高精度磁测在山东马戈庄地区铁成矿带探测中的应用毕业设计.doc

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1、毕 业 设 计高精度磁测在山东马戈庄地区铁成矿带探测中的应用学 院：地球科学与工程学院 专业班级：勘查技术与工程10-2 姓 名： 指导老师： 山 东 科 技 大 学山东科技大学本科毕业设计（论文） 摘要摘要我国铁矿资源分布广泛，贫矿多富矿少，矿石类型复杂。加之随着科学技术进步和选冶技术水平的提高，类型简单的储量相对集中的、易发现的铁矿几近被采尽，且近年来随着国际市场钢材价格的不断攀升，铁矿勘探已然成为金属勘探的热点。山东马戈庄地区为大片第四系覆盖，基岩出露较少或基岩风化严重，埋藏较深，地下地层构造复杂，岩石结构混杂，为铁矿带的形成提供了前提。本文在较为详细地阐述高精度磁测的基本理论和基本方法

2、后，重点对马戈庄地区的地质状况进行了调查，进而又以铁矿石和围岩具有明显的磁性差异为基础，根据高精度磁测具有抗干扰能力强及精度较高的特点，推断了马戈庄地区地层的构造和铁成矿带的分布及范围，为今后的铁矿开采提供了依据。关键词：高精度磁测； 铁成矿带； 磁异常山东科技大学本科毕业设计（论文） AbstractAbstract Iron ore resources are widely distributed, lean ore more ore less ore type, complex in China. Coupled with the progress of science and tech

3、nology and the level of technology to improve the smelting, easy to find type simple reserves are relatively concentrated, iron is almost used up, and in recent years with the international market, the rising price of steel, iron ore exploration has become the hot metal exploration.山东马戈庄地区为大片第四系覆盖，基

4、岩出露较少或基岩风化严重，埋藏较深，地下地层构造复杂，岩石结构混杂，为铁矿带的形成提供了前提。 Shandong Ma Ge Zhuang area for large quaternary cover, bedrock exposed less or bedrock weathering serious, deep buried underground strata, complex structure, rock structure of hybrid, provides the premise for the formation of iron belt.本文在较为详细地阐述高精度磁测的

5、基本理论和基本方法后，重点对马戈庄地区的地质状况进行了调查，进而又以铁矿石和围岩具有明显的磁性差异为基础，根据高精度磁测具有抗干扰能力强及精度较高的特点，推断了马戈庄地区地层的构造和铁成矿带的分布及范围，为今后的铁矿开采提供了依据。 This paper introduces the basic theory of high precision magnetic survey and basic method in detail, especially geology to Margo Zhuang area were investigated, and then to iron ore an

6、d rock magnetic differences as the basis, according to the characteristics of high precision magnetic survey has strong ability of anti-jamming and high precision, inferred the distribution and range structure and iron ore formation Margo Zhuang area belt, provide the basis for future iron ore minin

7、g.Keywords: High precision magnetic survey; Iron ore belt; Magnetic anomaly山东科技大学本科毕业设计（论文） 目录目 录第1章 绪 论.11.1 研究的目的和意义.11.2 主要研究内容.11.3 磁法勘探的发展及现状.2第2章 高精度磁测的基本原理. 42.1地球的磁场. 42.2岩石的磁性. 72.3观测结果的计算整理. 82.4磁异常的基本概念与磁异常的预处理. 102.5磁异常的正演问题.112.6磁异常的反演理论.12第3章 工区概况. 153.1自然经济地理概况. 153.2地质概况. 153.3地球物理场特

8、征. 183.4以往物探工作程度. 22第4章 野外工作方法及质量评价 .254.1工作方法. 254.2质量检查与精度评述. 31第5章 资料处理与解释. 325.1数据处理. 325.2资料解释. 33第6章 结 论.54参考文献.55致谢.57附录.58英文文献. 58 文献翻译. 65山东科技大学本科毕业设计（论文） 绪论第一章 绪论1.1 研究的目的和意义 我国铁矿资源分布广泛，贫矿多富矿少，矿石类型复杂。加之随着科学技术进步和选冶技术水平的提高，大规模的开发铁成矿的进行，类型简单的储量相对集中的、易发现的铁矿几近被采尽，且近年来随着国际市场钢材价格的不断攀升，铁矿勘探已然成为金属勘

