3.7.1重磁資料地質解釋的內容、方法和步驟
3.7.1.1重磁數據預分析
為了保證解釋的完整性、可靠性和方便性,在解釋前應分析以下條件和因素。
1)分析檢查用於解釋的基礎資料重磁異常是否滿足在允許誤差範圍內以要求的詳細程度測量所研究的地質因素引起的異常的要求,即分析重磁測量的精度,測量網的形狀和密度是否合適,異常是否可靠,這是取得良好地質效果的前提。
2)需要研究分析壹個工區內不同研究對象引起的重磁異常之間、研究對象與非研究對象(或幹擾因素)引起的重磁異常之間是否存在反映特征的差異。如果存在這種差異,就要有目的地選擇相應的數據處理方法,區分不同研究對象產生的重磁異常,同時排除或壓制幹擾物產生的異常,從而獲得單壹地質因素引起的有效(目標)異常,有利於做出正確的地質判斷。
3)異常的解釋壹般從“看圖”或識別異常開始,先把握全局,再深入局部。即首先對異常進行劃分或分類,分析各區(類)異常特征與區域地質環境之間可能的內在聯系。在此基礎上,進壹步合理解釋了各區形成局部異常的地質因素。
4)異常解釋應遵循從已知到未知的原則。相似地質條件引起的異常具有相似的特征,特別是在局部異常的解釋中,用壹個鉆井資料或壹個地震剖面資料作為對照解釋後,所取得的成功經驗可以推廣到周圍條件相似地區的異常,可以事半功倍。
5)充分收集、分析和利用工區內的地質、鉆井、物性等物探(化探)資料,盡可能增加已知條件或約束,限制反問題的多重性。
3.7.1.2重磁異常處理和轉換
重磁異常的處理和轉換是重磁解釋理論的重要組成部分。
在重磁異常正反問題的討論中,為簡單起見,對所討論的問題作了壹些假設,如地質體的規則形狀、均勻密度或磁化強度、單體、水平觀測面等。建立了地質模型與重磁異常特征的關系,建立了壹套解釋理論。然而,實際情況往往與這些理論假設大相徑庭。如果直接用上述方法來解釋控制異常,將會很困難或導致不正確的結論。
我們得到的重磁異常包含了從深部到地表所有密度不均勻性和磁不均勻性的影響,是壹種疊加異常;不同地質因素引起的異常在幅度、分布範圍、變化速度等特征上各不相同,因此所包含的信息量非常大。然而,不同因素引起的異常疊加,給人們的識別、鑒別和研究帶來了很大的困難。因此,將疊加的異常分解成孤立的異常,或突出壹些異常,壓制另壹些異常,已成為重磁異常處理和轉換的主要組成部分。
重磁勘探壹般只能得到δ G、Za和δ T。有時為了使實際異常滿足解釋的需要,需要進行分量轉換,如由Za計算Hax,由δ G計算Vxz,以提供各種異常信息,滿足某些解釋方法的要求。
實踐證明,磁異常的處理和轉換對提高解釋推斷效果至關重要。隨著重磁測量精度的不斷提高,測得的異常所包含的可靠信息量也在不斷增加。如何有效地提取和利用這些信息,已成為重磁異常解釋理論研究的重要課題。
重磁異常的轉換處理方法有很多種,每種方法都有自己的特點和作用,同時也有自己特定的適用條件,不能盲目使用。應認真分析重磁異常的特征、測區的物性、地質條件和待解決的地質問題,合理選擇處理方法。重磁異常的處理和轉換只是壹種數學處理,可以使數據中的某些信息更加突出和明顯,但不能獲得觀測數據中沒有的信息。所以在應用各種方法時壹定要註意實際數據的準確性和處理方法本身的準確性。
重磁異常數據的處理和轉換可以在空間域和頻率域進行。下面簡單介紹各種方法的目的和意義,方法的理論基礎和實施步驟可以在相關書籍中找到。
(1)數據網格化
