重磁数据处理大报告-陈亮

中国地质大学（武汉）地空学院姓名：陈亮班级：061132学号：20131004480指导老师：杨宇山2目录一、地质任务.........................................................................................3二、工区概况.......................................................................................3三、数据整理.......................................................................................4一、重力资料数据整理.....................................................................4二、磁场资料数据整理.....................................................................6四、材料图...........................................................................................4五、研究区重磁异常分析..................................................................10六、重磁资料数据处理......................................................................131、重力场延拓...............................................................................132、磁场化极处理.............................................................................163、重力场的分离.............................................................................174、磁场的分离.................................................................................185、重磁资料导数换算处理..............................................................20七、局部重磁异常分析......................................................................25八、学习总结.......................................................................................253一、地质任务（1）将布格重力异常Δg和磁异常ΔT整理出来，计算布格重力异常和磁异常的总精度。（2）利用surfer绘制测点点位图（即实际材料图），布格重力异常平面图，磁异常ΔT平面图。（3）根据密度统计表分析研究区的物性特征。（4）分析研究区重磁异常特征。（5）对重磁资料进行处理（化极、延拓、导数换算等并绘制结果图件），并进行断裂构造分析。（6）提取与矿有关的局部重磁异常（绘制结果图件），并进行对应分析，区分矿与非矿异常、磁铁矿与磁铁矿的可能分布范围。（7）撰写报告。二、工区概况研究区位于我国中东部地区，地理坐标为东经113.98697°—114.00797°，北纬29.508730°—29.522709°，处在我国非常重要的铁多金属矿成矿带西段。在以往地质、物探工作基础上，2015年3月人们在研究区中部完成了面积为5km²（2.5km×2km，线距50m，点距20m，测向方位角0度）的1:5000地面重磁扫面工作。此次重力施工设计精度为50μGal，磁测施工设计精度为5nT，共完成了3116个测点，检查点159个，重力观测误差为18.3μGal，磁测观测误差为2.12nT；重力近区地改范围0~20m，在野外完成，采用差分GPS（RTK）进行8方位方形域测量，检查点59个，误差为5.8μGal。点位测量采用RTK差分GPS进行测量，检查313个点，高程测量误差为4.63cm，平面位置测量误差为1.38m。研究区铁矿赋存于燕山期早的中酸性岩与三叠系地层的接触部位，研究区经历了后期的构造变动，断裂构造发育，浅表磁铁矿经历了风化和淋滤作用后，形成了50%以上的高品位赤铁矿。工区地层工区全为第四系覆盖。在研究区西南方零星有岩体岀露，侏罗系、三叠系、石炭系等地层在工区东北方有小面积岀露。本次施工共采集了352块各类岩石标本，经过测量得到如下表1物性参数。表1岩石物性标本测定结果统计表4时代岩性标本块数密度值变化范围平均密度g/cm³磁化率κ（×10-6SI）剩磁Jr（×10-3A/m）第四系Q砾石、砂、泥101.67～1.831.75--第三系R砾岩、砂岩、泥岩302.00～2.292.12--侏罗系J砂岩、细砂岩402.29～2.782.4820-三叠系T砾岩、砂岩、白云岩952.46～2.592.56137-石炭系C凝灰岩、砂岩、灰岩202.56～2.912.69773-泥盆系D凝灰岩、砂岩、灰岩152.40～2.942.67562-中酸性岩花岗岩、花岗闪长岩452.51～2.882.621856120磁铁矿磁铁矿、磁赤铁矿403.11～3.973.412352943012赤铁矿赤铁矿352.98～3.513.13686893三、数据整理一、重力资料数据整理利用实测的相对重力值、相对高程值和X,Y坐标值，计算各种校正。