Métodos y técnicas de interpretación de datos magnéticos y de gravedad.
3.7.1 Contenidos, métodos y pasos de interpretación geológica de los datos gravitacionales y magnéticos
3.7.1.1 Preanálisis de los datos gravitacionales y magnéticos
Para Para garantizar la integridad, confiabilidad y conveniencia de la interpretación, se deben analizar las siguientes condiciones y factores antes de la interpretación.
1) Analizar y comprobar si la gravedad y las anomalías magnéticas de los datos básicos utilizados para la interpretación cumplen con los requisitos de medición de las anomalías causadas por los factores geológicos en estudio con el nivel de detalle requerido dentro del rango de error permitido. , es decir, analizar las mediciones de gravedad y magnéticas. La precisión, si la forma y la densidad de la red de medición son apropiadas y si las anomalías son confiables son los requisitos previos para lograr buenos resultados geológicos.
2) Es necesario estudiar y analizar si existen diferencias en las características de reflexión entre la gravedad y las anomalías magnéticas causadas por diferentes objetos de investigación en un área de trabajo, y entre la gravedad y las anomalías magnéticas causadas por objetos de investigación y no -objetos de investigación (o factores de interferencia). Si existen tales diferencias, se deben seleccionar intencionalmente los métodos de procesamiento de datos correspondientes para distinguir las anomalías gravitacionales y magnéticas producidas por diferentes objetos de investigación y, al mismo tiempo, eliminar o suprimir las anomalías producidas por los objetos de interferencia, a fin de obtener anomalías efectivas (objetivo) causadas por un único factor geológico, que es propicio para realizar juicios geológicos correctos.
3) La explicación de las anomalías generalmente comienza con "mirar imágenes" o identificar anomalías, primero captar la situación general y luego profundizar en las partes locales. Es decir, primero dividir o clasificar las anomalías y analizar la posible relación interna entre las características de anomalía de cada área (tipo) y el entorno geológico regional. Sobre esta base se explicaron de forma más detallada los factores geológicos que causan anomalías locales en cada zona.
4) Las explicaciones anormales deben seguir el principio de lo conocido a lo desconocido. Las anomalías causadas por condiciones geológicas similares tienen características similares, especialmente en la interpretación de anomalías locales. Después de utilizar datos de perforación o datos de perfil sísmico como interpretación comparativa, la experiencia exitosa se puede extender a anomalías en áreas circundantes con condiciones similares. el resultado con la mitad de esfuerzo.
5) Recopilar, analizar y utilizar completamente datos geológicos, de perforación, de propiedades físicas y otros datos geofísicos (prospección química) en el área de trabajo, aumentar las condiciones o limitaciones conocidas tanto como sea posible y limitar la multiplicidad de operaciones inversas. problemas.
3.7.1.2 Procesamiento y conversión de gravedad y anomalías magnéticas
El procesamiento y conversión de gravedad y anomalías magnéticas son una parte importante de la teoría de interpretación de la gravedad y magnética.
En la discusión de las cuestiones positivas y negativas de la gravedad y las anomalías magnéticas, en aras de la simplicidad, se hacen algunas suposiciones sobre las cuestiones discutidas, como la forma regular del cuerpo geológico, la densidad uniforme o Intensidad de magnetización, cuerpo único y cara de observación horizontal, etc. Se estableció la relación entre el modelo geológico y las características de la gravedad y las anomalías magnéticas, y se establecieron un conjunto de teorías explicativas. Sin embargo, las situaciones reales a menudo difieren significativamente de estos supuestos teóricos. Si el método anterior se utiliza directamente para explicar anomalías de control, será difícil o conducirá a conclusiones incorrectas.
Las anomalías gravitacionales y magnéticas que obtuvimos incluyen los efectos de todas las faltas de homogeneidad de densidad y magnéticas desde lo profundo hasta la superficie. Es una anomalía superpuesta causada por diferentes factores geológicos que varían en amplitud y rango de distribución. varían en características como la velocidad de cambio, por lo que la cantidad de información contenida es muy grande. Sin embargo, la superposición de anomalías provocadas por diferentes factores ha traído grandes dificultades a la identificación, identificación e investigación de las personas. Por lo tanto, descomponer anomalías superpuestas en anomalías aisladas, o resaltar algunas anomalías y suprimir otras, se ha convertido en un componente importante del procesamiento y conversión de anomalías gravitacionales y magnéticas.