9、探的热点。全国铁矿石保有储量中贫铁矿石储量452.00亿t，占全国储量的97.5%；而含铁平均品位在55%左右能直接入炉的富铁矿储量只有11.74亿t，占全国储量的2.5%，而形成一定开采规模，能单独开采的富铁矿就更少了。我国具伴(共)生有益组分的铁矿石储量，约占全国储量的13，涉及一批大、中型铁矿区。因此要实现探明低储量的富铁矿及类型复杂的铁矿石产量的提高就只能采用更加先进、精密的勘探方法上。山东马戈庄地区内为大片第四系覆盖，基岩出露较少或基岩风化严重，埋藏较深，地下地层构造复杂，岩石结构混杂。而高精度磁测是地面磁测中精度高于5nT的磁测方法，它是利用自然界的岩石和矿石具有不同磁性，可以产生

10、各不相同的磁场，使地球磁场在局部地区发生变化，出现地磁异常。然后利用仪器发现和研究这些磁异常，进而寻找磁性矿体和研究地质构造的方法。随着地表明显矿床和浅部矿床越来越少，铁矿资源探寻难度愈来愈大，因此高精度磁测法在找寻铁矿中发挥着越来越大的作用。1.2 主要研究内容本文通过前人的工作成果和高精度磁测法对勘探区进行勘探，根据所得的磁性参数资料，总结出工区的地球物理特征以及磁异常的分布特征和范围。最后分析推断出区内地层构造，并圈出区内的高磁异常带达到探测铁成矿带的目的。1.3 磁法勘探的发展及现状磁法勘探是应用最早的地球物理方法。 国外研究情况：1610年，瑞典人首次尝试用罗盘调查磁铁矿，开辟了利用

11、磁场变化来寻找矿产的新途径；1870年，瑞典人泰朗(Thaleo)和铁贝尔(Tiberg)制造了万能磁力仪后，磁法勘探才作为一种地球物理方法建立和发展起来；1915年德国人施密特(Schmidt)制成刃口式磁秤，大大提高了磁测精度；1936年，前苏联人阿.阿.罗加桥夫试制成感应式航空磁力仪，使磁法工作进入了一个新的阶段；50年代末和80年代初，苏联和美国又相继把质子旋进式磁力仪移装于船上，开展了海上海洋磁测12。近年来，高精度磁法在国外得到了广泛的应用，并巳在地质勘探的各个领域取得了成效，引起了人们的关注。今后的发展方向是在各个领域的高精度仪器和磁测方法的进一步研究。国内研究情况：我国磁法勘探

12、工作始于1938年, 从发展角度大体上可分为起步阶段（1949年以前）、全面展开阶段（1949-1960年）、发展磁法仪器与理论基础阶段（1960-1980年）以及提高阶段（1980年以后）。􀀁1949年以前, 老一辈地球物理学家李善邦、顾功叙、秦馨菱等在湖南、四川、云南、贵州等地的铁、铜、铅锌和锡矿区做过磁法工作, 虽工作量不大, 但取得了野外工作、理论研究和实际调查三者相结合进行磁法工作的宝贵经验, 为以后开展磁法勘探工作奠定了基础3-6。50年代, 磁法勘探进人一个大发展时期在培养技术骨干配备一定精度高效率磁力仪、开展大面积地面和航空磁测普查找矿等方面的工作得到全面展开

13、磁法勘探在寻找铁矿床方面取得了突出的找矿效果,对促进金属矿区物探的发展做出了独特贡献。60-70年代, 针对从前苏联引进的垂直磁化磁异常解释理论不适合我国斜磁化条件所出现的问题, 发展了适合我国斜磁化条件下的解释理论和方法针对我国找隐伏矿所出现的低缓磁异常问题, 研究了相应的解释方法,开创了紧密结合我国实际研究磁异常解释理论的新局面。此时, 我国自制生产了地面和航空磁力仪,并逐步改变了从国外引进磁力仪的局面。这种发展自主研究,坚持从生产中找重大技术问题作为研究课题, 将研究结果及时用于生产,并根据实践结果进行再研究的途径,促使我国磁法勘探得以迅速发展。80年代开始,由于高精度磁力仪的应用和电子

