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1、中国地质大学（北京）程名称课：应用地磁学班号： 101052 指导老师：李淑玲日期： 2008 年 5 月 27 日应用地磁学实验报告实验 2磁异常转换计算学号： 10105218 姓名：朱占升一、实验目的1、掌握水平圆柱体磁场异常分布；2、用 Matlab 实现水平圆柱体的磁异常场正演计算；3、利用正演结果进行磁异常分量之间的换算；4 、通过程序换算认知测点间距即采样点数对换算效果的影响；5、加深对磁法勘探的理解认识；二、程序代码% 磁法异常换算% 剖面为北向A=0 度，则有I=is 。% 所测数据均在同一水平面，柱体深30m ，半径 8m,测点数为100, % 测点间距依次选取2 4 6
2、8m clc clear fprintf(n柱体深30m ，半径8m,测点数为 100, 点距依次选取2 4 6 8mn); for b=2:2:8 fprintf(n点距取 %dmn,b); figure(color,w,NumberTitle,off,name,za-ha); x2=1:b:100*b; %点距为 bm x1=x2-100*b/2; h=30; % 柱深R=8; % 柱体半径 m s=pi*(R2);%柱体截面积k=0.2; %磁铁矿磁化率u=4*pi*10(-7); %磁导率B=50000; %nT 磁感应强度H=B/u ; %磁化场强度M=k*H; % 磁化强度m=M*
3、s; % 磁矩a=0; %剖面为北向A =0 度. I=90/180*pi; %倾斜角is=atan(tan(I)*csc(pi/2-a); hold on za=u*m*(h.2-x1.2)*sin(is)-2*h*x1.*cos(is)./(2*pi*(x1.2+h.2).2); hax=-1*u*m*(h.2-x1.2)*cos(is)+2*h*x1.*sin(is)./(2*pi*(x1.2+h.2).2); plot(x2, za,.-m); plot(x2, hax,.-g); title(za转换为 hax) xlabel( X剖面走向 /m); ylabel(磁异常 nT);
4、c=0.4268 0.1749 0.1103 0.0813 0.0645 0.0536 0.0458 0.0400 0.0355 0.1759; n=length(c); %转换系数个数m=length(za); for i=(n+1):(m-n) haxz=0; for j=1:n haxz=haxz+c(j)*(za(i+j)-za(i-j); end haxzh(i)=haxz; end for i=1:80 haxzh1(i)=haxzh(i+10); end x=(n+1)*b):b:(100*b-n*b); plot(x,haxzh1,.-) legend(za,hax,zahax
5、); end 中国地质大学（北京）程名称课：应用地磁学班号： 101052 指导老师：李淑玲日期： 2008 年 5 月 27 日三、输出图形及解释通过图形可以知道当点距大于6m 是转换出的 Ha与正演的 Ha有明显的图形失真（假异常），随着测点间距的加大，失真越厉害。分析其原因：随着测点间距加大，单位距离内的采样点数逐渐减少，即采样密度逐渐降低。获取的有效信息不足造成转换后的图形失真，而且推测当采样间距达到一定值之后，转换将会产生不稳定的情况。测点间距即采样密度与地下的场源密切相关，它与场源体的几何参数、物性参数有着直接的关系。本次实验中选用了水平圆柱体，其几何物性参数如程序中所设，在这种条
6、件下他的最佳采样点距为 25m 。当超过这个范围则出现失真、假异常。四、实验小结本次试验通过Matlab 程序实现对水平圆柱体正演后，对其引起的磁异常场进行了分量变换。通过设定不同的测量点距，认识了采样密度不同的情况下，磁异常场转换失真的特点。本次实验加深了对空间域磁异常的处理与转换的理解，对公式有了更深入的理解。对于通过运用计算机实现磁场问题的模拟有了更深刻的理解，也加强了对于模型设置等程序语言的锻炼。通过实验自己分析问题解决问题的能力不断加强，在实践中知识得到了不断的丰富。中国地质大学（北京）程名称课：应用地磁学班号： 101052 指导老师：李淑玲日期： 2008 年 5 月 27 日应
7、用地磁学实验报告实验 3磁异常频率域延拓学号： 10105218 姓名：朱占升一、实验目的1、掌握水平圆柱体磁场异常三维分布；2、用 Matlab 实现水平圆柱体的磁异常场延拓计算；3、利用程序分析延拓效果与高度的关系；4 、通过柱体三维延拓了解延拓的失真问题；5、加深对磁法勘探的理解认识；二、程序代码1、水平圆柱体二维向上延拓（浅部异常在右侧）% 10105218 朱占升% 剖面为北向A=0 度，则有I=is 。% 场源为不同深度的两水平圆柱体，延拓高度选取了50、80、100m三种高度clc; clear; % 测点分布范围b=5; % X方向测点间距X=-200:b:300; nx=le
