Качественная интерпретация магнитных аномалий

Интерпретация данных магниторазведки складывается из геофизической интерпретации и геологического истолкования, тесно связанных между собой. Первым этапом является качественная интерпретация, позволяющая судить о местоположении пород с разными магнитными свойствами. Второй этап - количественная интерпретация, или решение обратной задачи магниторазведки, - имеет целью определение количественных параметров разведываемых геологических объектов.

При качественной интерпретации графиков, карт графиков и карт магнитных аномалий ведется их визуальное выделение. При этом обращается внимание на форму изолиний, их простирание, ширину, соотношение положительных и отрицательных аномалий, абсолютные значения максимумов и минимумов. Далее, используя сведения о магнитных свойствах пород, устанавливают связь аномалий магнитного поля с определенными геологическими образованиями.

Интерпретация гравитационных и магнитных аномалий имеет много общих черт, это объясняется сходством основных законов взаимодействия гравитационных и магнитных масс, которое привело к установлению математических связей между гравитационным и магнитным потенциалами. Наряду со сходством имеются и различия в природе и морфологии гравитационных и магнитных аномалий.

Аномалосоздающие объекты в гравиразведке однополярны, т.е. они создают либо положительные, либо отрицательные аномалии. Аномалообразующие объекты в магниторазведке двуполярны, так как каждое намагниченное тело может создавать и положительную, и отрицательную аномалии. По этой причине структура аномального магнитного поля сложнее, чем гравитационного. Она дополнительно усложняется за счет разной длины тел по направлению намагничения, разного угла намагничения, наличием индукционной и остаточной намагниченности пород.

Характерно, что почти для всей территории России намагниченность пород близка к вертикальной, поэтому графики и карты и практически совпадают. При прямой вертикальной намагниченности центры магнитных масс выделяются положительными аномалиями. При наклоне вектора намагниченности, меньшем , максимумы несколько смещаются к югу от эпицентра аномалии , а на северных частях профилей наблюдаются слабые отрицательные аномалии. При горизонтальной намагниченности (в экваториальных районах) соотношение положительных и отрицательных аномалий примерно одинаковo. Аномалии разделяют на составляющие, обусловленные различными по размерам намагниченными объектами. В методе пространственной частотной селекции, магнитные аномалии разделяются по ширине. При этом полагается, что чем больше ширина, тем больше поперечные размеры и глубина залегания аномалосоздающих намагниченных тел.

Основными способами частотной селекции являются усреднение и пересчет в верхнее (для выделения низких частот) и нижнее (для подчеркивания высоких частот) полупространство. Используя эти способы, наблюденные карты и графики трансформируют во вспомогательные карты и графики, как это делается и при обработке гравитационных карт. На них становятся более наглядными аномалии, обусловленные геологическими объектами разной природы, глубины и особенно разных горизонтальных размеров. Чем больше радиус усреднения и высота пересчета вверх, тем лучше выделяются аномалии большего периода, а значит, больших размеров, т.е. региональные аномалии. Чем больше глубина пересчета вниз, тем лучше подчеркиваются локальные особенности магнитного поля. Имея набор карт с разными уровнями пересчета, можно оценить пространственное изменение и характер источников поля.

На наблюденных или трансформированных картах выявляются и коррелируются аномалии, соответствующие одним и тем же объектам, намечается плановое расположение контактов различных пород, прослеживаются контуры, положение эпицентров, пространственное положение (падение, простирание) структур или включений. Изометрическим аномалиям и , у которых поперечные размеры на карте примерно одинаковы, соответствуют изометрические в плане геологические объекты; вытянутым изодинамам соответствуют геологические структуры, отдельные слои и рудные тела вытянутой формы.

Если для вертикально намагниченных тел поле аномалий имеет один знак, то это свидетельствует о большой глубине расположения другого полюса намагниченных пород, т.е. подошва тела залегает на глубине, в 5 - 6 раз большей, чем кровля. Если же глубина залегания нижней части тела мало отличается от глубины залегания верхней части, то вокруг интенсивной аномалии , обязанной верхнему полюсу, будет наблюдаться слабое поле другого знака, обусловленное нижним полюcом намагниченных пород. Направление наклона пород - в ту сторону, где площадь распространения слабых аномалий больше. Экстремумы аномалий пропорциональны магнитному моменту ( ), т.е. возрастают с интенсивностью намагничения ( ), а значит с ростом полного вектора напряженности геомагнитного толя ( ) и магнитной восприимчивости ( ) аномалосоздающих объектов, а также их поперечного сечения (S), объема ( ) или ширины ( ).

Участкам с высокими горизонтальными градиентами аномалий вертикальной составляющей геомагнитного поля часто соответствуют контакты пород с разными магнитными свойствами.

При наклонном и горизонтальном намагничении структура поля резко отличается от вертикально намагниченного поля.