14、计算机技术的迅猛发展,使磁法勘探进人了一个高精度测量和自动化解释阶段。主要发展有：建立了高精度航空磁测系统。地面磁法勘探仪器开始更新换代在计算机上进行数据处理及自动反演, 研究处理及解释复杂磁异常的方法将磁法勘探大量用于油气勘查和预测, 以及应用于有色、稀有和贵金属矿产的普查和预测, 从而扩大了磁法应用范围。近50年来我国磁测工作已在地质工作的地面、航空海洋各个领域中广泛应用, 与其他物探方法相比,具有投人工作量大、范围广的特点。15山东科技大学本科毕业设计（论文） 高精度磁测的基本原理第2章 高精度磁测的基本原理2.1 地球的磁场地球周围存在着磁场，称为地磁场，地磁场是一个矢量场，磁针的S极

15、到N极的指向表示这一点的地磁场方向。地磁场的强度和方向依观测点的位置而定，并且虽时间的变化而变化。2.1.1 地磁要素地磁要素是表示磁场方向和大小的物理量，地表某点的地磁场是个矢量，用T表示。如图2-1所示，研究这个矢量的参考坐标系选择如下：坐标系的原点位于研究点；X轴指向地理北，Y轴指向地理东；Z轴垂直向下，指向地心。在此座际系中矢量T在水平面的投影与x轴的夹角(即T的方位角)，称为偏磁角(D)。矢量T的倾角，称为磁倾角(I)。矢量T在坐标系的XOY水平面上及沿各坐标轴的投影H、X、Y和Z分别称为水平分量，北分量(X分量)、东分量(Y分量)和垂直分量(Z分量)。磁偏角、磁倾角、总磁场强度(T

16、)及其各个分量，统称为地磁要素。地磁要素随时间而不断发生变化。确定某一点的磁场情况，需要三个要素，常用的是磁倾角、磁偏角和水平分量。图2-1地磁要素示意图2.1.2地磁场的构成及起源分析地磁的现象和它们的来源，可以把地磁场分为稳定的磁场和变化的磁场两部分都来自球内和球外，稳定部分主要来源于球内，大约占全部场的94%，而来源于外部的约只占6%。来源于内部的稳定磁场是地磁场的主要部分，一般称这部分为基本地磁场。变化的磁场分长期变化和短期变化。长期变化主要来源于地球内部，短期变化主要来源于地球外部的高空电离层，约占短期变化磁场部分的三分之二，其余的三分之一来源于地球内部（实际上，也是由外部电流感应而

17、引起的）。长期变化缓慢，在短期变化内幅度很小可以忽略不计。因此说明地磁场的构成中变化磁场一般不包括长期变化。基本地磁场一般都被认为包含有中心偶极子磁场和非偶极子磁场（有称大陆磁场）。中心偶极子磁场占这两部分总和的80%，是基本地磁场的主要成分。稳定磁场中除去基本地磁场以外的剩余部分，主要是地壳中岩石被磁化而产生的，称之为地壳磁场。由于岩石磁性的差异和分布的不均匀性导致地球磁场在较小的地区内磁场的分布就可能发生较大的变化，如数百数千平方公里内所引起的磁场起伏称为区域性异常，在较小范围内，如数百数十平方公里内引起的磁场起伏称为局部异常。地球磁场的起源,地磁成因问题是现代地球科学研究的重大为题之一。

18、当前一般认为有希望的假说是自激发电机假说，这种假说认为：（1）地核是由良导电流体形成；（2）地核中原来存在着微弱的磁场；（3）在液态地核中持续发生着差异流动或对流，并产生新磁场，从而加强了原来的磁场。由于流体的持续运动而不断提供能量，因而引起一种自激发电机效应。由于能量不断消耗和供应所导致磁场增强到一定程度就稳定了下来，于是形成现在的基本地磁场。简而言之，地磁场是由地核内部的电流引起的，这些电流被感生出来，并得以维持，有如一个自激发电机的过程7。2.1.3正常场和异常场按研究地磁场的目的的不同将地磁场分为正常磁场和磁异场两部分。正常磁场可认为是磁异常的背景场或零值场。如研究大陆磁场，可以把中心

