一种磁化率测深方法技术

本发明专利技术公开了一种磁化率测深方法，包括以下步骤：首先在测点和基点上同步观测相互正交的水平磁场，得到随时间变化的测点的磁场时间序列H

【技术实现步骤摘要】
一种磁化率测深方法


[0001]本专利技术属于地球物理勘探领域，尤其涉及一种磁化率测深方法。

技术介绍

[0002]地磁场按场源和磁场的变化规律可表示为(矢量)T＝T
si
+T
se
+δT
i
+δT
e
，其中：T
si
为地球内源稳定场,它由地球基本磁场和地壳内岩矿石及地质体在基本磁场磁化作用下所产生的异常场组成；T
se
为起源于地球外部的稳态场；δT
i
是内源变化场；δT
e
是外源变化磁场。
[0003]当前，基于观测大地磁性差异进行地球物理勘探的方法主要是传统的磁法勘探，即稳态地磁场观测，其研究的主要是消除短期变化后地壳内岩矿石及地质体在基本磁场磁化作用下所产生的异常场。
[0004]传统磁法只测量稳态地磁异常场，物理上不具备测深功能，为了获得深部磁异常，通常通过数学上延和下延的算法来推断磁异常源的大概深度。由于上延的高度或下延的深度都有限度，另外，向下延拓在数学上属于不适定性问题，观测数据中的某些不确定或干扰值可能会在向下延拓的处理过程中被放大很多，影响效果，分辨率和准确度都不够。
[0005]另外有地磁梯度测深法，主要观测随时间变化的水平磁场H
x
，H
y
和垂直磁场H
z
，并通过分析水平磁场与垂直磁场之间的关系来计算磁参量C再根据磁参量来计算视电阻率(ρ
s
＝ωμ|C|2)。可见，地磁梯度测深研究的是电性结构，无法评估地下不同深度的磁性差异分布。

