CN106650192A - 一种火山岩型铀矿床磁性界面反演方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于火山岩型铀矿床磁数据处理领域，具体涉及一种火山岩型铀矿床磁性界面反演方法。具体包括以下步骤：步骤一、获得磁测数据；步骤二、获得测点精确经纬度坐标和高程数据；步骤三、把勘查区地层、岩体磁化率数据转换成CGS国际单位制；步骤四、得到测点异常△T值；步骤五、测点高程数据和磁异常△T值进行网格化处理；步骤六、磁异常△T网格数据进行化极处理；步骤七、创建反演目标界面常量网格；步骤八、对目标界面进行反演；步骤九、修改余弦滤波器参数上限截止波长与下限截止波长；步骤十、获得最终磁性界面网格。利用本发明技术方案后，达到快速、精确地探测地下矿产资源，对地质找矿工作具有重要的实际意义。

Description

一种火山岩型铀矿床磁性界面反演方法

技术领域

本发明属于火山岩型铀矿床磁数据处理领域，具体涉及一种火山岩型铀矿床磁性界面反演方法。

背景技术

在火山岩型铀矿勘探领域，不同类型岩石(如碎斑流纹岩、流纹英安岩、变质岩等)磁性差异明显，而不同岩性交汇部位往往成为铀成矿有利部位，因此磁性界面的起伏及其深度等信息显得尤为重要。

在地球物理磁数据处理领域，磁数据处理和解释中如何准确推断地下磁性界面起伏形态、深度往往是地球物理勘查的难点。由于火山岩盖层与磁性基底存在较大磁性差异，常规的重磁界面自动反演技术如帕克反演法可以自动确定磁性界面起伏深度，但由于向下延拓因子的存在，导致了反演过程的不稳定性，且在地质构造复杂区域，原始数据存在误差干扰，向下延拓因子可能导致反演精度降低甚至反演结果发散，从而最终影响磁性界面深度的准确性。

因此，亟需研制一种火山岩型铀矿床磁性界面反演方法，以缓解向下延拓因子对反演结果的影响，在不降低反演精度的前提下提高反演算法的稳定性。从而准确对地下地质信息进行有效的探测，同时反映出磁性界面起伏形态和深度的变化。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种火山岩型铀矿床磁性界面反演方法，能够有效、真实地探测磁性界面形态和空间位置。

为解决上述技术问题，本发明一种火山岩型铀矿床磁性界面反演方法，其特征在于：具体包括以下步骤：

步骤一、在勘查区开展高精度磁法测量，获得磁测数据；

步骤二、在勘查区开展RTK测量，获得勘查区的测点精确经纬度坐标和高程数据；

步骤三、收集勘查区地层、岩体磁化率数据并把勘查区地层、岩体磁化率数据转换成CGS国际单位制；

步骤四、对步骤一获得的磁测数据进行日变校正、正常场梯度改正、高度改正及基点改正，得到测点异常△T值；

步骤五、对步骤二得到的测点高程数据进行网格化处理，对步骤四所得的磁异常△T值进行数据平滑处理，得到光滑的磁异常曲线并对所有光滑处理后的磁异常△T值进行网格化处理；

步骤六、对布骤五所得到的磁异常△T网格数据进行化极处理，化极处理所需的磁倾角、磁偏角由步骤三所得出；

步骤七、开始创建反演初始模型，并把模型分为两层，根据步骤三中不同岩体磁化率数据对两层模型进行磁化率赋值，针对反演初始模型的两层模型的交界面创建反演目标界面常量网格；

