郭 華，賈偉潔，王 平，謝汝寬

1.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京)地球物理及信息技術(shù)學(xué)院，北京 100083 2.中國(guó)國(guó)土資源航空物探遙感中心，北京 100083

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航磁梯度數(shù)據(jù)在磁性地質(zhì)體邊界判斷方面的研究

郭 華1,2，賈偉潔2，王 平1,2，謝汝寬2

1.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京)地球物理及信息技術(shù)學(xué)院，北京 100083 2.中國(guó)國(guó)土資源航空物探遙感中心，北京 100083

完全國(guó)產(chǎn)化的航磁全軸梯度勘查系統(tǒng)已開(kāi)展了測(cè)量工作，并獲得了比較理想的梯度數(shù)據(jù)，但是如何利用梯度數(shù)據(jù)進(jìn)行磁性地質(zhì)體邊界圈定還處于研究階段。筆者先給出了航磁全軸梯度測(cè)量原理;然后著重從利用梯度數(shù)據(jù)尤其是垂向梯度數(shù)據(jù)進(jìn)行巖體邊界圈定等方面進(jìn)行了討論研究，認(rèn)為航磁梯度數(shù)據(jù)相比于總場(chǎng)數(shù)據(jù)在地質(zhì)體邊界判斷方面可提供更加豐富的地球物理信息;接著提出了梯度數(shù)據(jù)需要在判斷磁性地質(zhì)體邊界上進(jìn)行化極處理，并根據(jù)垂向梯度數(shù)據(jù)零值線確定地質(zhì)體邊界的原則，圈定磁性地質(zhì)體的邊界位置。與實(shí)際地質(zhì)情況的對(duì)比表明，利用梯度數(shù)據(jù)圈定磁性地質(zhì)體邊界的應(yīng)用效果比利用總場(chǎng)數(shù)據(jù)的效果明顯。

航磁全軸梯度系統(tǒng)；梯度測(cè)量原理；巖性判斷；邊界圈定

0 引言

張昌達(dá)[1]提出航空磁測(cè)測(cè)量有四個(gè)階段：地球磁場(chǎng)的總磁場(chǎng)強(qiáng)度或模量測(cè)量、地球磁場(chǎng)的總磁場(chǎng)強(qiáng)度模量的空間變化率或梯度測(cè)量、地球磁場(chǎng)的三個(gè)分量測(cè)量以及地球磁場(chǎng)三個(gè)分量的空間變化率的測(cè)量。國(guó)外已經(jīng)開(kāi)展了第四階段的航磁測(cè)量飛行工作[2]，而我國(guó)還主要處于第一階段的航磁測(cè)量工作，與世界先進(jìn)水平相比，還有很大的差距。中國(guó)國(guó)土資源航空物探遙感中心(簡(jiǎn)稱航遙中心，AGRS)研制的航磁全軸梯度勘查系統(tǒng)，獲得了較為理想的橫向梯度、縱向梯度和垂向梯度數(shù)據(jù)，其水平梯度噪聲小于5 pT/m、垂直梯度噪聲小于15 pT/m，達(dá)到了國(guó)外同類儀器的先進(jìn)水平，使得我國(guó)航磁測(cè)量技術(shù)向前邁進(jìn)一大步[3-4]。

航磁梯度異?？梢杂行p弱背景場(chǎng)的影響、突出淺部磁性體，因而能清楚地給出不同埋藏深度地磁體的差異，有效降低化極處理帶來(lái)的誤差及虛假異常的干擾，從而在圈定局部異常、火山構(gòu)造、劃分構(gòu)造邊界方面得到更有效的應(yīng)用。在沒(méi)有利用國(guó)內(nèi)研發(fā)的梯度勘查系統(tǒng)獲得實(shí)測(cè)梯度數(shù)據(jù)之前，一般的航磁測(cè)量獲得的都是航磁平面場(chǎng)值數(shù)據(jù)；在進(jìn)行地質(zhì)解釋時(shí)，多數(shù)情況下會(huì)將平面場(chǎng)值轉(zhuǎn)換成梯度場(chǎng)值，在數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生誤差，影響地質(zhì)解釋效果。采用實(shí)測(cè)的梯度數(shù)據(jù)，可有效消除磁數(shù)據(jù)處理轉(zhuǎn)換誤差環(huán)節(jié)，使得磁測(cè)資料更加真實(shí)。

