磁梯度张量数据处理方法在实际资料处理中的应用

吕文杰，黄临平

（东华理工大学，江西南昌330013）

1 测区概况

工作区域气候为亚热带多雨气候，植被发育非常好；沟谷纵横，但无大的水系，点源比较充足，供电方便。测区地层分布主要为新元古界库里组、震旦系和第四系。

区域构造位置处于华南活动带，区域上出露的地层包括加里东褶皱基地变质岩系（Pt3-∈1）、印支海相盖层岩系（D2-T1）和新生代陆盆岩系（E-Q）。区域地层构造线总体呈北东向。经历了加里东形变期、印支形变期和燕山—喜马拉雅形变期，各期形变的性质、强度各异。断裂构造以北东向、北西向和南北向为主。伴随区域构造演化规律，区域岩浆活动主要为加里东期—燕山期侵入岩。区内矿产较丰富，主要有铁、锰、金、银和煤等。

矿体赋存于早震旦世下坊组中段，含矿岩石主要为含磁铁石英岩。锰矿体仅有1条，并对其进行了重点勘查。矿体呈层状、似层状产出，沿走向呈舒缓波状断续延长约1000m，脉宽0.37～2m，矿体走向北西160°倾向北东东，倾角65°～75°。矿石中金属矿物以菱锰矿、磁铁矿为主，脉石主要有石英、长石。Mn平均品位13.3%，最高17.9%；TFe15%～20%。矿石的自然类型为氧化锰矿石；矿石的工业类型为沉积变质锰矿床。矿床的成因类型属沉积型锰矿床。现将该区各种岩（矿）石的磁性参数叙述如表1所示。

表1 测区标本磁测参数

从表1中可见，工区主要以4种岩性为主。其中以磁铁矿的磁性为最强，磁化率均值为202718×10-5SI，磁铁矿的磁化率变化较大，磁性较强；板岩和千枚岩的磁化率与剩磁变化都不大，远比磁铁矿的磁性低；铁英岩的磁化率也较高。

2 数据采集

2.1 测线布置

工作区测线方位为正南北方向。测网密度为1000m×40m，小工区的测网密度为200m×40m。

2.2 野外定点

野外测线、测点根据1:1万地形图，用GPS定点。精度符合工作要求。GPS参数经实地校正，设置值为：

中央经线：114；Dx：-64；Dy：-132；Dz：10。

2.3 仪器一致性测定

仪器的一致性测定是选择在工作区域内地表干扰少并且在无人工干扰场影响地段进行。在野外磁测工作期间，为了测定仪器的一致性，在测线上布置了50个观测点，经过观测并进行了日变改正之后，其总均方误差为ε=1.80，符合测量精度要求。

此外，还进行了探头及主机的一致性校验。经过一系列的仪器校验工作，均达到地面磁测技术规程，可以投入测量工作。

2.4 日变观测

日变观测点及校正点选设在工作区域内磁场比较平稳且出工、收工较为方便之处，位于工作区域南面。设立日变站处在半径2m、高差0.5m范围内的磁场变化值小于2nT，符合要求，可以作为日变观测站。日变站所用仪器为北京地质仪器厂生产的质子仪，仪器编号为CZM-3-3，稳定性较好。日变站观测时间应开始于早校观测前，结束于晚校观测之后。

3 资料处理

3.1 资料处理措施

对野外资料经过日变改正、正常场改正、高度改正及测点磁异常计算等处理之后。为了进一步分析产生磁异常的地质因素，提取、突出有用的地质信息，提高对磁异常解释的地质效果。利用RGIS软件对整个工区的ΔT数据进行了处理与转换，将ΔT数据转换为磁张量数据，利用张量数据数值计算方法进行处理。

3.2 资料处理方法

对测区实际资料处理主要利用水平梯度模（THDR）、解析信号（ASM）、Tilt梯度、Theta图等张量数据处理方法进行处理。

水平梯度模法[1]表达式为：

Tilt梯度法[4]是垂直梯度与水平梯度的arctan角度表达式为：

解析信号法[2—3]又称为总梯度模表达式为：

Theta图[5]法是水平梯度与解析信号的比值其表达式为：

利用上述原理公式对测区资料进行处理可得到图1所示结果。

图1 测区实际资料处理结果

通过对该地区原始磁异常转换处理，从反演结果图中可明显看到，Theta图法和Tilt梯度随测区资料处理效果差不能够反映出测区内异常体的有效信息，从前人资料中也不难发现这2种方法扩散效果明显，抗干扰性差。相比而言ASM和THDR处理效果都比具有较高的分辨率，ASM、THDR方法都能够较好地识别出测区异常体信息。可为开采设计提供更可靠的依据。

4 结论

通过对实际测量数据的处理发现ASM、THDR对原始磁测资料进行处理之后能够反映出测区异常体基本信息分辨率较高，取得较好的成果，而Theta图和Tilt梯度对测区原始数据处理之后效果差，这可能是仪器本身的误差以及测区地质条件等因素引起，这2种方法处理实际数据的时候可以进行延拓处理，压制局部异常。

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