La exploración gravitacional y magnética generalmente solo puede obtener δ G, Za y δ T. A veces, para que la anomalía real satisfaga las necesidades de explicación, se requiere la conversión de componentes, como calcular Hax a partir de Za y calcular Vxz a partir de δ G para proporcionar diversa información anormal y cumplir con los requisitos de ciertos métodos de explicación.
La práctica ha demostrado que el procesamiento y la conversión de anomalías magnéticas son cruciales para mejorar el efecto de la interpretación y la inferencia. A medida que la precisión de las mediciones magnéticas y de gravedad continúa mejorando, también aumenta la cantidad de información confiable contenida en las anomalías medidas. Cómo extraer y utilizar eficazmente esta información se ha convertido en un tema importante en la investigación teórica sobre la gravedad y la interpretación de las anomalías magnéticas.
Existen muchos métodos para convertir y procesar anomalías magnéticas y de gravedad. Cada método tiene sus propias características y funciones, así como sus propias condiciones específicas aplicables, y no se puede utilizar a ciegas. Se deben analizar cuidadosamente las características de la gravedad y las anomalías magnéticas, las propiedades físicas del área de estudio, las condiciones geológicas y los problemas geológicos a resolver, y los métodos de tratamiento deben seleccionarse de manera razonable. El procesamiento y la conversión de la gravedad y las anomalías magnéticas es solo un proceso matemático, que puede hacer que cierta información en los datos sea más prominente y obvia, pero no puede obtener información que no esté en los datos de observación.
Por lo tanto, al aplicar varios métodos, debemos prestar atención a la precisión de los datos reales y la precisión del método de procesamiento en sí.
El procesamiento y conversión de datos de anomalías magnéticas y de gravedad se puede realizar en el dominio espacial y en el dominio de frecuencia. El propósito y la importancia de varios métodos se presentan brevemente a continuación. La base teórica y los pasos de implementación de los métodos se pueden encontrar en los libros relevantes.
(1) Cuadrícula de datos
En la práctica, debido a algunas razones objetivas, algunos puntos de medición no se pueden medir, lo que resulta en una distribución desigual de los puntos de medición. Por lo tanto, los datos de los nodos de la cuadrícula regular deben convertirse a partir de los datos reales de la cuadrícula irregular, que es el proceso de cuadrícula de datos.
La esencia de la cuadrícula de datos es interpolar puntos de datos irregulares, lo que generalmente se calcula utilizando polinomios de interpolación lagrangiana binaria.
(2) Suavidad anormal
Debido a errores de medición, errores de corrección e interferencias aleatorias cerca de la superficie, las curvas anormales a menudo muestran formas irregulares en dientes de sierra. El suavizado debe realizarse antes de la interpretación y el método comúnmente utilizado es el método de suavizado de mínimos cuadrados.
(3) Continuación analítica
El cálculo de anomalías fuera de la fuente de campo a partir de las anomalías observadas en el plano horizontal (o línea horizontal) se denomina continuación analítica de la anomalía. El cálculo de anomalías en el semiespacio superior (o semiplano superior) se denomina continuación ascendente y viceversa. La continuación hacia arriba se resuelve utilizando la solución del primer problema de valores límite en el semiespacio del campo potencial, a saber (1.1-58) y (1.1-59). Tomando como ejemplo la anomalía δ T de un cuerpo magnético bidimensional, la fórmula de continuación es:
Ingeniería de tecnología de exploración
Para la continuación descendente, se utiliza el polinomio de interpolación para derivar la Fórmula de continuación hacia abajo.
La función principal de la continuación ascendente es resaltar las anomalías de los cuerpos geológicos profundos y suprimir las anomalías de los cuerpos geológicos pequeños y poco profundos. Extenderse hacia abajo puede resaltar anomalías de cuerpos geológicos poco profundos y distinguir anomalías de superposición horizontal.