國(guó)內(nèi)有學(xué)者曾對(duì)國(guó)外生產(chǎn)的磁梯度儀所測(cè)資料進(jìn)行解釋，取得了較好效果。王雋人等[5]利用引進(jìn)于加拿大的航磁垂直梯度系統(tǒng)數(shù)據(jù)在冀東地區(qū)地質(zhì)填圖中進(jìn)行了應(yīng)用，指出航磁垂直梯度測(cè)量是地質(zhì)填圖和礦產(chǎn)勘探的有效手段；管志寧等[6]利用引進(jìn)于加拿大的垂直梯度系統(tǒng)數(shù)據(jù)在金礦地質(zhì)填圖和成礦預(yù)測(cè)中進(jìn)行了應(yīng)用，總結(jié)了金礦床中航磁梯度異常的變化規(guī)律，取得了較好的地質(zhì)效果。以上兩篇文獻(xiàn)都僅應(yīng)用了垂向梯度進(jìn)行解釋，缺少水平梯度數(shù)據(jù)。駱燕等[7]利用引進(jìn)于加拿大的垂直、水平梯度系統(tǒng)數(shù)據(jù)在潮水地區(qū)進(jìn)行了應(yīng)用，特別指出實(shí)測(cè)的垂向梯度比計(jì)算的垂向一階導(dǎo)數(shù)提供的信息更豐富；李曉祿等[8]利用引進(jìn)于加拿大的垂直、水平梯度系統(tǒng)數(shù)據(jù)，在砂巖型鈾礦勘查進(jìn)行了應(yīng)用，認(rèn)為航磁梯度數(shù)據(jù)可以識(shí)別微弱地磁變化，但直接應(yīng)用于砂巖型鈾礦尚處于探索階段，需進(jìn)一步研究、驗(yàn)證。

從梯度數(shù)據(jù)應(yīng)用與地質(zhì)構(gòu)造解釋的研究現(xiàn)狀可以看出，對(duì)于梯度數(shù)據(jù)的解釋還僅限于國(guó)外的航磁梯度勘查系統(tǒng)，借鑒利用國(guó)內(nèi)梯度數(shù)據(jù)進(jìn)行解釋的文獻(xiàn)還不是很多。筆者就如何利用橫向梯度、縱向梯度和垂向梯度異常特點(diǎn)，在判斷巖性及圈定巖體邊界方面進(jìn)行研究探討。

1 航磁全軸梯度測(cè)量原理

地球主磁場(chǎng)垂向梯度的變化范圍為0.015～0.030 nT/m，從赤道向兩極地區(qū)不斷增大；水平梯度的變化范圍為0.003 ～0.005 nT/m，從赤道向兩極不斷減弱。而局部地質(zhì)體或構(gòu)造產(chǎn)生的梯度異常則可達(dá)到10 nT/m的量級(jí)，因此,可以采用具有一定間距的磁力儀測(cè)量地磁場(chǎng)的差值來(lái)獲取磁異常梯度。航磁梯度測(cè)量分為水平梯度、垂直梯度和全軸梯度(三軸梯度)測(cè)量[9]。全軸梯度是指沿機(jī)翼方向的橫向梯度、沿機(jī)身方向的縱向梯度和垂向梯度。根據(jù)梯度的定義，空間點(diǎn)P(x,y,z)處磁場(chǎng)值T(x,y,z)的梯度為

