- •Глава 8 методы истолкования магнитных аномалий
- •8.1. Качественная интерпретация аномалий магнитного поля
- •8.2. Метод характерных точек
- •8.2.1. Однородно намагниченный шар
- •Подставляя полученное значение в уравнение н (2.3), находим
- •8.2.2. Круговой двухмерный цилиндр
- •8.2.3. Вертикальный тонкий пласт неограниченного распространения по глубине
- •8.2.4. Тонкий пласт, ограниченный по глубине
- •8.2.5. Мощный пласт
- •8.2.6. Горизонтальная пластина
- •8.3. Метод касательных
- •8.3.1. Вертикальный контакт
- •8.3.2. Крутопадающий пласт, бесконечный по простиранию и падению
- •8.3.3. Пласты, ограниченные по простиранию и падению
- •8.3.4. Изометричные и цилиндрические тела
- •8.3.5. Метод л.Петерса
- •8.3.6. Метод s. Breiner
- •8.4. Оценка глубины залегания намагниченных тел по градиентам различных порядков
- •8.4.1. Векторные диаграммы
- •8.4.2. Вертикальный градиент
- •8.4.3. Способ а. А. Логачева
- •8.5. Логарифмические палетки
8.2.6. Горизонтальная пластина
Как следует из
формул (7.21),
кривая Z
имеет пять точек экстремальных значений.
По оценке
получим
Z(х=0)
=
;
;
(8.7)
.
Точки х1,2
соответствуют Zmin,
а точки х3,4
имеют
реальное значение при условии b
> h
;
в этом случае в точках х3
и х4,
находящихся почти над краями
горизонтального пласта, возникают
максимумы Z
(рис.7.11).
С увеличением
горизонтальной мощности пласта значение
Z(0)
над его
центром убывает. Кривая Z
пересекает
ось х в
точках х5,6
=
.
Объединив
представленные уравнения, получаем
формулу для оценки глубины залегания
горизонтальной пластины (пласта):
.
Если имеется кривая Н, то по аналогии можно найти связи между ее характерными точками и элементами залегания пласта.
8.3. Метод касательных
Методы касательных основаны на аналитической зависимости ряда характерных точек кривой от параметров возмущающих объектов. В качестве основной исходной точки выбирают точку перегиба кривой исходного поля. Поэтому зависимость между координатами этой точки и параметрами возмущающих объектов выражается не через исходное поле, а через его производную в этой точке. В качестве дополнительных точек для составления системы уравнений выбираются любые другие точки: максимального и минимального значения поля, половины максимального значения; точки, где касательные к графику имеют наклон в два раза меньше, чем наклон основной касательной. Формулы для расчета глубин намагниченных объектов получаются из системы уравнений касательных, проведенных к точке перегиба и к какой-либо другой точке. Для каждой конкретной модели эти формулы будут иметь свои зависимости и могут быть использованы только для этого класса моделей.
Способ касательных является эвристическим, т.е. получен без учета теории магниторазведки. Геофизик Ю.H. Грачев на примере аномальных графиков над шаром и круговым цилиндром по расстояниям между точками пересечения касательных, проведенных к характерным точкам заданной функции, нашел возможность определять глубину до поверхности (не до центра) магнитного источника.
На рис.8.5 A1A2 ‑ касательная в точке максимума, В1В2 и В3В4 – касательные в точках минимумов и C1C2 и C3C4 ‑ касательные в точках перегиба. Обозначая х1, х2, х3 и х4 ‑ абсциссы точек пересечения касательных, по разностям х2–х1 и х4–х3 предлагается находить глубину по следующей формуле:
h
=
.
(8.8)
Рис.8.5. К определению глубины залегания
магнитного тела способом касательных
За рубежом этот метод называют методом наклона, так как он использует величину горизонтального градиента или наклон графика аномалии в точке перегиба. Метод основан на эмпирических наблюдениях, по данным которых установлен множитель К, являющийся коэффициентом пропорциональности между искомой глубиной и горизонтальным отрезком по оси Х =L, отсекаемым касательными.
По графику аномальной кривой проводят касательные в точке положительного и отрицательного экстремума и в точке максимального градиента, т.е. в точке перегиба кривой (рис. 8.6). Полученная длина отрезка L в масштабе графика является функцией глубины и формы тела.
Рис.8.6. Модификации метода касательных
По изменению графика представим
L
= MN
/ tg
,
(8.9)
где MN
– наибольшая амплитуда, а
– наибольший угол наклона кривой.
Величина tg
численно будет равна первой производной
исследуемой кривой в точке перегиба.
Таблица 8.1
№п/п |
Форма тел |
h : L |
1
2
3
4
5
6 |
Вертикальный пласт (однополюсная линия), бесконечный по глубине и простиранию
Горизонтальный круговой цилиндр
Вертикальный шток
Шар
Эллиптический цилиндр, вытянутый по вертикали
Эллиптический цилиндр, сжатый по вертикали |
0.65
1.30
0.86
1.33
0.62
0.83 |
Значения глубины тела h в долях отрезка L, т. е. величины h : L для различных форм тел, приводятся в табл. 8.1.
Рассмотрим практические методы определения глубины залегания некоторых тел.
