专利名称：一种磁性地表三维地形改正方法
技术领域：
本发明属于地球物理勘探方法，是一种地面磁力勘探的数据处理方法。
背景技术：
磁力勘探是以地下地层岩石磁性差异为基础的勘探方法，利用磁力仪观测记录磁场变化，经数据处理获得地下地质结构。现有石油行业规范(《地面磁法勘探技术规程(SY/ T5771-2004)》)给出了磁力勘探资料的处理的方法和标准，其中没有要求进行磁地形改正处理，也没有磁性地表地形改正方法，使得地形引起的畸变影响不能得到校正。上述处理技术在低精度阶段尚能适用，但在高精度磁力勘探中，特别是山地磁测的地形，其不良影响不容忽视。目前有利用磁力勘探曲化平方法处理山区磁力异常数据，但这类方法属于曲化平，即将起伏地表转换为水平地表处理，没有考虑地形磁性的磁效应，没有计算磁性地形产生的测点磁异常畸变，曲化平方法不是磁地形改正方法，得不到高精度的磁力勘探效果。
发明内容
本发明的目的是提供一种校正三维磁地形引起的磁异常畸变，可反映磁源分布规律与数值的磁性地表三维地形改正方法。本发明通过以下步骤实现1)对工区进行磁力勘探，获得的测点磁测、化极磁异常、工区及外扩区地形高程网格、地质图和地层磁性统计数据；2)根据地层磁化率将地质图中相应地层赋予磁化率值，得到地表地层磁化率分布网格数据。步骤2~)所述的地表地层磁化率分布网格数据为平面数据网格。3)根据地形网格各节点高程数据值与计算点高程值的相对高低关系，构建三维地形组合柱体模型；步骤3所述的构建三维组合柱体模型是将高程值高于计算点的地形节点网格为正的向上的直立柱体，高程值低于计算点的地形节点网格构成负的向下的直立主体，各主体的中心位置为各地形节点。4)根据三维地形组合柱体中各个柱体对应平面节点位置的地表地层磁化率网格节点值，赋予柱体磁化强度组成垂直磁化直立方柱体；步骤4)所述的垂直磁化直立方柱体磁化强度为(l+Q)*k*TQ，式中Q为剩磁感磁比，测区内可以取为常数，k为对应节点的磁化率值，Ttl为测区内的地磁场平均值，为常数，上述剩磁感磁比Q为0. 1-2. 0。5)根据计算点的位置，对计算范围内所有的具有对应磁化率的直立柱体对于测点产生的垂直磁异常，按空间域垂直磁化直立方柱体磁异常计算公式计算各个磁地形方柱体的磁异常效应值；步骤5)所述的计算范围为30_50km。步骤幻中的空间域垂直磁化直立方柱体磁异常计算公式为Δ T丄=(一 μ。/ 4 π ) · j· fjl^-^'^dxdydz + jj[3(T ~yJ dxdydz其中计算点坐标为(x，y，ζ)，地形体积分点的坐标为(ξ， ，ζ )， R = ^Ι(ξ-χ)2+(η-γ)ζ + (ζ-ζ)2，μ 0 真空磁导率。6)将高于测点的节点高程的磁异常效应值及低于测点高程的磁异常效应值均取绝对值，并将所有计算范围内的各个地形网格节点对于计算点的磁效应绝对值求和，得到该计算点的磁地形改正值。7)将各计算测点的磁地形改正值与步骤1)勘探获得的对应点的化极磁异常数据相加，得到磁地形改正后的磁异常数据。本发明使受磁地形影响的磁异常畸变得到全面的校正，实测资料处理表明，地形校正后，地形起伏处的畸变的磁异常值得到升高恢复，磁异常对地下磁目标的反映更加准确，磁异常变得连续、成带性明显增强，能提高山地磁力勘探资料处理精度。
图1是地形高程图(等值线距IOOm)；图2是磁化率分布图(等值线距50*I(T5SI)；图3是磁地形改正值图(等值线距20nT)；图4是磁地形改正前的化极磁异常图(等值线距IOOnT)；图5是磁地形改正后的磁异常数据；
图6是本发明工区改正前后磁异常对比图(实线为地改前磁异常，虚线为地改后磁异常)(等值线距20nT)。