式中：?T/?x為橫向梯度；?T/?y為縱向梯度；?T/?z為垂向梯度;i=cosIcosD;j=cosIsinD;k=sinI;I為地磁傾角;D為地磁偏角。為了測(cè)量磁場(chǎng)的梯度，實(shí)際采取如圖1所示的結(jié)構(gòu)進(jìn)行航磁梯度測(cè)量[10]。飛機(jī)兩翼尖各安裝一個(gè)探頭，尾部豎直安裝兩個(gè)探頭，左、右及尾部下探頭在同一個(gè)水平面上。這樣，左、右、后上、后下四個(gè)探頭分別可測(cè)得TL、TR、TU、TD四個(gè)地磁場(chǎng)總強(qiáng)度，可通過(guò)四道磁力儀間地磁場(chǎng)總強(qiáng)度的差值近似計(jì)算梯度：

式中，Δx、Δy、Δz依次為磁探頭的橫向間距、縱向間距和垂向間距。

圖1 航磁全軸梯度測(cè)量裝置示意圖Fig.1 Schematic diagram of three axis airborne magnetic gradiometer device

2 應(yīng)用實(shí)例

2.1 研究區(qū)地質(zhì)概況

研究區(qū)為中國(guó)北部某地區(qū)，地質(zhì)概況如圖2所示。研究區(qū)較多區(qū)域由第四系覆蓋，局部地區(qū)見(jiàn)二疊系及侏羅系。第四系的成因類型為：草原砂土、沼澤堆積、坡積洪積、沖積湖積、風(fēng)成砂堆積。草原砂土多為黃褐色砂質(zhì)黏土及亞砂；沼澤堆積主要為砂礫及淤泥，厚度大于10 m；坡積洪積為礫石、巖石碎屑、泥砂質(zhì)等混合型堆積物，厚度大于10 m；沖積湖積為砂礫石、泥砂、淤泥等混合堆積，厚度大于100 m；風(fēng)成砂堆積為風(fēng)成沙丘，厚度不小于30 m。二疊系主要為達(dá)里諾爾組火山巖段：灰色、淡粉色、深灰綠色流紋巖，角斑巖，輝綠巖夾安山巖，硬砂巖，海棉骨針硅質(zhì)巖。侏羅系主要為道特諾爾組和布拉根哈達(dá)組：道特諾爾組的露頭零星，分布較廣泛，大致呈北東向產(chǎn)出，其巖性為一套以紫灰色、紅色、灰色氣孔狀、杏仁狀玄武巖夾橄欖玄武巖為主的基性火山巖，厚度大于930.2 m；布拉根哈達(dá)組為一套以灰白色、灰粉色、灰紫色凝灰?guī)r和流紋巖夾凝灰火山角礫巖為主的酸性火山巖，出露厚度大于2 149 m。研究區(qū)主要巖石物性參數(shù)見(jiàn)表1。

表1 研究區(qū)主要巖石物性參數(shù)

Table 1 Main petrophysical parameters in the study area

巖性感應(yīng)磁化率/(10-5SI)感應(yīng)磁化率平均值/(10-5SI)剩余磁化率/(10-5SI)剩余磁化率平均值/(10-5SI)玄武巖8～8164037680～188402512安山質(zhì)角礫巖628～62801256628～12561005

