于我國(guó)中東部地區(qū)，地理坐標(biāo)為東經(jīng)113.98697°114.00797°，北緯29.508730°29.522709°，處在我國(guó)非常重要的鐵多金屬礦成礦帶西段。在以往地質(zhì)、物探工作基礎(chǔ)上，2015年3月人們?cè)谘芯繀^(qū)中部完成了面積為5km

3、²（2.5km×2km，線距50m，點(diǎn)距20m，測(cè)向方位角0度）的1:5000地面重磁掃面工作。此次重力施工設(shè)計(jì)精度為50Gal，磁測(cè)施工設(shè)計(jì)精度為5nT，共完成了3116個(gè)測(cè)點(diǎn)，檢查點(diǎn)159個(gè)，重力觀測(cè)誤差為18.3Gal，磁測(cè)觀測(cè)誤差為2.12nT；重力近區(qū)地改范圍020m，在野外完成，采用差分GPS（RTK）進(jìn)行8方位方形域測(cè)量，檢查點(diǎn)59個(gè)，誤差為5.8Gal。點(diǎn)位測(cè)量采用RTK差分GPS進(jìn)行測(cè)量，檢查313個(gè)點(diǎn)，高程測(cè)量誤差為4.63cm，平面位置測(cè)量誤差為1.38m。研究區(qū)鐵礦賦存于燕山期早的中酸性巖與三疊系地層的接觸部位，研究區(qū)經(jīng)歷了后期的構(gòu)造變動(dòng)，斷裂構(gòu)造發(fā)

4、育，淺表磁鐵礦經(jīng)歷了風(fēng)化和淋濾作用后，形成了50%以上的高品位赤鐵礦。工區(qū)地層工區(qū)全為第四系覆蓋。在研究區(qū)西南方零星有巖體岀露，侏羅系、三疊系、石炭系等地層在工區(qū)東北方有小面積岀露。本次施工共采集了352塊各類巖石標(biāo)本，經(jīng)過(guò)測(cè)量得到如下表1物性參數(shù)。表1 巖石物性標(biāo)本測(cè)定結(jié)果統(tǒng)計(jì)表時(shí)代巖性標(biāo)本塊數(shù)密度值變化范圍平均密度g/cm³磁化率（×10-6SI）剩磁Jr（×10-3A/m）第四系Q礫石、砂、泥101.671.831.75-第三系R礫巖、砂巖、泥巖302.002.292.12-侏羅系J砂巖、細(xì)砂巖402.292.782.4820-三疊系T礫巖、砂巖、白云巖95

5、2.462.592.56137-石炭系C凝灰?guī)r、砂巖、灰?guī)r202.562.912.69773-泥盆系D凝灰?guī)r、砂巖、灰?guī)r152.402.942.67562-中酸性巖花崗巖、花崗閃長(zhǎng)巖452.512.882.621856120磁鐵礦磁鐵礦、磁赤鐵礦403.113.973.412352943012赤鐵礦赤鐵礦352.983.513.13686893三、數(shù)據(jù)整理1、 重力資料數(shù)據(jù)整理利用實(shí)測(cè)的相對(duì)重力值、相對(duì)高程值和X,Y坐標(biāo)值，計(jì)算各種校正。 緯度校正用計(jì)算， 自由空間（或高度）校正用， 中間層校正用 地形校正分近區(qū)地改和中遠(yuǎn)區(qū)地改： 近區(qū)地改：，d1:表示密度為2g/cm3時(shí)的近區(qū)地改值，原數(shù)據(jù)

6、中已給出。 中區(qū)：20-500米，所選網(wǎng)格為20；密度為2g/cm3。遠(yuǎn)區(qū)：500-10000米，所選網(wǎng)格200。密度為2g/cm3。其他密度中區(qū)地改：，d2:表示密度為2g/cm3時(shí)的中區(qū)地改值，由軟件計(jì)算。其他密度遠(yuǎn)區(qū)地改：，d3:表示密度為2g/cm3時(shí)的遠(yuǎn)區(qū)地改值，由軟件計(jì)算。布格重力異常=相對(duì)基點(diǎn)總重力值+所有校正密度(kg/cm3)相關(guān)系數(shù)20.0947488072.10.0723888152.20.049959192.30.0274937882.40.0050266742.5-0.0174081312.6-0.0397769132.7-0.0620465132.8-0.08418