步骤八、对目标界面进行反演，在反演过程中加入余弦滤波器，余弦滤波器选择低通滤波，且设置上限截止波长，下限截止波长，反演出磁性界面网格；

步骤九、修改余弦滤波器参数上限截止波长与下限截止波长；

步骤十、重复步骤八、步骤九，迭代次数为M次，直至拟合误差达到5nT，获得最终磁性界面网格。

所述的步骤一中，磁测总精度应高于2nT，勘查区选在地形平坦的区域。

所述的步骤五、步骤六中，所述的网格化处理中的差值方法优选最小曲率法。

所述的步骤七中，反演目标界面常量网格中，网格常量为-1000m、所需的反演观测面选择步骤五得出的高程网格。

所述的步骤八中，对目标界面进行反演采用帕克反演方法采用下式进行计算：

式中为磁性界面起伏的傅里叶变换，ΔT为磁异常，J是上下界面磁化率差值，S为径向波数。

所述的步骤九中，对步骤八得到的磁性界面网格利用帕克正演公式进行正演计算，所述的帕克正演方法采用下式进行计算：

式中为磁性界面起伏的傅里叶变换，为反演出磁性界面起伏深度，J是上下界面磁化率差值，S为径向波数。

所述的步骤十中，M≥10。

本发明的有益技术效果在于：利用本发明技术方案后，对火山岩型铀矿床磁性界面进行反演推测能够反映实际地质特征，有效地评价了地下磁性基底的分布规律。从而达到快速、精确地探测地下矿产资源，对地质找矿工作具有重要的实际意义。

附图说明

图1为本发明所提供的一种火山岩型铀矿床磁性界面反演方法流程图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步详细说明。

本发明一种火山岩型铀矿床磁性界面反演方法，依次包括以下步骤：

步骤一、在勘查区开展高精度磁法测量，获得磁测数据，为了达到更好的效果，磁测总精度应高于2nT，勘查区选在地形平坦的区域；

步骤二、在勘查区开展RTK测量(实时动态定位技术)，获得勘查区的测点精确经纬度坐标和高程数据；

步骤三、收集勘查区地层、岩体磁化率数据并把勘查区地层、岩体磁化率数据转换成CGS国际单位制；

步骤四、对步骤一获得的磁测数据进行日变校正、正常场梯度改正、高度改正及基点改正，得到测点异常△T值，在对磁异常数据进行日变校正时，需查找地球基本磁场参数，通过利用http://www.ngdc.noaa.gov/seg/geomag/jsp/IGRF.jsp网站提供的球谐模型计算出该勘查区背景磁场强度值、磁倾角和磁偏角；

步骤五、对步骤二得到的测点高程数据进行网格化处理，形成301×302的高程网格文件，对步骤四所得的磁异常△T值进行数据平滑处理，消除高频干扰，得到光滑的磁异常曲线并对所有光滑处理后的磁异常△T值进行网格化处理，同样形成301×302的磁异常△T网格文件，网格化处理中的差值方法优选最小曲率法；

步骤六、对布骤五所得到的磁异常△T网格数据进行化极处理，化极处理所需的磁倾角、磁偏角由步骤三所得出，形成301×302的磁异常化极网格文件，网格化差值方法优选最小曲率法；

步骤七、开始创建反演初始模型，并把模型分为两层，根据步骤三中不同岩体磁化率数据对两层模型进行磁化率赋值，针对反演初始模型的两层模型的交界面创建反演目标界面常量网格且网格常量为-1000m、所需的反演观测面选择步骤五得出的高程网格；

步骤八、利用帕克反演公式对目标界面进行反演，在反演过程中加入余弦滤波器，余弦滤波器选择低通滤波，且上限截止波长为0，下限截止波长为0.02，反演出磁性界面网格；

步骤九、对步骤八得到的磁性界面网格利用帕克正演公式进行正演计算，修改余弦滤波器参数上限截止波长与下限截止波长；

步骤十、重复步骤八、步骤九，迭代次数不小于10次，直至拟合误差达到5nT，获得最终磁性界面网格。

步骤六中所述的磁异常△T化极处理，所需的地球磁场基本参数可从下面网站中查询：http://www.ngdc.noaa.gov/seg/geomag/jsp/IGRF.jsp。

步骤七中所述目标常量网格网格大小必须严格同步骤五、步骤六得出的高程网格、磁异常化极网格文件一致，为301×302。

步骤八中所述的帕克反演方法采用式(1)进行计算：

式(1)

式中为磁性界面起伏的傅里叶变换，ΔT为磁异常，J是上下界面磁化率差值，S为径向波数。

步骤九中所述的帕克正演方法采用式(2)进行计算：

式(2)