注：泥巖、砂巖、礫巖的感應(yīng)磁化率及剩余磁化率均為0。

2.2 利用實(shí)測(cè)梯度數(shù)據(jù)結(jié)合已知地質(zhì)資料推斷巖性

結(jié)合已知地質(zhì)填圖信息，利用梯度數(shù)據(jù)可以判斷引起磁總場(chǎng)異常的巖體巖性。梯度數(shù)據(jù)相比于總場(chǎng)數(shù)據(jù)在巖性判斷方面提供了更加豐富的地球物理信息。圖3為研究區(qū)的磁總場(chǎng)(ΔT)等值線，由圖3大致判斷，圖3中1區(qū)和2區(qū)存在由巖體引起的總場(chǎng)異常，而且應(yīng)為同一種巖性。在研究區(qū)采用南北測(cè)線方向的航磁梯度測(cè)量獲得了梯度數(shù)據(jù)。對(duì)圖3中的異常1區(qū)和2區(qū)的橫向、縱向和垂向梯度等值線進(jìn)行分析(圖4，圖5)。筆者發(fā)現(xiàn)，各梯度等值線特征完全不一致。由圖4可知：異常1區(qū)橫向梯度表現(xiàn)為與測(cè)線水平正交方向上的正負(fù)相間異常，縱向梯度表現(xiàn)為沿測(cè)線方向上的正負(fù)相間異常，垂向梯度表現(xiàn)為與圖3中磁總場(chǎng)相似的異常特征。由圖5可知，異常2區(qū)橫向梯度表現(xiàn)為與測(cè)線水平正交方向上的正負(fù)異常條帶，縱向梯度表現(xiàn)為沿測(cè)線方向上的正負(fù)異常條帶，垂向梯度表現(xiàn)為沿著磁性體構(gòu)造走向的零值線或近似零值線區(qū)域的正負(fù)異常條帶[11]。

圖2 研究區(qū)區(qū)1∶20萬(wàn)地質(zhì)概況圖Fig.2 1∶200 000 geological sketch in the study area

圖3 研究區(qū)1∶5萬(wàn)ΔT等值線平面圖Fig.3 1∶50 000 ΔT contour diagram in the study area

圖4 ΔT磁異常1區(qū)1∶5萬(wàn)橫向(a)、縱向(b)和垂向(c)等值線(單位：nT/m)Fig.4 1∶50 000 lateral (a), longitudinal (b) , and vertical (c) gradient contour diagram of ΔT magnetic anomaly in area 1 (unit: nT/m)

圖5 ΔT磁異常2區(qū)1∶5萬(wàn)橫向(a)、縱向(b)和垂向(c)等值線(單位：nT/m)Fig.5 1∶50 000 lateral (a), longitudinal (b), and vertical (c) gradient contour diagram of ΔT magnetic anomaly in area 2 (unit: nT/m)

大部分中基性火山巖的磁性較強(qiáng)，且磁性變化不強(qiáng)烈，但是有些中基性火山巖(如安山巖、玄武巖)引起的磁場(chǎng)極不均勻，磁場(chǎng)和磁梯度幅值變化十分強(qiáng)烈，且垂向梯度數(shù)據(jù)有正負(fù)之分。根據(jù)研究區(qū)梯度數(shù)據(jù)的特點(diǎn)，由圖4和圖5可以初步判定該區(qū)磁異常主要是由磁性變化較強(qiáng)烈的中基性火山巖引起。通過(guò)實(shí)地踏勘和已知地質(zhì)資料進(jìn)行佐證，有效地分辨出本研究區(qū)異常主要由玄武巖引起。

2.3 垂向梯度化極與總場(chǎng)化極巖體圈定效果對(duì)比

在以前的航磁梯度地質(zhì)解釋中，并沒(méi)有化極或化赤的概念，在進(jìn)行巖體邊界圈定時(shí)，實(shí)測(cè)的垂向梯度數(shù)據(jù)往往被認(rèn)為可以直接進(jìn)行巖體的邊界圈定，而且認(rèn)為圈定的巖體邊界比總場(chǎng)圈定得更加細(xì)致。但是，將利用實(shí)測(cè)垂向梯度數(shù)據(jù)圈定的巖體邊界與利用化極后總場(chǎng)及其轉(zhuǎn)換垂向梯度圈定的邊界進(jìn)行對(duì)比后發(fā)現(xiàn)，利用實(shí)測(cè)垂向梯度數(shù)據(jù)圈定的巖體邊界往往向南偏移，利用化極后總場(chǎng)圈定的巖體邊界能夠大概反映出地質(zhì)體邊界的位置(圖6)。分析直接利用實(shí)測(cè)垂向梯度數(shù)據(jù)圈定巖體邊界結(jié)果南移的原因后得知，垂向梯度數(shù)據(jù)在垂直磁化時(shí)零值線才對(duì)應(yīng)于巖體的邊界，而在非垂直磁化時(shí)，零值線就會(huì)發(fā)生偏移。這與總場(chǎng)需要進(jìn)行化極的概念一致，需要進(jìn)行梯度數(shù)據(jù)的化極處理。因此，利用化極后的總場(chǎng)進(jìn)行巖體邊界的圈定，達(dá)到了更加精細(xì)地控制巖體邊界的目的。

