地磁日变校正对矿区磁法勘探数据精度提升研究

引言

磁法勘探凭借其高效、经济的特点，在矿区资源勘查中发挥着不可替代的作用。通过测量地下岩矿石的磁性差异所产生的磁异常，能够为矿产资源的分布预测和圈定提供重要线索。然而，在实际勘探过程中，测量数据易受多种干扰因素影响，地磁日变便是其中突出的一种。地磁日变指地球磁场在一天内发生的周期性变化，这种变化会使磁测数据偏离真实值，若不加以校正，将严重影响勘探结果的准确性。因此，深入研究地磁日变校正技术，明确其对数据精度的提升作用，对于提高矿区磁法勘探的质量和效率具有重要意义。

一、地磁日变的特征与对磁法勘探数据的影响

（一）地磁日变的成因与特征

地磁日变具有明显的周期性特征，以 24 小时为一个基本周期，其变化幅度和形态会受到太阳活动强度、地理位置、季节等因素的影响。在一天中，地磁日变的强度并非均匀分布，通常在地方时中午前后变化较为剧烈，而在夜间变化相对平缓 [1]。此外，地磁日变还存在不规则变化成分，当太阳活动剧烈时，如发生太阳耀斑等现象，会引起地磁扰动，导致日变曲线出现异常波动，这种不规则变化会增加磁法勘探数据校正的难度。

（二）地磁日变对磁法勘探数据的干扰表现

当地磁日变呈现缓慢变化时，会使测量数据整体发生偏移，导致不同时段测量的磁异常曲线出现系统性的抬升或下降，掩盖了真实的地质体磁异常特征。若相邻测线或测点的测量时间存在差异，地磁日变的不同阶段变化会使测线间的磁异常无法准确拼接，影响对磁异常形态和分布范围的判断。当地磁日变出现剧烈波动时，会在测量数据中引入高频干扰，使磁异常曲线变得杂乱，难以识别真实的矿化异常信息。这种干扰若不消除，可能导致对矿产资源的误判，增加勘查工作的盲目性。

二、地磁日变校正方法与技术实施

（一）地磁日变校正的基本原理

地磁日变校正的核心原理是通过获取同期的地磁日变观测数据，从磁法勘探的原始测量数据中剔除地磁日变引起的干扰信号，从而还原地下地质体产生的真实磁异常。在矿区磁法勘探工作开展前，需在勘探区域附近设立地磁日变观测站，该观测站应选择在磁场相对平稳、远离电磁干扰源的地点。日变观测站的仪器需与野外测量仪器保持同步工作状态，连续记录地磁日变数据。在数据处理阶段，将野外测量数据与对应时段的日变观测数据进行比对，通过差值计算等方法，消除原始数据中的日变干扰成分。校正后的磁测数据能够更真实地反映地下磁性地质体的分布特征，为后续的资料解释提供可靠基础。

（二）常用地磁日变校正方法及应用

目前，常用的地磁日变校正方法主要包括日变站直接校正法和参考日变校正法。日变站直接校正法是最基础且常用的方法，该方法利用矿区设立的日变观测站所记录的日变数据，对同一时段的野外磁测数据进行逐点校正。校正时，将野外测点的测量值减去对应时刻日变站的观测值，得到消除日变干扰后的磁异常值。参考日变校正法适用于不具备设立专用日变站条件的勘探区域，该方法利用距离勘探区较近的长期地磁观测台站提供的参考日变数据，结合勘探区的地理位置和时间进行校正。在使用过程中，需对参考日变数据进行适当的调整和修正，以适应勘探区的地磁环境特点。

（三）校正过程中的数据质量控制

地磁日变校正的效果取决于原始数据的质量和校正过程中的质量控制措施。在数据采集阶段，需确保日变观测站的仪器工作稳定，观测数据连续、完整，避免因仪器故障或人为操作失误导致数据缺失或异常。野外磁测数据需准确记录测量时间，保证与日变数据的时间对应关系，为后续校正提供准确的时间基准 [2]。在数据预处理阶段，需对原始日变数据和磁测数据进行严格的质量检查，剔除明显的异常值和噪声干扰。

