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物探异常解释中的问题与对策刘士毅2010.12.16物探异常解释工作的重要性物探工作要想取得成功——真正在找矿、填图、水工环等方面发挥作用——即达到终极目的，令甲方满意，取决于两个因素：●数据获取——质量可靠、内容全面；●解释推断——推断成果可靠准确、终极信息提取充分。可靠——指定性方面准确——指定量方面数据质量可靠、内容全面是成功的前提，解释推断可靠、准确、充分是成功的关键，二者不可缺一。本次不谈前提，尽管数据采集方面的问题也不少。物探异常解释工作的现状总体看，粗放的多，精细的少。粗放表现在以下方面：●解释推断的步骤不齐全、不规范；●数据准备不充分、不规范（不分析是否齐全、可靠、适用）；●不重视定性解释，而定性解释的重要性大于定量反演——定性失误是根本性错误，定量问题仅是误差的大小；●定量反演的花架子多，真功夫少；★过多的无具体针对性的数据处理——所谓常规处理（延托、化极…）；★不查明原因的圆滑处理；★定量反演图省事、便捷（自动反演、半定量、导数、匹配滤波…），而不是追求准确；★方法选择不注意其应用条件；★人机联作方法只追求拟合度，忽视模型的合理性（几何形态与物性参数两方面）；●没有质量控制措施；●大多不进行再解释。⊿T异常平面图120/A10/A11/21105/21粗放数据处理举例21线ΔT剖面曲线及5点滤波圆滑曲线（原始曲线，黑线：实测；红线：圆滑。正常场选择也存在问题）注意：正常场选择不当等原因，造成圆滑曲线以正为主。101520253035404550556065707580859095100105-800-700-600-500-400-300-200-1000100200300400500600700800stnnT山坡旁边有电话线房屋较多，经过钻机井架，路边有电话线101520253035404550556065707580859095100105110115120-800-700-600-500-400-300-200-1000100200300400500600stnnTE山坡房屋较多山上A线ΔT剖面曲线及5点滤波圆滑曲线（穿过异常中心的专门检查曲线）这一例是：不分析数据可靠性，盲目进行圆滑处理，制造假了异常。野外记录本上记录了房屋等干扰，解释人员连记录本都没有看，更不要说到现场踏勘了。湖北丰山铜矿的例子——晚期道数据不可信，若使用了，深部推断不可靠。Time(msec)10-210-1100101102dB/dt(uV/A)-100-10-1011010010001.0E+41.0E+51.0E+6ModelResistivity(ohm-m)100101102103Depth(m)-100-90-80-70-60-50-40-30-20-100Line0,Station188Tx188,Rx3In-LoopTEMDataDatafrom32hz.stddzWeight:3.00Smooth-ModelTEMInversionPlotted14:44:35,09/03/10ZongeEngineeringTEMCSAMTCSAMT质检对比曲线此例说明：低频段受强干扰，若使用了，深部信息不可靠。正常场选择问题此例是：正常场识别错误，导致验证不见矿。测线长度不够，异常不完整，水平低造成。云南的例子：陡直的异常不可靠，却进行了反演粗放反演举例异常不完整，零线难说可靠，进行了反演及断裂宽度、火山岩无限延深。粗放数据处理与反演举例数据准备中的问题还有：●利用航磁2*2公里网格化数据反演（失去异常细节的数据，不能用于定量反演）；●利用定位不准、不知飞行高度的航磁数据反演；●重力异常分离中的问题：采用统一窗口提取所有局部异常——忽视异常的相对性，尤其提取盆地异常也用n*nkm的窗口数据，实际上，每个局部异常均应单独识别其背景场并进行分别分离、提取；●山区不准备地形数据（剖面、面积）；航磁不准备飞高数据；●没有充分收集用于定性、定量反演的综合资料（物性、地质、综合物化探）；…危矿项目中出现过对尾矿堆异常进行详查例子。