19、偶极子磁场作为正常磁场，如研究地壳磁场则把中心偶极子磁场和大陆磁场的叠加场作为正常场。可见正常场的选择是根据所研究的磁异常的要求而确定的。磁法勘探在地质工作中的应用，一般研究分布范围较大的区域性磁异常。或研究局部地区和地段的磁异常。同样，也应该以相应的背景场为正常场。如过以Ta表示异常场，T表示总磁场，T0为正常场，则应有： Ta=T-T0在磁法勘探中，应以主要反映所研究的地质对象引起的磁场来选定正常场。如果在地质工作中所要研究的是具有极弱磁性的岩层，当然也可以把分布在岩层周围的磁性地层上所反映的磁场作为正常场，而把在无磁性岩层上的相对变化称为磁异常。可见在磁法勘探中正常场和异常场是相对而言的

20、。2.1.4 地磁场的长期变化地磁场的长期变化是由由地球内部场源缓慢变化所引起的，即基本磁场随时间的缓慢变化。由于各地磁要素的年平均值在很多年长时间所起的变化，反映地磁场的长期变化，这种变化只有在连续观测的地磁台上才能得到。2.1.5地磁场的短期变化地磁场的短期变化基本上可以分为两种类型。分别为连续出现的变化和偶然发生的变化。前者比较有规律并有确定周期的变化，后者是偶然发生的短暂而复杂的变化。这两种类型的变化主要来源于地球内部的不同原因。前者称为平静变化，主要来源于电离层内长期存在着的电流体系的周期性变化。而后者称之为扰动变化，是由磁层电离层中电流体系、结构的、太阳辐射等变化所引起。一、平静变

21、化（1）太阳静日变化在地球外部圈层的电离层可以引起地表磁场的变化，其变化直接引起太阳静日变化。并以一个太阳日为周期，这种变化简称为日变。地磁日变的特点是在白天的6-18时的磁场变化比较大，而在夜间变化较为比较平静；夏季变化比冬季要大。（2）太阴日变化这是一种依赖于地方太阴时并以半个太阳日为周期的变化。太阴日是地球相对于月球自转一周的时间。由于它变化幅度很微弱，Z和H的变化只有1-2，在磁法勘探工作中已将这种变化包括在日变之内而不单独考虑。二、扰动变化（1）磁扰和磁暴地磁除了每天连续出现周日变化外，往往发生不规则的突发变化，叫做磁扰。磁扰的形态复杂，变化剧烈。强度大的磁扰叫做磁暴。（2）地磁场的

22、微脉动地磁场的扰动变化包括周期介于0.001秒至600秒之间的短周期变化，这是一种地磁的微扰变化，称为地磁微脉动，其变化范围介于千分之几伽玛到几伽玛。2.2岩石的磁性2.2.1矿物的磁性岩石是由矿物组成的，岩石的磁性与矿物的磁性直接有关。大量研究表明，岩石的磁性主要决定于所含的铁磁性矿物。绝大多数矿物是抗磁性和顺磁性的，只有少数矿物具有铁磁性。铁磁性矿物种类虽然不多，但分布却很广，许多岩石或多或少都含有它。与物质的磁性一样，矿物的磁性也分为：抗磁性、顺磁性和铁磁性。2.2.2各类岩石磁性的一般规律在岩（矿）石中铁磁性矿物的有无、颗粒的大小、含量的多少及其分布等情况，直接影响到岩石的磁性。因此，

23、不同种类的岩石具有不同的磁性。一般来说火成岩的磁性最强，沉积岩的磁性最弱，变质岩则介于二者之间，其磁性决定于原来岩石的磁性。从表2-1中可以大致看出各类岩石磁性大小状况8。表2-1各类岩石磁性的大小2.2.3岩石的剩余磁性岩（矿）石中因含铁磁性矿物，在成岩时受到当地磁场的磁化而获得剩余磁性。对铁磁性物质即使外磁场消失后任具有永久磁性（剩余磁性）。岩石剩余磁性的类型有热剩余磁性、沉积（或碎屑）剩余磁性、化学剩余磁性、等温剩余磁性、粘滞剩余磁性。对于不同类型的岩石其成因也不同。2.3观测结果的计算整理磁场观测结果的整理计算与野外选用的仪器及工作方法有密切的联系。在某个测点上观测值Bi是各种因素引起