技术实现思路

[0006]本专利技术目的在于提供一种磁化率测深方法，以解决现有方法无法评估地下不同深度的磁性差异分布的问题。
[0007]为解决上述问题，本专利技术的一种磁化率测深方法的具体技术方案如下：
[0008]一种磁化率测深方法，包括如下步骤：
[0009]S1、在测点和基点上同步观测相互正交的水平磁场，得到随时间变化的测点的磁场时间序列H
x
(t)、H
y
(t)和基点的磁场时间序列H
xb
(t)、H
yb
(t)；
[0010]S2、对步骤S1观测到的同时段的各测点和基点的磁场时间序列进行频谱统计估算，得到相同频率下各测点的频谱H
x
(f)、H
y
(f)和基点的频谱H
xb
(f)、H
yb
(f)；
[0011]S3、将步骤S2得到的各测点与基点的磁场频谱同方向同频率对应相减得到的各频点磁场差值ΔH
x
(f)，ΔH
y
(f)，计算总水平磁场差值ΔH(f)，即为各频点的磁性差异值，进一步计算得到的各频点相对于基点总水平磁场值H
b
(f)的相对差异值ε(f)，即磁化率差异值，公式如下：
[0012]ΔH
x
(f)＝H
x
(f)
‑
H
xb
(f)
[0013]ΔH
y
(f)＝H
y
(f)
‑
H
yb
(f)
[0014][0015][0016]ε(f)＝ΔH(f)/H
b
(f)
[0017]S4、根据不同频率对应不同趋肤深度，结合步骤S3得到的磁性差异值，得到不同深度的磁性差异数据或磁化率差异数据，完成磁场测深。
[0018]进一步地，所述基点选择在无电磁干扰且岩矿磁性相对目标体较弱的地方，且基点与测点距离不大于10km，测点与测点之间距离不大于10km。
[0019]进一步地，要求各测点上磁场观测方向与在基点上磁场观测方向一致，且采用相同的一致性好的采集系统及相同的采集参数，相同的采集参数包括采集频率f
s
，采集时长T。
[0020]进一步地，所述采集参数须满足采样定理。
[0021]进一步地，所述各测点和基点的频谱估算方法和参数须一致。
[0022]进一步地，所述频谱估算方法为FFT频谱估算，相同参数包括：相同时段的数据，相同的FFT长度。
[0023]进一步地，S4所述根据不同频率对应不同趋肤深度，得到不同深度的磁性差异数据或相对于基点总水平磁场的相对差异值，其趋肤深度计算公式为：
[0024][0025]式中，f为频率，ρ为电阻率。
[0026]进一步地，所述电阻率ρ根据大地电磁法获得。
[0027]本专利技术的一种磁化率测深方法具有以下优点：通过以上方法分析同频率各测点和基点的频谱差值，然后根据不同频率对应不同的趋肤深度，就可以得到不同深度的磁性差异数据或相对于基点总水平磁场的相对磁化率差异值，由此可以更准确高效的完成磁场测深。本专利技术弥补了传统磁法测深的不足，提高了磁性地质体的探测准确度，因而用该方法可以方便快捷、简单高效地评估地下不同深度的磁性差异分布。
附图说明
[0028]图1为本专利技术的测点、基点布置示意图；
[0029]图2为本专利技术的实施例1#测点与基点在f
s
＝277780Hz时的时间序列示意图，上为1#测点，下为基点；
[0030]图3为本专利技术的实施例1#测点与基点在f
s
＝4000Hz时的时间序列示意图，上为1#测点，下为基点；
[0031]图4为本专利技术的实施例1#测点与基点在f
s
＝250Hz时的时间序列示意图，上为1#测点，下为基点；
[0032]图5为本专利技术的频谱计算过程示意图；
[0033]图6为本专利技术的实施例1#测点与基点在f
s
＝277780Hz时的磁场FFT频谱数据示意图，上为1#测点，下为基点；
[0034]图7为本专利技术的实施例1#测点与基点在f
s
＝4000Hz时的磁场FFT频谱数据示意图，上为1#测点，下为基点；
[0035]图8为本专利技术的实施例1#测点与基点在f
s
＝250Hz时的磁场FFT频谱数据示意图，上为1#测点，下为基点；
[0036]图9为本专利技术的标定后目标频点频谱示意图；
[0037]图10为本专利技术的1#测点磁场频谱差值数据及基点总水平磁场值示意图；
[0038]图11为本专利技术的1#测点相对于基点的相对磁化率差异值数据示意图；
[0039]图12为本专利技术的1#测点大地电磁法视电阻率数据示意图；
[0040]图13为本专利技术的1#测点磁场差值深度数据示意图；
[0041]图14为本专利技术的1#测点相对于基点的相对磁化率差异值深度数据示意图。
具体实施方式
[0042]为了更好地了解本专利技术的目的，下面结合附图，对本专利技术一种磁化率测深方法做进一步详细的描述。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种磁化率测深方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、在测点和基点上同步观测相互正交的水平磁场，得到随时间变化的测点的磁场时间序列H
x
(t)、H
y
(t)和基点的磁场时间序列H
xb
(t)、H
yb
(t)；S2、对步骤S1观测到的同时段的各测点和基点的磁场时间序列进行频谱统计估算，得到相同频率下各测点的频谱H
x
(f)、H
y
(f)和基点的频谱H
xb
(f)、H
yb
(f)；S3、将步骤S2得到的各测点与基点的磁场频谱同方向同频率对应相减得到的各频点磁场差值ΔH
x
(f)，ΔH
y
(f)，计算总水平磁场差值ΔH(f)，即为各频点的磁性差异值，进一步计算得到的各频点相对于基点总水平磁场值H
b
(f)的相对差异值ε(f)，即磁化率差异值，公式如下：ΔH
x
(f)＝H
x
(f)
‑
H
xb
(f)ΔH
y
(f)＝H
y
(f)
‑
H

【专利技术属性】
技术研发人员：龙霞，席振铢，侯海涛，范福来，王亮，周胜，钟明峰，
申请(专利权)人：湖南五维地质科技有限公司，
类型：发明
国别省市：