异常未经现场踏勘，误将废石堆异常作为矿异常进行详查。（云南某矿区:⊿Z为以往资料；中间⊿T为1/万资料；右侧⊿T为1/2000资料）异常粗放定性解释举例请注意：视参数断面图，没有消除地形的影响！所谓相对低阻不可靠；也难称同源！（组合异常应判断是否同源）矿石：磁化率平均值71000剩余磁化强度8000～32000注意磁性参数的合理性（矿体、灰岩）！两级异常拟合欠佳。实测磁性为：岩体●磁化率平均值1350～5700剩余磁化强度150～500●矿石：磁化率平均值71000剩余磁化强度8000~32000（标准单位）●异常部位地表已见闪长岩露头。●不重视地质模型的合理性；只追求拟合精度——不受地表所见约束，其实拟合精度也差；模型所用磁性参数不受实测值约束，具有任意性；灰岩进入模型极不恰当（还有什么岩石可作背景？）忽视异常的同源性分析。故，定性错误。粗放异常定量反演举例注意：1.断裂宽度、位置的合理性。2.灰岩模型的合理性——灰岩的磁性最低，那么空白是什么？3.模型形态的合理性。这是典型的只追求拟合。粗放反演举例注意：推断矿体位于回填土中。对自动反演结果应分析合理性（是否符合当地地质规律）。（视、真参数合一图）粗放定量反演中的问题还有：★过多的无具体针对性的数据处理——所谓常规处理；最近发现规则网数据进行网格化处理的极怪异现象，说明工作者根本不理解数据处理及反演的真谛！（为处理而处理，不止是画蛇添足，而是人为降低资料精度）★先数据处理（化极等），后定量反演——1.可斜磁化反演，因而无此必要；2.先化极转角不一定合适，即使合适也多带入一次误差；3.先化极的转角不一定合适，但是不再调整有效磁化强度方向。一定要注意：两类参数（几何参数与物性参数）都未知，须同时反演（都应考虑调整）。★定量反演图省事、便捷（自动反演、半定量、导数、匹配滤波…），而不是追求准确；★方法选择不注意其应用条件——匹配滤波的设定条件是上小下大，且相差悬殊；二次导数零值线圈定异常体边界范围的条件是埋深远小于上顶宽度…正确的做法——步骤与准备工作解释推断必须遵守严格的步骤：●准备工作★充分收集已有有关资料，包括以往的，本次的；地质（含钻探等）、地形、物性、综合物化探、质量、前人推断结论及其依据；★准备供解释推断的资料——剖面的、面积的、物性的、地形的、地质（含钻探等，下同）的、综合物化探的；★对资料进行初步分析——完整性、质量（尤其干扰情况）、背景场选择、异常叠加状况等，分析资料的可用性及是否需要补充采集或收集资料，是否需要进行某些处理（不是很有必要的处理一律不做）；总之，不能不加分析、收集，拿来就用；拿来先进行数据处理。定性解释步骤●定性解释及其步骤（一定要在准备工作的基础上进行）★分析异常特点（强度、形态、规模、走向…）并分类；★对比地质图初步找出各类异常与地质体分布的相关情况，进一步分类；（注意尽量使用大比例尺和新版地质图，贯彻“从已知到未知的原则”）★依据物性资料，进一步分类；★利用综合资料，进一步分类；★依据物性和已有地质资料具体分析定性解释的多解性问题，列出各类多解组合，进一步调整分类；★在上述工作的基础上，初步判断各类异常的地质起因；异常定性解释步骤★大面积普查时，选择各类典型异常进行现场踏勘——地质、地形，并采集物性标本（在异常中心附近，下同），核实定性解释的可靠性。★小面积详查时，应对每一异常都进行现场踏勘——地质、地形，并采集物性标本。★现场踏勘后，应可靠定性出露地表的异常源。并依据“从已知到未知的原则”，扩大准确定性异常的个数。★分离出隐伏异常源引起的异常，初步分析每一异常的多解性。若工区地质、物性情况简单，没有多解性，则完成定性解释工作；★若工区地质、物性情况复杂，异常定性解释具有多解性异常定性解释步骤★使用各种约束，减少定性的多解性，这些约束包括：参考性物性的、地质规律的、综合物化探的、异常特点的等；★难以定性的，应使用定量手段；（后面将举例说明）★最难定性且又具有价值的异常，布置综合物化探手段帮助定性；经过上述工作后，再按“从已知到未知的原则”扩大较准确定性异常数；★坚持每一异常都认真定性解释的原则。