2.4 利用實(shí)測(cè)梯度數(shù)據(jù)判定玄武巖邊界

在地質(zhì)解釋方面，僅判斷出研究區(qū)巖性是不夠的，還需要對(duì)引起該區(qū)域異常的地質(zhì)體范圍進(jìn)行圈定，為后期的地質(zhì)解釋工作奠定基礎(chǔ)。

在已知的資料中，20世紀(jì)60年代地礦部航空物探大隊(duì)曾對(duì)研究區(qū)進(jìn)行了1∶20萬(wàn)的航空磁測(cè)并編寫(xiě)成果解釋報(bào)告*王秀清，解信友. 內(nèi)蒙古錫盟地區(qū)航空物探結(jié)果報(bào)告. 地礦部航空物探大隊(duì),1961.。在此成果報(bào)告所記載的巖性構(gòu)造圖的推斷解釋中，有一處玄武巖引起的異常區(qū)位于本區(qū)內(nèi)(圖7藍(lán)色線區(qū)域)。此玄武巖在本區(qū)域呈面狀分布，黑色致密塊狀，磁性較強(qiáng)，磁場(chǎng)正負(fù)跳躍變化較為強(qiáng)烈。

a.巖體的圈定；b.化極處理后的垂向梯度數(shù)據(jù)；c.未做任何處理的的垂向梯度；d.總場(chǎng)化極。圖6 垂向梯度、垂向梯度化極、總場(chǎng)化極對(duì)比圖及巖體圈定圖Fig.6 Diagram of vertical gradient, vertical gradient reduce to pole, total field reduce to pole and rock mass delineation

利用航磁ΔT異常來(lái)推斷磁性地質(zhì)體或巖體的邊界已經(jīng)歷了幾十年[12-15]，但是ΔT異常反映的是深部和淺部異常信息的疊加，這樣在圈定巖體邊界的時(shí)候會(huì)受到深部或淺部異常信息的干擾，影響巖體邊界圈定的效果；梯度數(shù)據(jù)具有壓制深部異常信息、突出淺部異常信息的特點(diǎn)，因此利用垂向梯度數(shù)據(jù)進(jìn)行巖體邊界圈定時(shí)會(huì)將所受到的磁干擾降到最小，提高淺部磁性地質(zhì)體邊界圈定的真實(shí)性，增強(qiáng)了梯度數(shù)據(jù)的應(yīng)用效果，也為梯度數(shù)據(jù)較好地應(yīng)用于地質(zhì)解釋奠定了基礎(chǔ)。研究區(qū)位于較高緯度地區(qū)，經(jīng)理論計(jì)算證明,實(shí)測(cè)航磁垂向梯度數(shù)據(jù)剖面線圖與垂直磁化時(shí)的數(shù)據(jù)有一定的變化。因此，筆者利用2012年采集到的高精度磁總場(chǎng)數(shù)據(jù)和磁梯度的橫向、縱向和垂向數(shù)據(jù)進(jìn)行玄武巖體邊界的圈定，與20世紀(jì)60年代采集到的低精度航磁數(shù)據(jù)推斷的玄武巖體邊界效果進(jìn)行對(duì)比分析。