对于数据中的缺失时段，可采用插值方法进行合理填补，但需注意插值方法的适用性，避免引入新的误差。校正过程中，应对比校正前后的数据曲线，分析校正效果，若发现校正后的数据仍存在明显异常，需重新检查数据质量和校正参数，必要时进行二次校正，确保校正结果的可靠性。

（四）复杂地磁环境下的校正技术优化

针对高频电磁干扰，可在数据采集阶段采用带通滤波技术，抑制干扰信号的进入；在数据处理阶段，通过频谱分析识别干扰频率，采用相应的滤波算法消除高频噪声。对于地磁扰动引起的不规则日变干扰，可结合多个日变站的数据进行综合校正，通过数据融合技术降低单一站点数据异常对校正结果的影响。

三、地磁日变校正对数据精度的提升效果及实践意义

（一）校正后数据精度的提升表现

经过地磁日变校正后的磁法勘探数据，其精度得到显著提升，主要体现在多个方面。校正后的磁异常曲线形态更加清晰、连续，消除了因日变干扰导致的曲线偏移和波动，能够更准确地反映地下地质体的磁性分布特征。不同时段、不同测线的磁测数据具有更好的一致性和可比性，测线间的磁异常拼接更加顺畅，便于对磁异常的整体分布规律进行分析。

（二）对矿区资源勘查的实践价值

在矿产资源预测方面，校正后的磁异常数据能够更真实地反映矿化体的磁性特征，提高了矿产资源预测的准确性和可靠性。通过对校正后数据的综合解释，能够缩小找矿靶区范围，减少无效勘查工作量，降低勘查成本。同时，高精度的磁测数据有助于发现以往因干扰掩盖而未被识别的弱磁异常，为发现新的矿产资源潜力区提供线索，推动矿区资源勘查工作的深入开展。

（三）校正效果的验证方法

利用已知地质资料和钻孔数据进行验证，将校正后的磁异常与已知矿体或地质体的分布进行对比，若磁异常与已知地质体具有较好的对应关系，说明校正数据可靠。通过重复测量验证，在同一测点不同时间进行多次测量，对比校正后数据的一致性，一致性越高，表明校正方法的稳定性越好 [3]。此外，还可采用数据统计分析方法，计算校正前后数据的标准差、均方误差等统计量，定量评价校正后数据的精度提升程度。

（四）技术发展趋势与应用前景

多源数据融合技术为复杂地磁环境下的校正提供了新途径，将地磁日变数据与其他地球物理场数据相结合，能够更全面地消除干扰，提升数据质量。未来，地磁日变校正技术将朝着实时化、高精度化方向发展，结合物联网技术实现勘探数据和日变数据的实时传输与处理，为矿区磁法勘探提供更高效、更精准的技术支持。

结语

地磁日变校正通过系统消除地球磁场昼夜变化干扰，为矿区磁法勘探数据精度提升提供关键支撑。无论是日变站直接校正还是参考日变校正，结合数据质量控制与复杂环境下的技术优化，均能有效还原真实磁异常。校正后的数据经多维度验证，可靠性显著增强，为矿产资源精准勘查奠定基础。随着多源融合与实时化技术发展，其在矿区资源勘探中的应用价值将持续提升。

参考文献

[1] 李兴康 ， 付永涛 ， 周章国 ， 等 . 地磁日变不同时段特征差异及对地磁日变改正的影响[J]. 物探与化探，2023.

[2] 张雨欣 . 地磁日变规律以及日变值计算方法研究 [D]. 中国地质大学 （ 北京 ），2021..

[3] 贾富昊 ， 顾兆峰 ， 张振波 ， 等 . 一种适用于海洋磁力测量的地磁日变观测系统的实测结果[J]. 海洋科学，2020.