浅谈质子磁力仪测量数据中磁异常计算方法

鲍世才

(甘肃省地矿局第一地质矿产勘查院,甘肃天水 741020)

目前我国地面磁测仪器主要为质子磁力仪,如加拿大生产的 GSM-19T、北京地质仪器厂生产的CZM-3、CZM-4、重庆奔腾数控研究所生产的WCZ-1等仪器,所测参数均为绝对地磁场,要想获得磁异常就必须进行日变改正、梯度改正、高度改正等各项改正。

空间任一点的磁场基本由地核场(正常场)、地壳场(异常场或称磁异常)、外源场三部分组成。目前使用的磁测仪器基本都测定的是绝对地磁场,地面任一点的地磁场均可直接测得,而基本地磁场(正常场)可利用地磁场球谐表达式(或相应的软件)方便的计算出来,现行仪器日变改正方法多采用将测点观测仪器与日变观测仪器直接对接进行改正,即测点观测值减去日变观测值(若两台仪器数据采集同步则直接相减,不同步则插值后再相减),如北京地质仪器厂生产的CZM-3、CZM-4、重庆奔腾数控研究所生产的WCZ-1和加拿大生产的 GSM-19T等仪器。因此,可利用正常地磁场直接进行各项改正。

1 总基点

总基点(全测区的零点,即异常起算点)一般位于正常地磁场中,其日变观测值为该点正常地磁场与地磁日变之和,即:

式中:T总——总基点日变观测场值

T0——总基点正常场值

TR——总基点日变量

2 分基点

分基点一般位于平稳地磁场中,其观测值为该点正常地磁场、异常场(与总基点地磁场差值)与地磁日变之和,即:

式中:

T分——分基点日变观测场值

T0i——分基点正常场值

ΔT0i——分基点与总基点地磁场差值

即ΔT0i为分基点观测值与总基点观测值之差(经日变改正的异常值),减去分基点与总基点正常场之差(两点正常场改正值)。

若分基点为异常起算点,则:

式中:T分——分基点日变观测场值

T0i——分基点正常场值

TRi——分基点日变量

3 测点

测点一般位于异常地磁场中,其观测值为该点正常地磁场、异常场(或称磁异常)与地磁日变之和,即:

式中:TC——测点观测值

T0C——测点正常场值

ΔT测点相对于总基点磁异常值

从上式可以看到,某测点相对于总基点的磁异常值ΔT由(TC- T总)和(T0C- T0)两部分组成,而(TC- T总)恰为日变改正后的异常值,(T0C-T0)为测点正常场改正值。即某测点相对于总基点的磁异常值为该点日变改正后的异常值与该点正常场改正值的代数和。

若以分基点为异常起算点,则:

式中:ΔTi——测点相对于分基点磁异常

TC——测点观测值

T0C——测点正常场值

可见,某测点相对于分基点的磁异常值ΔTi由(TC-T分)、(T0C-T0i)两部分组成,其中(TC-T分)为测点经分基点日变改正后的异常值,(T0C-T0i)为测点正常场值与分基点正常场值之差(即测点相对于分基点的正常场改正值),即某测点相对于分基点的磁异常值为该点日变改正后的异常值与该点相对于分基点正常场改正值的代数和。可见,某测点相对于总基点的磁异常值ΔT由测点相对于分基点的磁异常值ΔTi和分基点与总基点地磁场差值ΔT0i两部分组成,或由(TC-T分)、(T0CT0i)和ΔT0i三部分组成。即某测点相对于总基点的磁异常值ΔT为测点观测场值与分基点日变观测场值之差(测点经分基点日变改正后的异常值)、测点相于对分基点正常场改正值、分基点与总基点地磁场差值的代数和。

由此可见,各测点的日变改正值利用仪器自身软件可以得到,只要计算出各测点的正常场值,利用上述方法就能简单的计算出磁异常值。

利用上述方法计算的磁异常已经包含了各项改正,不再需要计算各项改正系数,计算方法简便,且可提高改正精度。

[1] 管志宁.地磁场与磁力勘探.北京:地质出版社,2005.

[2] 刘天佑.磁法勘探软件手册-MAGS2.0方法原理.中国地质大学(武汉)地球物理与空间信息学院,2007.