24、的磁场的叠加，而磁测目的是要提取所研究对象的磁异常Bi(Za或T)，因此其他因素引起的磁场均为校正常。此校正场从理论上可分为两类：一类是与地磁场及背景场有关的，如正常地磁场或正常背景场的校正B0；与经纬度有关的正常地磁场水平梯度校正B1；正常地磁场垂直梯度校正B2；磁日变校正B3。另一类与仪器工作状态及性能有关，如零点校正B4；温度校正B5；扭鼓校正B6。为此，可写成如下通式：以上七项校正中，第二类的三项校正为机械式磁力仪所特有，在野外可采用逐项校正或混合校正（包括B3）。第一类各项校正原则上对任何一类仪器均需要。由于机械式磁力仪仅能用于地面相对测量，且精度较低，故高度校正B2可忽略。B0就是

25、所选基点的磁场，本项包括主、总基点的相对换算。（一）日变改正日变校正值从日变曲线上查得。在日变曲线上量的某时刻相对早基时间的日变值并取反号，即为该时刻的日变改正值。（二）温度改正有些磁力仪虽有温度补偿装置，但其温度系数并不为零。测点观测时仪器的温度与基点观测时温度不同，则观测数据须进行温度校正。设仪器温度系数为a，早基温度为t0，测点观测时温度为t，则改正值为：-a(t- t0)。（三）零点改正仪器的零点掉格大致呈线性变化。在磁测时常常间隔一定时间到基点重复观测，求出此时基点磁场的变化值，从中去掉日变值和温度影响值，即得各重复观测时的零点掉格值，取其反号值即为零点改正值。据此作出零点改正曲线，

26、即可利用该曲线查的在重复观测时段内某时刻磁测的零点改正值。（四）混合改正由于日变温度及零点掉格三者混在一起反映在观测数据中，也可以把三项影响并成一种综合影响，一次消除称为混合改正。在某一时间间隔内，对同一基点重复观测获得的磁场差值，即是该时刻的混合变化值。以横轴代表时间，纵轴代表混合变化值，绘成混合变化曲线。从曲线上可查出观测某测点的混合变化值，其反号值即为混合改正值。为保证混合改正的精度，应满足在两次对基点观测时间间隔内混合变化是线性的，需将该时间间隔控制在2h内。（五）正常梯度改正当进行大面高精度磁测工作时，需用国际地磁参考场IGRF模型提供高斯系数，用计算机算出测区内1km1km节点地磁

27、场T0或Z值。而后，以1nT的间距绘制其等值线图。用此图作正常梯度改正。其作法是以通过总基点的等值线为零线，向北每过一条等值线减少1nT，向南每过一条等值线增加1nT，以此类推。2.4磁异常的基本概念与磁异常的预处理在消除了各种短期磁场变化以后实测的地磁场与作为正常场的主磁场之间仍然存在着差异，这个差异就称为磁异常。磁异常是地下岩、矿体或地质构造受到地磁场磁化以后，在其周围空间形成并叠加在地磁场上的次生磁场，因此他属于内源磁场9。磁异常的处理主要是完成以下任务10：（1）为了把实测的复杂的磁异常处理成简单异常，等使实际测量的磁异常满足或者接近解释理论所要求的假设条件。例如把分布在曲面上的实测磁

28、异常换算成在同一个平面上的磁异常；把似二度异常转换为三度异常；把叠加磁异常处理成孤立磁异常。（2）通过磁异常的转换可以使的实际测得的磁异常满足各种解释推断方法要求。对我们的实测的单分量资料进行转换，换算成其他分量的值。提供更多的信息为解释推断做理论支持。（3）突出有用异常某一方面的特点，消除或者压制所谓的“噪声”，例如通过向上延拓的方法来压制浅部磁性体的异常，突出深部磁性体的异常。磁异常的处理通常分为波数域和空间域处理两类方法，就其转换内容而言，大体可分为以下几种：（1）划分局部异常和背景异常，压制、消除局部干扰和误差。（2）对实测磁异常的空间转换，又称磁异常的延拓，就是利用磁异常的调和函数的