(4) Conversión de componentes
El levantamiento por gravedad generalmente solo mide δ g, mientras que el levantamiento magnético generalmente mide δ z y δ t. La interpretación de anomalías a veces requiere otras cantidades, y luego se requiere la conversión de componentes, como calcular Hax a partir de δg a partir de δz y Vxz, a veces para simplificar y facilitar la interpretación de las anomalías, es necesario convertir la dirección de magnetización, como convertir δZ; a, o convirtiendo Z a Convertido en magnetización de lecho Z"a, H"ax.
(5) Cálculo de derivadas de anomalías
Las derivadas de la gravedad y las anomalías magnéticas se utilizan ampliamente para la interpretación. Al mismo tiempo, para resaltar anomalías superficiales y distinguir anomalías de superposición horizontal, a menudo es necesario calcular las derivadas de las anomalías, como usar Za para calcular Vxz, Vzz, etc.
(6) División del campo regional y el campo local
El campo regional y el campo local son conceptos relativos. Por lo general, el campo regional es causado por factores geológicos profundos y el campo local es causado por factores geológicos poco profundos. Para estudiar campos regionales o locales individualmente, deben separarse del campo superpuesto medido. Los métodos comúnmente utilizados incluyen el método gráfico, el método de campo medio y el método de análisis de tendencias.
3.7.1.3 Explicación cualitativa de anomalías
La explicación cualitativa incluye dos aspectos: uno es juzgar inicialmente el origen geológico de la anomalía y el otro es juzgar de forma aproximada la forma y ocurrencia. y alcance del cuerpo geológico. En la exploración geofísica, el objeto buscado directamente se denomina objeto objetivo y el objeto finalmente buscado se denomina objeto objetivo. Por ejemplo, el uso de la exploración gravitacional combinada con la exploración magnética para encontrar áreas objetivo de magnetita es el objetivo en los campos de petróleo y gas, el objetivo no es el objetivo, sino los factores geológicos (incluidas rocas ígneas, estratos y estructuras, etc.) relacionados con; la ubicación de ocurrencia de minerales. Por lo tanto, la explicación cualitativa de las anomalías es determinar si el objetivo existe, inferir su estado de existencia y determinar la posibilidad de que exista el objetivo.
Debido a la complejidad de las condiciones geológicas subterráneas, a menudo es difícil, y a veces incluso imposible, utilizar datos obtenidos mediante métodos geofísicos para determinar las causas geológicas de las anomalías. Teniendo en cuenta que los objetos de investigación suelen tener una variedad de propiedades físicas, un análisis exhaustivo de los datos obtenidos mediante diversos métodos geofísicos puede determinar con mayor precisión el origen geológico de las anomalías. Por lo tanto, siempre que el método se utilice correctamente, se pueden lograr buenos resultados geológicos.
3.7.1.4 Explicación cuantitativa de anomalías
La explicación cuantitativa generalmente se lleva a cabo sobre la base de una explicación cualitativa y los resultados a menudo pueden complementar los resultados de la explicación. No existe un límite estricto entre los dos y se complementan.
La explicación cuantitativa consiste en determinar además el origen geológico de la anomalía con base en la posición espacial, parámetros geométricos y parámetros físicos del cuerpo geológico obtenidos por inversión; proporciona cambios en la estructura, ángulo de buzamiento y espesor de la roca (estrato) o basamento; en el plano o sección, infiriendo así la estructura geológica subterránea proporciona la posición proyectada del cuerpo geológico en el plano, la profundidad y la inclinación del cuerpo geológico, etc. , con el fin de organizar razonablemente el proyecto de perforación.
3.7.1.5 Conclusión geológica y diagrama esquemático
La conclusión geológica es el resultado de la interpretación de la anomalía y el resultado final de la gravedad y el trabajo magnético. Es un breve resumen o resumen de las condiciones geológicas reflejadas en los datos magnéticos y de gravedad. También es una inferencia geológica realizada combinando interpretación cualitativa, interpretación cuantitativa y leyes geológicas. Cabe señalar que esta conclusión geológica no es necesariamente la misma que la de los geólogos.
El mapa geológico es una expresión concentrada y una descripción visual de los resultados de la gravedad y el trabajo magnético. Los resultados del trabajo gravitacional y magnético deben expresarse en forma de mapas de resultados inferidos tanto como sea posible, como perfiles geológicos, bocetos geológicos, mapas de contorno estructural inferidos, mapas de predicción de minerales, etc.