研究區(qū)玄武巖磁性較強(qiáng)，橫向、縱向及垂向上的變化率也較大：橫向梯度數(shù)據(jù)變化范圍為0～175 pT/m，常見(jiàn)值為50 pT/m；縱向梯度數(shù)據(jù)變化范圍為0～200 pT/m，常見(jiàn)值為30 pT/m；垂向梯度數(shù)據(jù)變化范圍為0～325 pT/m，常見(jiàn)值為100 pT/m。梯度數(shù)據(jù)具有如下特點(diǎn)：橫向梯度和縱向梯度數(shù)據(jù)的最大值和最小值反映的是異常體的邊界位置，零值線對(duì)應(yīng)于異常體的中心位置；垂向梯度數(shù)據(jù)的零值線對(duì)應(yīng)的是異常體的邊界位置[4-5]。

圖7 1：20萬(wàn)航磁ΔT異常等值線圖及玄武巖邊界(藍(lán)色線)Fig.7 1:200 000 aeromagnetic ΔT anomaly diagram and basalt boundary (blue line)

圖8 研究區(qū)垂向梯度等值線圖Fig.8 Vertical gradient contour diagram in the study area

圖8為研究區(qū)垂向梯度等值線圖，根據(jù)垂向梯度和其他梯度數(shù)據(jù)以及梯度化極數(shù)據(jù)，對(duì)研究區(qū)巖體邊界進(jìn)行圈定，結(jié)果見(jiàn)圖9。對(duì)比圖7和圖9可知，圖9推斷的玄武巖異常區(qū)與圖6推斷的玄武巖異常區(qū)并不完全對(duì)應(yīng)。這是因?yàn)槭?0世紀(jì)60年代航磁定位儀器精度較低、比例尺較小等條件的限制，圖7中玄武巖邊界的劃定還不夠十分準(zhǔn)確；本文磁測(cè)量的定位儀器精度較高、比例尺較大，所獲得的梯度數(shù)據(jù)和總場(chǎng)數(shù)據(jù)突出了更多的細(xì)節(jié)，因而對(duì)于巖體邊界的圈定更加細(xì)致可靠。

圖9 研究區(qū)利用航磁ΔT垂向梯度異常圈定的玄武巖區(qū)Fig.9 Basalt map delineated using aeromagnetic ΔT vertical gradient anomalies in the study area

將最后圈定的玄武巖位置的總場(chǎng)等值線(圖3)與垂向梯度等值線(圖8)對(duì)比后發(fā)現(xiàn)，A區(qū)(圖9)在總場(chǎng)數(shù)據(jù)等值線圖上反映較平緩，在垂向梯度數(shù)據(jù)等值線圖上反映較微弱?？倛?chǎng)反映的是淺部和深部信息的疊加，而梯度數(shù)據(jù)反映的是淺部信息；隨著埋藏深度0～800 m，縱向梯度數(shù)據(jù)從最大值為450 pT/m衰減到最小值為27 pT/m；垂向梯度數(shù)據(jù)剖面中的拐點(diǎn)(相當(dāng)于等值線圖中最密集點(diǎn))之間的距離代表地下異常體埋藏深度。按照實(shí)際比例尺計(jì)算出A區(qū)內(nèi)的異常體反映的地質(zhì)體頂面深度為700～800 m，而所圈定的玄武巖區(qū)域內(nèi)的異常埋藏深度為0～400 m。因此：1)A區(qū)相對(duì)于所圈定的玄武巖區(qū)域就形成了一個(gè)坳陷，由充填物引起的異常也是存在的；2)在700 m的深度所引起的異常也可能不是玄武巖導(dǎo)致?；谝陨蟽牲c(diǎn)，沒(méi)有將A區(qū)圈定為玄武巖。

3 結(jié)論與建議

1)利用航磁全軸梯度勘查系統(tǒng)獲得的x,y,z三個(gè)方向的梯度數(shù)據(jù)，相比于單獨(dú)采集到的航磁數(shù)據(jù)獲得的異常信息確實(shí)豐富了很多。