29、性质，根据实测磁异常求其他无源空间部分的磁异常。（3）分量转换，即T、Za、Ha之间的转换，获取我们需要的某一参量的信息。（4）磁异常的微分变换，主要利用磁异常的调和函数的性质，根据实测磁异常求不同空间位置的其一阶或者高阶导数异常。（5）数字滤波，主要实现区域场与局部场的分离。（6）磁异常的积分变换，利用磁场的可加性将实测的三度体异常转换为二度体异常。2.5磁异常的正演问题所谓正演就是指根据静磁场理论，运用数学工具由已知的磁性体求出磁场的分布，这个过程称为正演问题；反之，由磁异常求磁性体的磁性参数和几何参数，这叫做反演问题。显然，只有求出不同磁性体磁场的分布，并总结出磁场特征与磁体几何参数及磁

30、性参数之间相互联系的内在规律，才能运用这些规律对磁异常作解释推断。特别在对磁异常进行磁性体磁性与几何参数的反演问题求解时，必须建立在正演问题给出场的数学表达式基础上才能进行，所以正演问题是反演问题的基础。2.6磁异常的反演理论2.6.1磁异常反演的基本概念已知测定的磁异常的空间分布特征，结合有关的地质资料，来确定地下所对应的磁性体的特征，如确定磁性体的空间位置、几何参数、形状、产状、磁化强度的大小和方向等等，这类问题称为磁异常的反演问题11。磁异常反演也可称为定量解释。定量解释是指根据磁异常，磁性参数，地质资料等，运用数学物理方法，定量的计算磁性体的赋存状态及磁化状态等。它是以定性解释为基础的

31、。定性解释是根据可靠的磁测资料，结合地质资料，确定引起磁异常的原因，初步推断磁性体的形状、产状、范围及磁化强度等12。2.6.2反演的理论基础1213磁异常的反演就是对于已知的观测场f（xi,yi,zi）和坐标(xi,yi,zi)来计算确定地下场源体空间坐标Q和物性参数E及几何形态因子R。它们之间的关系在空间域与频率域中的关系分别为下式（2-1）和（2-2）所示： （2-1） （2-2） 式中，u,v分别代表x,y轴向频率；B (u, v)为场源体形状的水平尺度因子；C为与形体有关的常数因子，q0(u, v) ,q1(u, v)分别代表与正常地磁总场及磁化强度有关的方向余弦有关的因子；E0(u

32、,v) ,H(u ,v)分别为形体位移因子和场源体深度因子。我们可以看出：无论是空间域还是频率域中的反演问题都依赖于一定的函数关系。不管对简单磁性体还是复杂磁性体来说，这些函数关系式均是一个多元非线性函数。对于此类多元非线性函数关系式的求反演问题通常有两种途径：一类是对简单规则均匀形体可由已知实测场和对应观测点坐标直接求未知参量；另一类是对一些对复杂形态场源体由点、线、球等简单形体组合出各种场源体。因为位场参数非常复杂而无法直接求解，只能采取简化或者近似的方法。例如将函数线性化后求解，对二度体可以用量板选择法或人机联合反演，对复杂三度体可以选择最优选择法，都可以用计算机来实现15。磁法反演过程

33、一般分为两个阶段：半定量解释和定量解释。在通过获取地质体、磁性体形状产状，磁化率，磁倾角、产状等地质原因等半定量信息之后，才能进一步选择合理的定量计算的方法和公式，以便得到真实的，完美的解释结果。2.6.3磁异常反演的多解性磁法勘探反演的多解性问题是地球物理勘探反演解释中存在的一个重要的问题，由于决定磁异常特征的两个因素不仅与磁化场的方向、大小、场源形态等诸多因素有关，所以磁异常反演的多解性问题显得格外复杂。这些因素不同组合在一起时可以获得不同的磁异常分布特征。多解性起因于磁性体外部磁场的等价性，由于磁性体外部的等价性，使得不同类型的磁性体可以堪为某一理论场的场源。例如球体和水平圆柱体的理论场

34、，只要它们的中心位置不变，均可以同类型的不同变体为场源。利用线性化后的线性反演方法求近似解，虽然便于计算机编程的自动实现，但它的多解性问题仍然不能克服，而造成多解性的因素很多。例如最优化选择法反演的多解性还涉及到模型体的选择、初始模型体的确定，以及计算方法的选择等。为了简化磁法异常反演的多解性问题带来的困扰，我们要遵循特定的磁异常解释步骤，并存分利用地质资料和其他地球物理资料进行综合解释与推断。要解决多解性问题可以采取如下措施：（1）增加场源的信息。比如收集地质资料，判定磁性矿体的地层，从地质入手研究其构造特征；测量工作区岩石的物理参数（如磁化强度）；对数据进行滤波、求导、化极、延拓等数据处理