7、45652.9-0.1061597263-0.127941887當(dāng)密度為2.42g/cm3時(shí)，布格異常與高程的相關(guān)性為零，所以中間層和中遠(yuǎn)區(qū)地改采用的密度為2.42g/cm3。由于本次實(shí)習(xí)采用的模型問(wèn)題，最終還是采用2.6g/cm3的密度作為改正密度根據(jù)布格異常計(jì)算公式 在excel中計(jì)算得到布格異常?，F(xiàn)已知重力施工設(shè)計(jì)精度要求為50Gal，重力觀測(cè)誤差為18.3Gal，重力近區(qū)地改誤差為5.8Gal；高程測(cè)量誤差為4.63cm，平面位置測(cè)量誤差為1.38m。高程測(cè)量誤差引起的重力誤差為：ghg.u.=3.086hm計(jì)算得到誤差為3.086*4.63*10-4=0.001429Gal平面位置測(cè)

8、量誤差引起的重力誤差為：ghg.u.=-0.814*sin(2)* xm計(jì)算得到誤差為-0.814*sin(2*29.528855274°)*1.38= -0.0096346Gal所以，中遠(yuǎn)區(qū)地改的誤差范圍是：025.88894Gal在中區(qū)地改中，計(jì)算原測(cè)區(qū)的改正值，將測(cè)區(qū)的點(diǎn)分別移動(dòng)半個(gè)網(wǎng)格后，在計(jì)算其地改值便可以得到新的改正值，用原改正值與新改正值計(jì)算中區(qū)地改的誤差，公式如下：=i=1n(ai-bi)22n計(jì)算得到中區(qū)地改的精度為：0.8797Gal同理，遠(yuǎn)區(qū)地改的精度為：0.2866 Gal綜上，布格異常的總精度為：18.3+5.8+0.001429 +0.0096346+0.

9、8797+0.2866=25.2773636Gal50Gal故滿足施工要求。2、 磁場(chǎng)資料數(shù)據(jù)整理利用實(shí)測(cè)的磁測(cè)總場(chǎng)、相對(duì)高程值和X,Y坐標(biāo)值，計(jì)算各種校正。 日變校正：由軟件完成。 正常場(chǎng)隨高程變化校正：。 正常場(chǎng)隨維度變化校正：。 總的磁異常： 。處理后的磁測(cè)數(shù)據(jù)四、材料圖實(shí)際地形圖實(shí)際測(cè)點(diǎn)圖重力重力野外資料布格重力異常磁場(chǎng)磁場(chǎng)野外數(shù)據(jù)磁異常圖五、研究區(qū)重磁異常分析重力異常利用低通濾波30次做為背景場(chǎng)分離出的局部場(chǎng)進(jìn)行一次濾波（1東西向，2南北向，3西北到東南，4西南到東北）磁異常磁異常背景場(chǎng)磁異常局部場(chǎng)由重力異常區(qū)域場(chǎng)可以看出：整體上西北重力低，東南重力高；從西北向東南重力值在增大。由重

10、力異常的局部場(chǎng)可以看出在西北角有一個(gè)重力高，中部有一個(gè)較大的重力高，根據(jù)四條剖面圖形類似，可推測(cè)中部異常體為球體。 由磁異常區(qū)域場(chǎng)可以看出：東北為低磁，西南為高磁；從東北向西南整體上磁場(chǎng)值在增大。磁異常局部場(chǎng)可以看到在東北角有一條幾乎貫穿南北的斷層。在中部地區(qū)有兩處明顯挨著的磁異常，北部為低磁異常，南部是高磁異常。 根據(jù)工區(qū)巖石物性標(biāo)本，高密度對(duì)應(yīng)的是石炭系、泥盆系的砂巖、灰?guī)r、凝灰?guī)r，以及中酸性的花崗巖和磁鐵礦、赤鐵礦等。高磁性的物質(zhì)為磁鐵礦以及較次一點(diǎn)的酸性花崗巖。重力局部異常圖中中部地區(qū)的重力高值異常與局部磁異常中部的高磁異常相吻合，而且一般強(qiáng)磁性的磁鐵礦分化后會(huì)變成弱磁性的赤鐵礦，剛好