2)通過(guò)首先利用總場(chǎng)數(shù)據(jù)判斷巖體區(qū)域后，再根據(jù)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)結(jié)合當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)資料來(lái)判斷巖體巖性，同時(shí)利用異常值最大化處理后的垂向梯度數(shù)據(jù)的零值線對(duì)應(yīng)地質(zhì)異常體的邊界位置的原則，進(jìn)行巖體邊界的圈劃，充分體現(xiàn)了梯度數(shù)據(jù)在突出淺部異常、壓制深部異常上的作用。

3)通過(guò)分析垂向梯度化極數(shù)據(jù)與總場(chǎng)化極數(shù)據(jù)在地質(zhì)體邊界的對(duì)比，表明梯度數(shù)據(jù)在進(jìn)行地質(zhì)解譯時(shí)確實(shí)比總場(chǎng)數(shù)據(jù)有其優(yōu)勢(shì)。

但是由于梯度數(shù)據(jù)壓制背景場(chǎng)的特點(diǎn)，在初步判斷異常是否為巖體引起時(shí)，除了看地質(zhì)資料外，還要對(duì)總場(chǎng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析比較，如在未采集總場(chǎng)數(shù)據(jù)的情況下也同樣可以由梯度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換而成[7]，這樣綜合考慮總場(chǎng)數(shù)據(jù)和梯度數(shù)據(jù)共同進(jìn)行巖性構(gòu)造填圖，可以大大提高航空物探的解釋精度。

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Using Airborne Magnetic Gradiometer Data to Determine Magnetic Rock Mass Boundary

Guo Hua1,2, Jia Weijie2, Wang Ping1,2, Xie Rukuan2

1.SchoolofGeophysicsandInformationTechnology,ChinaUniversityofGeosciences,Beijing100083,China
2.ChinaAeroGeophysicalSurvey&RemoteSensingCenterforLandandResources,Beijing100083,China

Three Axis Airborne Magnetic Gradiometer with self-owned intellectual property rights was developped, and carried out gradient measurements of aeromagnetic survey in given area of North of China, which gain the ideal gradient data. However, how to apply the gradient data for geological interpretation is still in research stage. In this paper, how to use the gradient data in the lithology determining and rock mass boundary delineating are studied based on airborne three axis gradient measurement principle. Aeromagnetic gradient survey is divided into horizontal gradient, vertical gradient, and three axis gradient measurement. Data from hree axis gradient provides more abundant geophysical information in lithologic judgment. It shows that the effect of lithologhy judgment and rock mass boundary is reasonable using the gradient data Compared with the actual geological condition. Because of the characteristic of the gradient data in suppressing background field, not only the approximately buried depth of the rock mass can be estimated, and the boundary position of the rock mass can be accurately determined.

three axis airborne magnetic gradiometer; the principle of gradient survey; lithology determine;rock mass boundary delineate

10.13278/j.cnki.jjuese.201501301.

2014-07-06

國(guó)家“863”計(jì)劃項(xiàng)目(2013AA063901)；中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局地質(zhì)大調(diào)查項(xiàng)目(12120113099000)

郭華(1981——)，男，工程師，主要從事航磁方法技術(shù)研究及資料解釋工作，E-mail:hyguohua@126.com。

10.13278/j.cnki.jjuese.201501301

P631.2

A

郭華，賈偉潔，王平，等. 航磁梯度數(shù)據(jù)在磁性地質(zhì)體邊界判斷方面的研究.吉林大學(xué)學(xué)報(bào):地球科學(xué)版,2015,45(1):273-281.

Guo Hua, Jia Weijie, Wang Ping, et al. Using Airborne Magnetic Gradiometer Data to Determine Magnetic Rock Mass Boundary.Journal of Jilin University:Earth Science Edition,2015,45(1):273-281.doi:10.13278/j.cnki.jjuese.201501301.