纬度校正用):,()2sin(814.0mkXmGalXg计算，自由空间（或高度）校正用):,(3086.0mhmGalhgf，中间层校正用):/:,(0419.03mhcmgmGalhg地形校正分近区地改和中远区地改：近区地改：12/diid，△d1:表示密度为2g/cm3时的近区地改值，原数据中已给出。中区：20-500米，所选网格为20；密度为2g/cm3。远区：500-10000米，所选网格200。密度为2g/cm3。其他密度中区地改：22/diid，△d2:表示密度为2g/cm3时的中区地5改值，由软件计算。其他密度远区地改：32/diid，△d3:表示密度为2g/cm3时的远区地改值，由软件计算。布格重力异常=相对基点总重力值+所有校正密度(kg/cm3)相关系数20.0947488072.10.0723888152.20.049959192.30.0274937882.40.0050266742.5-0.0174081312.6-0.0397769132.7-0.0620465132.8-0.0841845652.9-0.1061597263-0.127941887当密度为2.42g/cm3时，布格异常与高程的相关性为零，所以中间层和中远区地改采用的密度为2.42g/cm3。由于本次实习采用的模型问题，最终还是采用2.6g/cm3的密度作为改正密度根据布格异常计算公式在excel中计算得到布格异常。现已知重力施工设计精度要求为50μGal，重力观测误差为18.3μGal，重力近区地改误差为5.8μGal；高程测量误差为4.63cm，平面位置测量误差为1.38m。高程测量误差引起的重力误差为：{Δgh}g.u.=3.086{h}m计算得到误差为3.086*4.63*10^-4=0.001429μGal平面位置测量误差引起的重力误差为：{Δgh}g.u.=-0.814*sin(2θ)*{Δx}m计算得到误差为-0.814*sin(2*29.528855274°)*1.38=-0.0096346μGal-0.15-0.1-0.0500.050.10.1500.511.522.533.5相关系数gggggfB6所以，中远区地改的误差范围是：0~25.88894μGal在中区地改中，计算原测区的改正值，将测区的点分别移动半个网格后，在计算其地改值便可以得到新的改正值，用原改正值与新改正值计算中区地改的误差，公式如下：δ=√∑(𝑎𝑖−𝑏𝑖)^2𝑛𝑖=12𝑛计算得到中区地改的精度为：0.8797μGal同理，远区地改的精度为：0.2866μGal综上，布格异常的总精度为：18.3+5.8+0.001429+0.0096346+0.8797+0.2866=25.2773636μGal＜50μGal故满足施工要求。二、磁场资料数据整理利用实测的磁测总场、相对高程值和X,Y坐标值，计算各种校正。日变校正：由软件完成0。正常场随高程变化校正：1000/9.221h。正常场随维度变化校正：1000/)(75.520YY。总的磁异常：210T。处理后的磁测数据7四、材料图实际地形图实际测点图8重力重力野外资料布格重力异常9磁场磁场野外数据磁异常图10五、研究区重磁异常分析重力异常利用低通滤波30次做为背景场分离出的局部场11进行一次滤波（1东西向，2南北向，3西北到东南，4西南到东北）磁异常12磁异常背景场磁异常局部场由重力异常区域场可以看出：整体上西北重力低，东南重力高；从西北向东南重力值在增大。由重力异常的局部场可以看出在西北角有一个重力高，中部有一个较大的重力高，根据四条剖面图形类似，可推测中部异常体为球体。由磁异常区域场可以看出：东北为低磁，西南为高磁；从东北向西南整体上磁场值在增大。磁异常局部场可以看到在东北角有一条几乎贯穿南北的断层。在中部地区有两处明显挨着的磁异常，北部为低磁异常，南部是高磁异常。根据工区岩石物性标本，高密度对应的是石炭系、泥盆系的砂岩、灰岩、凝灰岩，以及中酸性的花岗岩和磁铁矿、赤铁矿等。高磁性的物质为磁铁矿以及较次一点的酸性花岗岩。重力局部异常图中中部地区的重力高值异常与局部磁异常中部的高磁异常相吻合，而且一般强磁性的磁铁矿分化后会变成弱磁性的赤铁矿，刚好与局部磁异常中中部高磁低磁异常伴生相符合。在整个测区中部既出现重力高值异常同时出现高磁异常，大致可以推测在中部地区存在磁铁矿矿床。13六、重磁资料数据处理1、重力场延拓向上延拓10米向上延拓30米向上延拓50米14向上延拓70米向上延拓100米向下延拓10米向下延拓20米15向下延拓35米向下延拓50米向下延拓57米中部重力异常下延至40米处局部异常开始分离，下延至60米时中部异常已经消失，推测中部异常的埋深大约在40--65米处左右。162、磁场化极处理化极-也称化到地磁极，因为在地磁极处，如北磁极，磁化方向是垂直向下的，对于直立板，水平圆柱体等，其化极后的曲线是以纵轴为对称的，比斜磁化时好解释，所以对磁异常解释时，人们喜欢作化极处理来简化解释过程。总磁场异常ΔT化极的过程分两步,第一步首先把ΔT转换成ΔZ，这一步相当于分量换算，然后再把斜磁化ΔZ转化为垂直磁化ΔZ，这一步称磁化方向转换。磁倾角和磁偏角为各项参数中所给的已知数据I=44.4032°，D=-4.2206°。所得的化极结果见下图。用suffer绘制化极后的磁异常173、重力场的分离重力异常区域场18重力异常局部场在剖面图中有两个异常，北部重力异常相对于南部较小。4、磁场的分离19205、重磁资料导数换算处理对重磁资料导数换算等处理，得出的结果如下：布格重力异常一阶导数布格重力异常水平一阶导数21布格重力异常二阶导数布格重力异常水平二阶导数22磁场异常一阶导数磁异