35、，排除浅部干扰，增加深部场源的有用信息。（2）联合反演。多种反演方法的结合可以缩小反演所得解的范围，打破单一反演方法的局限性。2.6.4磁异常的反演方法磁异常的定量计算的方法很多，有的在空间域进行，有的频率域进行，目前常用的较为成熟的方法还是以空间域为主16。经典的磁异常反演计算的方法一般主要包括特征点法、切线法、异常变换法等。特征点法是利用磁异常曲线上的特征值（如极大值、半极值、1/4极值，拐点等）来计算磁源体的方法，最终求得地质体产状要素的方法。本方法只利用少数的特征点来进行计算，一般用于单个矿体引起的规则光滑异常的计算，因此抗干扰能力较差。切线法是利用磁异常剖面曲线上的一些特征点的切线之

36、间的交点坐标的关系来计算地质体的产状要素的方法。该方法简便、快速、受正常场选择的影响较小，应用较为广泛。异常变换法包括磁异常梯度积分法、矢量解释法、Hilbert变换法等，主要是为了压制干扰异常，突出有效磁异常。目前，磁异常的反演引入了最优化方法。它使得建立的磁性体模型引起的理论场值曲线与实际测量的磁异常曲线尽可能的拟合，最终得到好的模型体参数17。在本次磁法数据处理中采取切线法对两条精测剖面进行了反演，该方法简便、快速、受正常场选择影响小，在T异常的定量解释中曾得到广泛的应用18。山东科技大学本科毕业设计（论文） 工区概况第3章 工区概况3.1自然经济地理概况工区位于潍坊东北部滨海冲洪积平原

37、区，地势平坦，第四系大面积覆盖，局部有零星采石坑露头。海拔标高在425m之间。胶莱河是区内第一大河，自南向北注入渤海，年平均径流量为6812 万m3/a，最大流量为232 m3/s。本区属北温带大陆性季风气候，春季风多雨少，夏季炎热多雨，秋季天高气爽，冬季干冷，春季风速最大，其它三季风速较小，多年平均气温1212.5，最大冻土深度4554cm，初霜期最早为9 月29 日，终霜期最早为2 月10 日至14 日。多年平均降雨量555.9mm，多年平均蒸发量1789.4mm。区内经济以农业为主，主要作物有玉米、小麦，经济作物有棉花、葱、姜。家庭养殖业发展较快。工业发达，主要有纺织业、碱化工业、铸造业

38、、采矿业等。区内劳动力充足，水电条件良好。 3.2 地质概况工区位于山东省中部，工作区位于华北板块之胶北隆起西部，沂沭断裂带之昌邑大店断裂东侧。莱州安丘磁异常铁成矿带从本区通过，工作区位于该带中部19。区内大部分地区被第四系覆盖，基岩（包括第四系下伏的基岩）主要为古元古代变质地层及前寒武纪侵入岩，少量白垩纪、新近纪地层及侵入岩体，断裂构造发育。区域构造线方向总体NNE。3.2.1 地层区内地层分布受区域构造控制，由于靠近沂沭断裂带，多成断块状。调查评价区主要出露古元古代荆山群、粉子山群，白垩纪青山群、王氏群，新近纪临朐群和第四纪地层。1、古元古代荆山群自下而上出露野头组和陡崖组。野头组主要岩石

39、组合为蛇纹大理岩、斜长角闪岩夹长石石英岩、透辉岩、透辉变粒岩；陡崖组为石墨变粒岩、石榴斜长片麻岩夹斜长角闪岩、大理岩。2、古元古代粉子山群自下而上出露小宋组、祝家夼组、张格庄组、巨屯组和岗嵛组。小宋组为一套以变粒岩为主的含铁岩系，主要岩石组合为斜长角闪岩、黑云变粒岩、磁铁石英岩；工区附近主要出露二、三段，岩石组合为黑云变粒岩、斜长角闪岩、浅粒岩、长石石英岩夹磁铁石英岩、磁铁浅粒岩为特征。二段分布较广，岩性以黑云角闪变粒岩、石榴黑云变粒岩、斜长角闪岩为主夹角闪磁铁石英岩、石榴角闪磁铁石英岩等含铁岩系，为普查区铁矿的赋矿层位。三段岩性为黑云变粒岩夹薄层斜长角闪岩等祝家夼组为黑云变粒岩、长石石英岩、