11、與局部磁異常中中部高磁低磁異常伴生相符合。在整個(gè)測(cè)區(qū)中部既出現(xiàn)重力高值異常同時(shí)出現(xiàn)高磁異常，大致可以推測(cè)在中部地區(qū)存在磁鐵礦礦床。六、重磁資料數(shù)據(jù)處理1、重力場(chǎng)延拓向上延拓10米向上延拓30米向上延拓50米向上延拓70米向上延拓100米向下延拓10米向下延拓20米向下延拓35米向下延拓50米向下延拓57米中部重力異常下延至40米處局部異常開始分離，下延至60米時(shí)中部異常已經(jīng)消失，推測(cè)中部異常的埋深大約在40-65米處左右。2、磁場(chǎng)化極處理化極-也稱化到地磁極，因?yàn)樵诘卮艠O處，如北磁極，磁化方向是垂直向下的，對(duì)于直立板，水平圓柱體等，其化極后的曲線是以縱軸為對(duì)稱的，比斜磁化時(shí)好解釋，所以對(duì)磁異常

12、解釋時(shí)，人們喜歡作化極處理來(lái)簡(jiǎn)化解釋過(guò)程?？偞艌?chǎng)異常T化極的過(guò)程分兩步,第一步首先把T轉(zhuǎn)換成Z，這一步相當(dāng)于分量換算，然后再把斜磁化Z轉(zhuǎn)化為垂直磁化Z，這一步稱磁化方向轉(zhuǎn)換。 磁傾角和磁偏角為各項(xiàng)參數(shù)中所給的已知數(shù)據(jù)I=44.4032°，D=-4.2206°。所得的化極結(jié)果見下圖。用suffer繪制化極后的磁異常3、重力場(chǎng)的分離重力異常區(qū)域場(chǎng)重力異常局部場(chǎng)在剖面圖中有兩個(gè)異常，北部重力異常相對(duì)于南部較小。4、磁場(chǎng)的分離5、重磁資料導(dǎo)數(shù)換算處理對(duì)重磁資料導(dǎo)數(shù)換算等處理，得出的結(jié)果如下： 布格重力異常一階導(dǎo)數(shù)布格重力異常 水平一階導(dǎo)數(shù) 布格重力異常二階導(dǎo)數(shù) 布格重力異常 水平二

13、階導(dǎo)數(shù) 磁場(chǎng)異常一階導(dǎo)數(shù) 磁異常 水平一階導(dǎo)數(shù) 磁異常 垂向一階導(dǎo)數(shù)磁場(chǎng)異常垂向二階導(dǎo)數(shù)磁場(chǎng)異常水平二階導(dǎo)數(shù)磁場(chǎng)異常垂向二階導(dǎo)數(shù)對(duì)于導(dǎo)數(shù)可以清楚的分離距離較為接近的異常體，通過(guò)重磁的一階導(dǎo)數(shù)和二階導(dǎo)數(shù)的，可以清楚的從圖中判斷出在測(cè)區(qū)中心位置處，存在著兩個(gè)異常體，分別為高重力異常、高磁異常和中重力異常、弱磁異常的兩個(gè)異常體，同時(shí)通過(guò)導(dǎo)數(shù)的曲線，可以發(fā)現(xiàn)其形狀與球體的異常形態(tài)十分吻合，再次印證之前對(duì)于地質(zhì)體為球體的假說(shuō)。七、局部重磁異常分析結(jié)合延拓、導(dǎo)數(shù)換算、化極后的等值線圖可以更清楚的看到測(cè)區(qū)中央、以及東北角的異常，分析后發(fā)現(xiàn)發(fā)現(xiàn)，在測(cè)區(qū)的東北角，重力異常并沒(méi)有明顯的改變，而磁異常卻出現(xiàn)了呈現(xiàn)分布狀態(tài)、帶狀的低磁異常，結(jié)合本地區(qū)的巖石礦物特性分析，東北角存在著正常重力，有可能是侏羅紀(jì)、三疊紀(jì)和石炭紀(jì)的地層在此處存在接觸帶，同時(shí)判斷弱磁性異常，有可能在地下存在著呈現(xiàn)帶狀分布狀態(tài)的中酸性花崗巖或者是呈帶狀分布狀態(tài)的淺層赤鐵礦。通過(guò)綜合判斷，東北角可能出現(xiàn)過(guò)斷層之類的地質(zhì)構(gòu)造，為兩個(gè)不同巖性地層的接觸帶，極有可能出現(xiàn)過(guò)火山或者巖漿上涌等情況，因此出現(xiàn)了帶狀、分布狀態(tài)的花崗巖或者赤鐵礦的現(xiàn)象。八、學(xué)習(xí)總結(jié)通過(guò)這次重磁