总强度磁异常各阶垂向导数换算新方法

总强度磁异常垂向导数换算在磁性目标解释推断过程中具有重要意义。分析频率域总强度磁异常各阶垂向导数转换因子的滤波特性,指出在求解总强度磁异常垂向导数时,常规傅里叶变换法会明显放大观测数据中高频噪声的影响,甚至可能淹没掉真实信息。给出一个重要定理:总强度磁异常沿垂直方向的积分及各阶偏导数均为准调和函数,在此基础上,提出基于拉普拉斯方程的逐步求解法,联合空间域和频率域换算总强度磁异常沿垂直方向的各阶导数。同时,采用球体磁场模型验证所提方法的有效性,并推导地磁场方向和磁化强度方向不一致时,球体总强度磁异常沿垂直方向的一阶和二阶导数表达式。结论表明:利用样条法计算的垂向导数结果精度明显优于常规傅里叶变换法计算结果,且具有较强的抗噪能力。

基于等效源的总强度磁异常非线性处理方法

总强度磁异常(ΔT1)常规处理方法通常将其近似当作磁异常矢量在地磁正常场方向上的投影(ΔT2).然而对于高磁环境如磁铁矿处的磁异常场幅值可达104 nT甚至更大的情况,上述近似假设则不再成立,如采用常规处理方法可能会带来明显的误差.本文针对该问题,提出一种基于等效源的总强度磁异常非线性处理方法;该方法根据总强度磁异常获取流程,直接反演实测地磁场总强度幅值与正常场强度幅值之差来求取等效场源.本文首先通过模型试验,分析ΔT1与ΔT2的差异;然后将ΔT1当作ΔT2采用常规处理方法以及ΔT1采用新方法得到的结果作对比分析,结果表明新方法处理结果与理论值的差异为常规方法处理结果的1/5甚至更小,充分说明了新方法的有效性;最后将该方法应用于铁矿实测总强度磁异常处理实例中来转换计算磁异常总模量,其实际应用效果进一步体现了高幅值总强度磁异常数据处理过程中采用新方法的必要性.

基于2008年CHAMP卫星地磁总强度数据分析中国及邻区地磁异常特征

CHAMP卫星10年的观测任务提供了大量高精度的地磁观测数据。利用2008年CHAMP卫星地磁总强度F观测数据,通过地磁指数及地方时阈值为参数选取地磁活动较为平静期间的卫星观测资料,并利用地磁参考模型去除主磁场和外源场成分,获得了中国及邻区地磁异常分布。结果表明:卫星磁异常的分布特征与地质构造有较好的对应关系,塔里木盆地、四川盆地、松辽盆地、印度地台及华北平原部分地区表现为正磁异常,青藏高原和阿尔泰造山带地区表现为负磁异常。

水下磁性目标探测中磁异常分量换算方法

为了更加准确地判断水下磁性目标空间位置及形态,有必要研究由磁场标量信息向矢量信息换算的方法。根据总强度磁异常与磁异常分量傅里叶变换后的频率域关系,推导由总强度磁异常向磁异常分量换算的公式。利用获取的总强度磁异常,结合测区地磁场方向信息,即可实现标量场向矢量场换算。采用小尺度与大尺度球体以及直立长方体磁场模型对提出方法进行验证,结论表明:换算后垂直分量与理论值存在较小偏差,而水平两个分量与理论值基本吻合;无论剖面测线是否经过磁性目标中心在水平面的投影点,换算的磁异常分量精度差异微小;同时,较小的地磁场方向偏差不会给分量换算精度带来很大影响。

利用改进泰勒级数法对磁异常场进行向下延拓

基于高精度的磁异常场垂向导数,提出采用改进泰勒级数法实现磁异常场的向下延拓。通过仿真试验数据对提出的向下延拓方法进行了验证,结果表明,该方法可实现磁异常场稳健向下延拓,其计算精度要优于目前常用的傅里叶变换法和常规泰勒级数法计算精度。

不同纬度地区航磁三分量矢量解释技术应用研究

我国的航磁三分量勘查系统于2017年研制成功,但是利用大面积性航磁三分量数据开展地质解释研究尚处于起步阶段,通过研究认为垂向分量、东向分量和北向分量数据需要进行化极,虽然相关文献和教材开展了航磁三分量中三个分量的化极理论公式的推导但并不是最终结果,本文经过深入的理论公式推导首次获得了三个分量的化极理论公式,同时将化极后的三个分量数据得到的磁异常总强度矢量数据的相关意义进行了深入分析,得出磁异常总强度矢量图可以较好地指向磁性地质体的赋存位置,在此基础上设计了单一异常体的简单模型和4个异常体的复杂模型开展理论分析,对不同纬度的三个分量数据化极效果进行了分析,得出虽然在低纬度地区三个分量的化极效果并不理想,但是所绘制的磁异常总强度矢量箭头图却可以不受低纬度化极效果不好的影响,在纬度1°-90°的三个分量数据经过化极后绘制的磁异常总强度矢量箭头总能指向磁性地质体,而且汇聚的矢量箭头的位置还可以反映地质体的埋藏深度,然后将该思路应用于中国北部某地区的航磁三分量数据,所绘制的磁异常总强度矢量箭头图出现了指上和指下的现象,通过研究认为箭头图指上的现象是由于该区域的磁性地质体存在有剩磁现象,通过对比地质资料并得到了验证。