式中为磁性界面起伏的傅里叶变换，为反演出磁性界面起伏深度，J是上下界面磁化率差值，S为径向波数。所述模型参数主要为背景磁化率参数，DC-shift模型计算响应参数，余弦滤波器参数为上、下限截止波长。

Claims (7)

1.一种火山岩型铀矿床磁性界面反演方法，其特征在于：具体包括以下步骤：

步骤一、在勘查区开展高精度磁法测量，获得磁测数据；

步骤二、在勘查区开展RTK测量，获得勘查区的测点精确经纬度坐标和高程数据；

步骤三、收集勘查区地层、岩体磁化率数据并把勘查区地层、岩体磁化率数据转换成CGS国际单位制；

步骤四、对步骤一获得的磁测数据进行日变校正、正常场梯度改正、高度改正及基点改正，得到测点异常△T值；

步骤五、对步骤二得到的测点高程数据进行网格化处理，对步骤四所得的磁异常△T值进行数据平滑处理，得到光滑的磁异常曲线并对所有光滑处理后的磁异常△T值进行网格化处理；

步骤六、对布骤五所得到的磁异常△T网格数据进行化极处理，化极处理所需的磁倾角、磁偏角由步骤三所得出；

步骤七、开始创建反演初始模型，并把模型分为两层，根据步骤三中不同岩体磁化率数据对两层模型进行磁化率赋值，针对反演初始模型的两层模型的交界面创建反演目标界面常量网格；

步骤八、对目标界面进行反演，在反演过程中加入余弦滤波器，余弦滤波器选择低通滤波，且设置上限截止波长，下限截止波长，反演出磁性界面网格；

步骤九、修改余弦滤波器参数上限截止波长与下限截止波长；

步骤十、重复步骤八、步骤九，迭代次数为M次，直至拟合误差达到5nT，获得最终磁性界面网格。

2.根据权利要求1所述的一种火山岩型铀矿床磁性界面反演方法，其特征在于：所述的步骤一中，磁测总精度应高于2nT，勘查区选在地形平坦的区域。

3.根据权利要求2所述的一种火山岩型铀矿床磁性界面反演方法，其特征在于：所述的步骤五、步骤六中，所述的网格化处理中的差值方法优选最小曲率法。

4.根据权利要求3所述的一种火山岩型铀矿床磁性界面反演方法，其特征在于：所述的步骤七中，反演目标界面常量网格中，网格常量为-1000m、所需的反演观测面选择步骤五得出的高程网格。

5.根据权利要求4所述的一种火山岩型铀矿床磁性界面反演方法，其特征在于：所述的步骤八中，对目标界面进行反演采用帕克反演方法采用下式进行计算：

$\mathrm{\Δ}\tilde{h}=\frac{\mathrm{\Δ}T}{2\mathrm{\π}SJ}{e}^{Sh}-{\Σ}_{n=2}^{\mathrm{\∞}}\left(\mathrm{\Δ}\stackrel{n}{\stackrel{~}{h}}\right){\left(-S\right)}^{n-1}/n!$

式中为磁性界面起伏的傅里叶变换，ΔT为磁异常，J是上下界面磁化率差值，S为径向波数。

6.根据权利要求5所述的一种火山岩型铀矿床磁性界面反演方法，其特征在于：所述的步骤九中，对步骤八得到的磁性界面网格利用帕克正演公式进行正演计算，所述的帕克正演方法采用下式进行计算：

$\mathrm{\Δ}\tilde{T}=2{\mathrm{\πSJe}}^{-Sh}-{\Σ}_{n=1}^{\mathrm{\∞}}\left(\mathrm{\Δ}\stackrel{n}{\stackrel{~}{h}}\right){\left(-S\right)}^{n-1}/n!$

式中为磁性界面起伏的傅里叶变换，为反演出磁性界面起伏深度，J是上下界面磁化率差值，S为径向波数。

7.根据权利要求6所述的一种火山岩型铀矿床磁性界面反演方法，其特征在于：所述的步骤十中，M≥10。