定性反演步骤★注意“从已知到未知的原则”不可用过了头，防止妨碍了可能的新发现；举例：秦皇陵（未知领域）大青山找金（新类型）★逐一进行第二人复核（这一点很重要，却长期被忽视了，反映了普遍忽视推断质量的可靠性）；★逐一分析每个异常定性的可靠性，并进行可靠性分级。定量反演步骤●定量反演及其步骤（一定要在定性解释的基础上进行）★准备供定量反演的数据；★分析数据是否符合定量反演的要求——异常范围是否完整、异常细节是否得到反映、二维反演剖面是否直线且垂直异常走向、是否存在干扰或质量问题、配套数据是否齐全（物性、地形）？航磁异常是否有飞高数据？…不具备反演要求的数据，不进行定量反演；凡必要反演的，则补充收集或布置补充外业工作后，再进行定量反演。★分析数据特点，是否需要进行异常分离（陡缓差异十分明显时才适宜分离）？是否需要消除干扰？是否需要调整背景场？是否需要进行地形改正？并进行相应处理。定量反演步骤★筛选适合数据特点的异常处理方法（消除干扰、分离异常等）。原则上不十分必要不必进行数据处理，因为数据处理必然带进误差。即，原则上，要采用原始数据进行反演。注意：化极后反演是不必要、不合理的反演模式；垂直叠加异常的范围、强度等特点相差悬殊；水平叠加异常的间距足够大才适宜分离，否则不适合分离；原则上不单独进行地形改正，而是采用带地形的反演方法…。★先半定量估计异常源上顶埋深、宽度、下延深度及异常源个数（切线法反演埋深、拐点判断宽度、极小值判断延深、叠加情况判断个数…）；定量反演步骤★筛选适合数据特点及反演目标物特点的反演方法，包括维数、是否带地形、是否符合方法的设定要求（h/2b，叠加异常的相对大小、间距，单体还是多体…）？★注意：优选反演方法的原则不是新、特、奇，而是适用与先进。适用是第一位的！★进行反演。一般是先自动反演，再参考自动反演结果，构筑目标物初始模型，进行人机联作反演。因为自动反演难以带进约束。注意：人机联作反演应尽量带进各种约束；错误的约束必然导致反演错误；追求模型的合理性是第一位的，而不是只追求拟合度。定量反演步骤★对反演结果进行合理性分析（是否符合工区地质规律和一般地质规律的情况）。★第二人进行复核（同定性）。★注意：反演的对象是两个，不是一个——目标物的几何参数和物性参数。而目前，许多人和软件都只注意了几何参数，忽视了物性参数——表现在物性参数设置的随意性和人机联作反演中只注意几何参数的调整。★对反演结果进行准确性分级。★原则上，凡推断结果需要图示的目标物，均应进行定量反演。异常验证●异常的工程验证工作很重要；★不验证，物探资料永远无大用，无亮点（对事业）；★无验证，不足以长见识（对个人）；★一定要在定性、定量反演的基础上进行；★验证结果对物探及个人的评价影响很大，应慎重对待——以往的教训是往往一钻定乾坤、地质人员易从一个极端跳到另一个极端——所谓是否相信物探方法，这些尽管是不对的，却是客观存在的社会现实；★有把握的坚持验证，把握不大的可建议为参数孔。★对地质人员的孔位、孔深、孔斜改动，一定要坚持不能影响钻遇目标体的可靠部位，例如深部可靠性降低；★必须提交正式的异常验证建议书（异常描述，定性、定量依据，建议孔位、孔深、孔斜及其依据，注意事项等），一为严肃，二是防止扯皮！验证后的再解释●验证后的再解释★验证后一定要进行再解释。因为一个复杂的事物一般不是一次认识可以完成的。★不进行再解释，一般不能对验证结果是否达到验证目的作出可靠评价。★历史的经验告诉我们，能一孔定乾坤的事是很少的，多数矿床是经过多次反复才确定其价值的；危矿项目说明，经过勘探的矿区，仍有找矿潜力。即，一孔不见矿的原因很多（孔深、孔斜、孔位都可能存在问题）；一孔只见矿化，不等于测区没有够品位的矿体（局部不等于全体，物探一般不能区分矿化与矿体）；