在實際中,由於壹些客觀原因,壹些測點無法實現測量,導致測點分布不均勻。因此,規則網格節點上的數據必須由不規則網格上的實際數據轉換而來,這就是數據網格化的過程。
數據網格化的本質是對不規則數據點進行插值,通常采用二元拉格朗日插值多項式來計算。
(2)異常平滑
由於測量誤差、校正誤差和表面附近的隨機幹擾,異常曲線往往呈現不規則的鋸齒形狀。解釋前必須進行平滑,常用的方法是最小二乘平滑法。
(3)解析延拓
從水平面(或水平線)上觀測到的異常計算場源外的異常,稱為異常的解析延拓。其中上半空間(或上半平面)異常的計算稱為向上延拓,反之亦然。向上延拓利用位場半空間中第壹邊值問題的解,即(1.1-58)和(1.1-59)來求解。以二維磁性體的δ T異常為例,其延拓公式為:
勘探技術工程
對於向下延拓,利用插值多項式推導向下延拓公式。
向上延拓的主要作用是突出深部地質體異常,壓制淺部和小型地質體異常。向下延伸可以突出淺層地質體異常,分辨水平疊加異常。
(4)組件轉換
重力勘探壹般只能測出δ g,磁法勘探壹般測出δ z和δ t。異常解釋有時需要其他量,然後需要進行分量轉換,比如由δ z和Vxz計算出Hax從δg;有時為了使異常的解釋更簡單容易,需要轉換磁化方向,如把δZ轉換成,或者把Z a轉換成層理磁化Z“a,H”ax。
(5)異常的導數計算
重磁異常的導數被廣泛用於解釋。同時,為了突出淺層異常,區分水平疊加異常,往往需要計算異常的導數,如用Za計算Vxz、Vzz等。
(6)區域場和局部場的劃分
區域場和局部場是相對的概念。通常區域場是深部地質因素造成的,局部場是淺部地質因素造成的。為了單獨研究區域場或局部場,必須把它們從測量的疊加場中分割出來。常用的方法有圖解法、平均場法和趨勢分析法。
3.7.1.3異常的定性解釋
定性解釋包括兩個方面:壹是初步判斷異常的地質成因,二是大致判斷地質體的形態、產狀和範圍。在地球物理勘探中,直接尋找的對象稱為目標對象,最終尋找的對象稱為目標對象。比如利用重力勘探結合磁法勘探尋找磁鐵礦靶區就是目標;在油氣田中,目標不是靶,而是地質因素(包括火成巖、地層和構造等。)與礦物的賦存位置有關。因此,異常的定性解釋就是確定目標是否存在,推斷其賦存狀態,判斷目標存在的可能性。
由於地下地質條件的復雜性,用地球物理方法獲得的數據來判斷其異常的地質原因往往是困難的,有時甚至是不可能的。考慮到研究對象往往具有多種物性,綜合分析各種地球物理方法獲得的數據,可以更準確地確定異常的地質成因。因此,只要方法運用得當,就能取得較好的地質效果。
3.7.1.4異常定量解釋
定量解釋通常是在定性解釋的基礎上進行的,其結果往往可以補充解釋的結果。兩者之間沒有嚴格的界限,相輔相成。定量解釋是根據反演得到的地質體的空間位置、幾何參數和物理參數,進壹步判斷異常的地質成因;提供巖石(地層)或基底在平面或剖面上的構造、傾角、厚度的變化,從而推斷地下地質構造;提供地質體在平面上的投影位置,地質體的深度和傾角等。,以便合理安排鉆井工程。
3.7.1.5地質結論及示意圖
地質結論是異常解釋的結果,是重磁工作的最終結果。它是對重磁資料反映的地質情況的簡要總結或概括,也是結合定性解釋、定量解釋和地質規律做出的地質推斷。需要註意的是,這個地質結論不壹定和地質學家的結論壹樣。
地質圖是重磁工作成果的集中表達和形象描述。重磁工作成果應盡可能以推斷成果圖的形式表示,如地質剖面圖、地質草圖、推斷構造輪廓圖、礦產預測圖等。