8、ngth(X); a=0; %剖面为北向A =0 度. % 浅部球体1 参数I=90/180*pi; %倾斜角i=atan(tan(I)*csc(pi/2-a);%有效磁化倾角is R1=20; % 球体半径 m s1=pi*R12; u=4*pi*10(-7); %磁导率k=0.2; B=50000; H=B/u; M=k*H ; % 磁化强度 A/m m1=M*s1; % 磁矩D1=30; % 球体埋深 m % 深部球体2 参数I=90/180*pi; %倾斜角i=atan(tan(I)*csc(pi/2-a);%有效磁化倾角is R2=50; % 球体半径 m s2=pi*R22; 中国
9、地质大学（北京）程名称课：应用地磁学班号： 101052 指导老师：李淑玲日期： 2008 年 5 月 27 日u=4*pi*10(-7); %磁导率k=0.3; B=50000; H=B/u; M2=k*H ; % 磁化强度 A/m m2=M2*s2; % 磁矩D2=100; % 球体埋深 m % 总 Za磁异常x1=X-100; x2=X; Za1=u*m1*(D1.2-x1.2)*sin(i)-2*D1*x1.*cos(i)./(2*pi*(x1.2+D1.2).2); Za2=u*m2*(D2.2-x2.2)*sin(i)-2*D2*x2.*cos(i)./(2*pi*(x2.2+D2
10、.2).2); Za=Za1+Za2; % 总 Hax磁异常Hax1=-1*u*m1*(D1.2-x1.2)*cos(i)+2*D1*x1.*sin(i)./(2*pi*(x1.2+D1.2).2); Hax2=-1*u*m2*(D2.2-x2.2)*cos(i)+2*D2*x1.*sin(i)./(2*pi*(x1.2+D2.2).2); Hax=Hax1+Hax2; figure(color,g,NumberTitle,off,name,单个柱体Za); plot(X,Za1,.-,X,Za2,.-); xlabel(x(m),ylabel(y(m),title(单个柱体Za); xlab
11、el(x剖面方向(m),ylabel(y(nT); figure(color,g,NumberTitle,off,name,两柱体 Za); plot(X,Za,.-r),title(总 Za); xlabel(x剖面方向 (m),ylabel(y(nT); % 延拓部分figure(color,g,NumberTitle,off,name,延拓后 Za); n=512; % 傅立叶变换充零后的点数Hu=50; % 向上延拓高度50m Zayt=up(Za,b,nx,n,Hu); %延拓 function函数 up plot(X,Zayt,.-);xlabel(x剖面方向 (m),ylabel
12、(y(nT),title(上延 50、80、100m后 Za); Hu=80; % 向上延拓高度80m Zayt=up(Za,b,nx,n,Hu);%延拓 function函数 up hold on plot(X,Zayt,.-m); Hu=100; % 向上延拓高度100m Zayt=up(Za,b,nx,n,Hu);%延拓 function函数 up plot(X,Zayt,.-r); legend(上延 50m, 上延 80m, 上延 100m); stem(0,-100) stem(100,-20) xlabel( X剖面走向 ); 中国地质大学（北京）程名称课：应用地磁学班号： 10
13、1052 指导老师：李淑玲日期： 2008 年 5 月 27 日ylabel(Y坐标 /m); x=0 100; y=-100 20; s= 柱体 ; text(x,y,s,color,g) 2、水平柱体三维上延（浅部异常在左侧）clc; clear; % 测点分布范围dx=5; % X方向测点间距dy=5; % Y方向测点间距nx=81; % X 方向测点数ny=81; % Y 方向测点数xmin=-200; % X方向起点ymin=-200; % Y方向起点x=xmin:dx:(xmin+(nx-1)*dx); % X方向范围y=ymin:dy:(ymin+(ny-1)*dy); % Y方
14、向范围X,Y=meshgrid(x,y); % 转化为排列a=0; % 浅部柱体1 参数I=90/180*pi; %倾斜角i=atan(tan(I)*csc(pi/2-a);%有效磁化倾角is R1=20; % 柱体半径 m s1=pi*R12; u=4*pi*10(-7); %磁导率k=0.2; B=50000; H=B/u; M=k*H ; % 磁化强度 A/m m1=M*s1; % 磁矩D1=30; % 柱体埋深 m x1=X+100; x2=X; % 深部柱体2 参数I=90/180*pi; %倾斜角i=atan(tan(I)*csc(pi/2-a);%有效磁化倾角is R2=50; % 柱体半径 m s2=pi*R22; u=4*pi*10(-7); %磁导率k=0.3; B=50000; H=B/u; M2=k*H ; % 磁化强度 A/m % M2=1; % 磁化强度 A/m % 磁化强度 A/m 中国地质大学（北京）程名称课：应用地磁学班号： 101052 指导老师：李淑玲日期： 2008 年 5 月 27 日m2=M2*s2; % 磁矩D2=100; % 柱体埋深 m % 两柱体 Za 总磁异常Za1=u*m1*(D1.2-x1.
