A. 物探资料数据处理

（一）重力航磁资料数据处理

为突出和增强反映地质体、地质构造空间特征方面的地球物理场信息，进行空间分析和找矿信息提取，对1:20万重力、航磁成果资料开展了位场转换、方向导数计算等预处理工作。

1.资料准备

重磁数据处理应用程序中已对边部数据采取了外延加权处理，但为减少转换边界畸变效应，资料准备时对评价区周边均扩充了几千米范围。数据处理区域为矩形域，其中省外部分的重力数据为1:50万区调资料。

根据网格数据处理要求，采用空间自协方差最优内插法——Kriging插值法对原始数据进行了网格化运算。参考重、磁原始资料平均网度，重力网格距取2km×2km，航磁取lkm×1km。

2.数据处理的基本原理

采用频率域重磁位场转换方法进行数据处理，其基本原理如下：

①运用Fourier正交换，计算原始重磁异常Fa（x,y）的频谱Fa（μ，v）；

②应用褶积定理，由Fa（μ，v）乘以相应转换的波数响应函数之频谱φ（μ，v），得到转换后的异常频谱Fb（μ，v）；

③运用Fourier反变换，由F（bμ，v）计算得到转换后的相应重磁异常fb（x,y），其中μ，v分别是x、y方向上的圆频率。

3.计算公式

在空间域中，重磁场的各种转换可以表示为褶积形式：

皖东南区域地质矿产评价

式中fa（x,y）、fb（x,y）分别为转换前、后的位场；ψ（x,y）为滤波脉冲响应函数，或称权函数。

利用Fourier变换的褶积定理，上述空间域中的褶积关系在频率域内即变成简单的乘积关系，即为下列表达形式：

皖东南区域地质矿产评价

式中Fa（μ，v）、Fb（μ，v）分别是fa（x,y）、fb（x,y）的频谱；φ（μ，v）为权函数ψ（x,y）的频谱，或称滤波器的频率响应函数；μ，v分别是x、y方向上的圆频率。

对于重磁位场的不同转换，其频率响应函数是不同的，表4-3-1列出了常见位场转换的频率响应函数的表达形式。

表4-3-1 重磁位场转换的频率响应函数列表

4.位场转换

有了上述计算公式就可以进行重磁位场转换、方向导数计算了，重磁预处理的具体内容包括：航磁（T）异常化极，重、磁（化极后）异常向上延拓1km、5km、10km、20km 4个高度，原平面及各上延高度的0°、45°、90°、135°4个方向水平一阶导数和垂向一阶、二阶导数。

（二）物探异常点的筛选

物探局部异常点信息可提供直接或间接找矿标志，在找矿预测和普查找矿中发挥着重要的作用。确定物探异常的标准是根据工作所发现的地球物理参数的局部变异，确定其与一定的地质现象相联系，这种局部变异被称为异常。异常本身无尺寸之分，但有级次之别。区内不同时期工作、现已建档的乙1类以上部分物探航磁、地磁、电法异常点信息简况，经综合整理予以取舍、确认，共确定区内33处物探异常点。在这些物探异常点（1处往往存在多个子异常）中，有20处为已知矿产地。已知矿产多有综合异常显示，其中激化率＞4%，自然电位绝对值＞100m V。矿化带、蚀变带、与矿产有关的（隐伏）侵入岩等（目标物）多有物探异常反映，其中地面磁测值达数百至上千纳特（n T）。

前文描述的地球物理场特征已涵盖航磁异常点信息，而航磁异常值为全区统一的化极异常的趋势特征解释“下限”。需注意的是，不同区域构造背景、局部地质环境中某一场源体引起的物探异常的场值常是相对的，且存在综合因素的叠加，需具体对待加以区分。规模、产状相近的地质体引起的异常幅度（或场值），随其物性、探测距离及其与围岩的差异而变化。如：屯溪幅中依坑航磁异常（C31）处在正背景场中、异常幅度约100 n T，北岸异常（C35）位于负背景场中、幅度约200 n T，而地表主要出露中元古代地层，故推测均为隐伏侵入岩体，依坑解译为中酸性岩、有已知多金属矿点，北岸解译为（中）基性岩、见磁铁矿化。规模、物性差异相近的场源体产生的异常幅度，随其产状、埋深等变化。又如：伏岭岩体西侧中半坑航磁异常（C19）幅度约30 n T，东侧逍遥（C21）异常幅度约100 n T，两处相距约10km，出露主要均为震旦纪地层；逍遥出露花岗闪长岩体、有中小型矿床，中半坑解译为隐伏中酸性侵入岩、有铜矿（化）点。

在所有乙1类以上的物探异常点中，除了与评价预测的目标矿产有直接关系的异常点外，还有一些虽然与评价目标矿产无直接的关系，但它与成矿侵入岩有关，故列入与成矿有间接关系的评价参数参加计算。

（三）重磁异常解译推断

评价预测工作中物探异常的解译推断主要是以隐伏、半隐伏断裂构造和岩体为目标，其结果将作为评价地质变量——控岩控矿构造和控矿容矿侵入岩的一部分。有了这些隐含信息的参与，提高了评价预测结果的科学性和可信度。