40、浅粒岩夹透闪岩、斜长角闪岩、黑云片岩、大理岩；张格庄组为白云大理岩夹斜长角闪岩、黑云变粒岩；巨屯组为石墨黑云片岩、黑云片岩、石墨大理岩夹石墨黑云变粒岩、石墨透闪岩；在陈家村东部露头。该组下部以白云石大理岩为主，夹数层黑云变粒岩、透闪大理岩等；中部为绿色岩系，以绿色透闪片岩为主夹黑云变粒岩、黑云片岩及少量长石石英岩；上部以白云石大理岩为主夹硅质大理岩。工区内未见顶底。岗嵛组为矽线石榴黑云片岩夹黑云变粒岩。3、白垩纪地层：主要由青山群和王氏群组成，青山群为陆相基性中酸性火山岩及火山碎屑岩；王氏群为陆相碎屑岩。4、第四系主要由冲积、海积及湖沼积等松散堆积的砂土、亚砂土、砂砾层等组成，北厚南薄，厚度2

41、3.50 40.00m。岩性包括亚砂土、亚粘土、中粗砂、砾石层等。中间夹0-9.85m 的流沙层，该层含水丰富。3.2.2 构造受沂沭断裂带影响，区内断裂构造发育，多为沂沭断裂带的次级断裂。以北东北东东向断裂为主干，近东西北西向断裂错列其中，将本区分割成棱块状构造格局。区内多为隐伏断裂，仅局部地段地表出露。本区断裂构造最早为近东西向，北东向断裂构造晚于近东西向断裂并将其切割，而北西向断裂构造是区内最晚的。区内褶皱构造主要见于粉子山群及荆山群中。3.2.3 岩浆岩区内岩浆岩发育，自新太古代至中生代岩体皆有出露（或钻孔内见到）。基性超基性侵入岩主要为古元古代的莱州岩套，主要有变辉长岩、角闪石岩、磁

42、铁蛇纹岩、辉长辉绿岩等。部分岩体磁铁矿含量较高，局部可形成铁矿体（如高戈庄铁矿、于埠铁矿）。中酸性侵入岩由新太古代栖霞片麻岩套、新元古代玲珑岩套云山花岗岩岩体（岩性为弱片麻状中细粒二长花岗岩）和中生代郭家店花岗岩组成。栖霞片麻岩套为由英云闪长质片麻岩、奥长花岗质片麻岩及花岗闪长质片麻岩组成的TTG花岗片麻岩系列。新元古代玲珑花岗岩由具片麻状构造的细粒粗粒不同粒度的二长花岗岩组成。中生代郭家店花岗岩主要为二长花岗岩类。岩体呈岩基或岩株状侵入到粉子山群小宋组地层中，部分地段直接与矿体接触，形成矿体的底板，对早期沉积变质的磁铁石英岩渍吸热量重结晶再造富集，起到重要的作用，同时对矿体也起到一定的破坏作

43、用。工区中生代脉岩不太发育，主要有伟晶岩脉和石英细脉，均为燕山期产物。3.2.4 变质作用及围岩蚀变1、变质作用根据工区西部沉积变质型铁矿区地质特征：变质岩石主要为变粒岩+斜长角闪岩建造。其中普遍夹有磁铁石英岩硅质建造，是主要含矿层位。变质岩组合以含磁铁黑云变粒岩、斜长角闪岩为主，夹浅粒岩、大理岩、石榴黑云变粒岩、透闪透辉岩、角闪片岩、黑云石英片岩等。变质程度达低角闪岩相，部分达高角闪岩相（含橄榄石、斜硅镁石）。其原岩建造为海相钙碱性中酸性火山岩为主，夹基性火山岩、陆源碎屑岩和碳酸盐沉积建造。斜长角闪岩的原岩为拉斑玄武岩，变粒岩、浅粒岩的原岩为富钠或富钾的中酸性、酸性火山岩。中酸性中基性火山岩含电气石，为含硼较高的火山岩系，具裂谷型火山岩沉积特征。2、围岩蚀变矿床经过后期岩浆活动和不同程度的动力变质作用的改造，各种围岩蚀变