具体实施例方式本发明实施三维磁地形改正前，需要准备的相关数据包括勘探工区测点外扩计算范围(40km)的地形高程网格数据(图1)、实测磁力测点坐标数据(x，y，h)、测区地层磁化率测定统计表和地质图、化极磁异常数据，这些数据是常规磁力勘探都具备的数据。三维磁地形改正工作方法实施如下1)读入工区化极磁异常(图4)、地形高程网格(图1)；2)根据工区地层磁化率将地质图中相应地层赋予磁化率值，得到地表地层磁化率分布网格数据(图2)。3)读入计算点坐标(X，y)和高程(h)，将地形网格各节点高程数据值与计算点高程值进行比较，高于计算点高程的节点高程差值为正值，低于计算点高程的节点高程差值为负值；4)计算各计算柱体对应平面节点位置的磁化强度j = (1+Q) -K-T0, T0 当地地磁场强度(取55400. 0) ；K-岩石磁化率；Q 岩石磁性剩感比(取0. 5)。5)对距离计算点40km内所有的地形高程柱体对于测点(x，y，h)产生的垂直磁异常
权利要求
1.一种磁性地表三维地形改正方法，其特征在于通过以下步骤实现1)对工区进行磁力勘探，获得的测点磁测、化极磁异常、工区及外扩区地形高程网格、 地质图和地层磁性统计数据；2)根据地层磁化率将地质图中相应地层赋予磁化率值，得到地表地层磁化率分布网格数据。3)根据地形网格各节点高程数据值与计算点高程值的相对高低关系，构建三维地形组合柱体模型；4)根据三维地形组合柱体中各个柱体对应平面节点位置的地表地层磁化率网格节点值，赋予柱体磁化强度组成垂直磁化直立方柱体；5)根据计算点的位置，对计算范围内所有的具有对应磁化率的直立柱体对于测点产生的垂直磁异常，按空间域垂直磁化直立方柱体磁异常计算公式计算各个磁地形方柱体的磁异常效应值；6)将高于测点的节点高程的磁异常效应值及低于测点高程的磁异常效应值均取绝对值，并将所有计算范围内的各个地形网格节点对于计算点的磁效应绝对值求和，得到该计算点的磁地形改正值；7)将各计算测点的磁地形改正值与步骤1)勘探获得的对应点的化极磁异常数据相加，得到磁地形改正后的磁异常数据。
2.根据权利要求1所述的磁性地表三维地形改正方法，其特征在于步骤幻所述的地表地层磁化率分布网格数据为平面数据网格。
3.根据权利要求1所述的磁性地表三维地形改正方法，其特征在于步骤3)所述的构建三维组合柱体模型是将高程值高于计算点的地形节点网格为正的向上的直立柱体，高程值低于计算点的地形节点网格构成负的向下的直立主体，各主体的中心位置为各地形节点。
4.根据权利要求1所述的磁性地表三维地形改正方法，其特征在于步骤4)所述的垂直磁化直立方柱体磁化强度为(l+Q)*k*TQ，式中Q为剩磁感磁比，测区内可以取为常数，k为对应节点的磁化率值，Ttl为测区内的地磁场平均值，为常数，
5.根据权利要求1或4所述的磁性地表三维地形改正方法，其特征在于上述剩磁感磁比 Q 为 0. 1-2. 0。
6.根据权利要求1所述的磁性地表三维地形改正方法，其特征在于步骤幻所述的计算范围为30-50km。
7.根据权利要求1所述的磁性地表三维地形改正方法，其特征在于步骤5)中的空间域垂直磁化直立方柱体磁异常计算公式为Δ T丄=(―μ0/4π) 'J·\\[3{η ~ ^ ~ ^ dxdydz其中计算点坐标为U，y，ζ)，地形体积分点的坐标为(ξ， ，ζ)， R = ^Ι(ξ~χ)2 + (η-γ)2+(ζ-ζ)2，μ 0 真空磁导率。
全文摘要
地球物理勘探中的磁性地表三维地形改正方法，得到地表地层磁化率分布网格数据，构建三维地形组合柱体模型，组成垂直磁化直立方柱体，对所有的具有对应磁化率的直立柱体对于测点产生的垂直磁异常，计算各个磁地形方柱体的磁异常效应值，将测点的节点高程的磁异常效应值取绝对值，并将绝对值求和，得到该计算点的磁地形改正值与勘探对应点的数据相加，得到改正后的磁异常数据。本发明使受磁地形影响的磁异常畸变得到全面的校正，使地形起伏处的畸变的磁异常值得到升高恢复，磁异常对地下磁目标的反映更加准确，磁异常变得连续、成带性明显增强，能提高山地磁力勘探资料处理精度。
文档编号G01V3/38GK102236108SQ201010169380
公开日2011年11月9日 申请日期2010年5月6日 优先权日2010年5月6日
发明者刘云祥, 赵文举 申请人:中国石油天然气集团公司, 中国石油集团东方地球物理勘探有限责任公司