1.隐伏、半隐伏断裂构造的推断解译

反映断裂构造的地球物理场综合信息标志：不同性质和不同方向展布的区域性重磁异常区带的接合部，平直陡变的区域重力梯度带，具明显走向的狭长带状或串珠状磁异常，往往为深大断裂带的反映；重力高、低突变（常为梯度带），带状重、磁异常的转折、重叠，多条（一组）等量线的扭曲、收敛或发散等，多数是不同规模断裂构造所致。水平一阶导数相当于垂直求导方向的滤波器，应用其正、负极值带分析研究某一方向的线性构造特征。

2.隐伏、半隐伏侵入岩的推断解译

岩石物性差异是引起地球物理异常及其地质解译的前提。根据皖南地区岩石物性资料统计分析，①酸性－中酸性侵入岩平均密度为（2.59～2.62）×103kg/m3，如许村岩体为2.62×103kg/m3，基性侵入岩为2.87×103kg/m3，古生代－新元古代岩层密度为（2.65～2.68）×103kg/m3，而中元古代下部板桥组、漳前组岩石平均密度为2.74×103kg/m3。当相对地表而言存在剩余密度时，酸性－中酸性岩体将形成重力低异常，基性岩可引起重力高异常。②沉积岩、浅变质岩系及花岗岩基本无磁或为弱磁性，中酸性、基性岩类具中强磁性，如所测的花岗闪长岩磁化率为（427～2880）×4π106SI，剩磁强度为（24～248）×103A/m。不同岩性的侵入岩将产生不同梯度特征的局部磁异常。

通过数据处理突出异常信息是具体圈定隐伏、半隐伏岩体的有效方法手段。磁异常化极消除斜磁化的不对称等影响，有利于地质解译。垂向导数相当于高通滤波器，既突出局部异常特征，又压制区域低波数成分。

区内各类岩浆岩广泛出露，除个别岩体因与围岩无物性差异或差异不大、岩体规模太小未引起明显的物探异常外，大部分与重、磁异常较好对应，这就为从已知到未知类比推测隐伏岩体产状提供了依据。对同源重、磁异常，以磁异常解译岩体产状。岩体侵入时代未能根据物探资料予以判定。岩性依据重力异常正负性质、正磁异常梯度幅度及其组合等综合判断，如重力低位置上磁异常不明显多为花岗岩（如伏岭岩体等），局部磁异常处伴生幅度不大的重力低或重力异常不明显多为中酸性岩体（如大谷运岩体、里东坑岩体等）。结合与出露岩体岩性关系开展异常解译：①长陔－白际一带，重力低伴生局部磁异常反映该地的花岗岩中磁性暗色矿物含量较高，解译结果为花岗岩类。②伏岭重力低西侧明显绕曲形成次级异常，其位置与杨溪岩体偏离，同时存在局部缓磁异常（C19中半坑异常），故解译为隐伏的中酸性岩体。

无论物探推断的是断层还是岩体，只要是与成矿有关，且地质上未出露的，都将分别并入相应的控（容）矿构造和控矿侵入岩图层中。

B. 地球物理数据处理的研究对象和特点

地球物理勘查数据处理就是利用计算机技术分析、处理地球物理数据。在地球物理资料的数据处理中，要解决比较复杂的理论和技术问题时，通常要进行微积分运算和微分方程求解等数学过程。这些数学问题在计算机上无法用经典微积分和普通代数等方法解决，只能通过数值方法解决。因此，数值计算方法是数据处理中的主要内容，是利用数学手段解决地球物理数据处理的桥梁，是一门十分重要的地球物理专业基础课。

一般来说，地球物理数据处理流程如图1－1所示。

图1－1 地球物理数据处理流程

由实际问题的提出，利用专业理论和数学理论相结合的方法建立数学模型，这就是建模过程；由建立的数学模型出发，选择最佳计算方法，这就是数值分析方法；根据计算方法编写程序，利用计算机计算求出结果，这就是数据处理过程。对于地球物理专业来说，它是重力、磁法、电法和地震勘探等方法的资料解释的基础。这就要求我们熟练掌握数值计算方法的理论和方法，充分利用电子计算机技术，为地球物理资料的解释提供可靠的数值依据。

在数值计算过程中，如积分、微分与无穷级数求和等，是无穷过程的运算，属于精确运算。然而在计算机中，只能进行有限项数和有限位数的四则运算，属于近似计算。

数值方法就是为解决各类数学运算而设计的，并能达到所需精度的算法。与经典数学只研究数学本身的理论不同，数值方法还有如下特点：

第一，计算机能直接处理的数值解法。把连续变量问题转化为离散数学问题，并根据计算机的特点，使算法的计算量尽可能地少，从而节省机时。

第二，要有可靠性分析。近似计算不可避免地存在误差，关键是如何把它控制在允许的误差范围之内，因此还要研究与解决算法的收敛性、稳定性及误差估计等问题。

第三，要具体问题具体分析。尽管各类数值方法已很丰富，但它们都不是万能的，不是在任何情况下都是最优的。因此，在选用解决具体问题的算法时，通常要进行数值试验。