模型试验

由于自然界物性的不均匀性，地下物质的磁性和密度出现同步变化的情况较少，因此引起重磁异常的场源的大小和位置完全相同（即绝对同源）的情况较少；另外，由于化磁极的不彻底性、后期受构造改造等，也可能造成重磁异常的大小和位置不完全相同。鉴于此，本文分别进行了大小相同的单体和多体磁性、密度模型在位置完全重合和不完全重合条件下的试验。

1.单体模型试验

（1）重磁异常源位置完全重合时的试验

假设地下存在一个磁性异常体和一个密度异常体，两者的大小相等、且位置重合，试验结果表明：在模型上方任意位置的重磁异常相关系数｜R ｜ 皆为1。

（2）重磁异常源位置不完全重合时试验

假设地下存在一个磁性异常体和一个密度异常体，两者的大小相同，但磁性体中心点的坐标位置为（6,9,1）、密度体中心点的坐标位置为（9,9,1）。图3-4为模型产生的磁△T化极异常△T⊥与重力垂向一阶导数异常△g′。

图3.4 单体模型的重磁异常图

对图3-4所示的重磁异常，分别采用3点×3点～9点×9点四种正方形窗口进行逐点滑动计算，得到的重磁异常相关系数R的分布如图3-5所示。

从图3-5上可以看出：①用3点×3点～9点×9点四种窗口计算的异常中心点的相关系数分别约为0.1～0.4；②△T⊥异常与△g′异常重叠区域出现相关系数低值区；③不管窗口大小如何改变，相关系数极小值点的平面位置都为（7.5,9,0），即在两异常之间的中间点处；④随着计算窗口增大，相关系数低值区范围也变大，且低值区形态逐步从哑铃形变成椭圆形；⑤随着计算窗口增大，△T⊥异常与△g′异常重叠区的相关系数R 逐步从负变正，3点×3点窗口（同两异常之间的距离相当）时、相关系数R的极小值最小（约为－0.8），9点×9点窗口（与异常之间距离的三倍相当）时、相关系数R大于0（极小值约0.15）；⑥当远离异常中心时，相关系数R 逐渐趋于1。

图3-5 单体模型的重磁异常相关系数

a—3点×3点相关系数等值线图；b—5点×5点相关系数等值线图；c—7点×7点相关系数等值线图；d—9点×9点相关系数等值线图

2.多体模型试验

（1）重磁异常源位置完全重合时的试验

假设地下存在三个磁性异常体和三个密度异常体，异常体的大小相等、且位置重合，试验结果表明：在模型上方任意位置的重磁异常相关系数｜ R ｜ 皆为1。

（2）重磁异常源位置不完全重合时试验

假设地下分别存在三个磁性异常体和三个密度异常体，异常体的大小相等、但磁性体和密度体不完全重合（X方向相距3个点）。三体模型引起的重磁异常如图3-6所示。

对图3.6所示的重磁异常，分别采用3点×3点～9点×9点四种正方形窗口进行逐点滑动计算，得到的重磁异常相关系数R的分布如图3-7所示。

图3-6 三体源模型的重磁异常图

图3-7 三体模型的重磁异常相关系数

a—3点×3点相关系数等值线图；b—5点×5点相关系数等值线图；c—7点×7点相关系数等值线图；d—9点×9点相关系数等值线图

从图3-7可以看出：①用3点×3点～9点×9点四种窗口计算的异常中心点的相关系数为0.4～0.7；②当窗口较小时，相关系数分布复杂（出现多个极值点）；③随着计算窗口的增大，相关系数低值区范围也变大、形态变简单；④△T⊥异常与△g′异常重叠区出现相关系数低值区；⑤随着计算窗口的增大，△T_⊥异常与△g′异常重叠区的相关系数R 逐步从负变正，3点×3点窗口（同△T_⊥异常与△g′异常之间的距离相当）时、相关系数R的极小值最小（约为－1），9点×9点窗口（与两源距离的三倍相当）时、相关系数R大于0（约为0.05）；⑥当远离异常中心时，相关系数R 逐渐趋于1。

3.模型试验结论

通过单体模型和多体模型试验，不难得出如下结论：①当重磁异常完全重合时，异常中心的相关系数与远离异常中心处的相关系数相等、且数值等于1，这时传统重磁对应分析数据处理方法是适用的。②当重磁异常不完全重合时，异常中心处的相关系数数值大于两异常之间（重叠区）的相关系数数值、小于异常中心以外非重叠区的相关系数数值，这些数值中只有异常中心处的相关系数数值大小才能指示重磁异常是否相关，而异常中心以外地方的相关系数数值的大小不能说明重磁异常是否相关、没有实际意义。