[工学]兴城实习报告.doc

前言1、 实习的目的应用地球物理教学实习是勘探技术与工程专业和地球物理学专业教学实践的重要环节,是课堂理论知识的延伸和补充。地球物理教学实习依实际生产环节包括四个部分内容，施工前的准备，野外原始数据采集技术及工作方法，室内资料整理和数据处理、地球物理解释和地质解释。在完成应用地球物理原理与方法系列课程理论教学的基础上，通过教学实习，将理论与实际联系起来。使学生结合研究区的实际，学习并初步掌握应用地球物理勘探生产中普遍应用的常规野外工作方法和技术，了解实际生产的各个环节、各工种之间的关系，学习仪器操作技术，了解应用地球物理各种方法常规数据处理流程，了解物探资料处理和地质解释的方法步骤。通过实践对物基本理论的解释和掌握，进一步验证、加深和巩固课堂学习的理论知识。培养了学生的动手能力、独立分析和解决实际问题的能力。使学生学会客观的观察问题的方法，科学的思维方式，树立严谨的治学态度，实事求是的工作作风和开拓创新的精神。以便将来能够胜任地球物理勘探工作和相应的科研工作。2、 实习的任务在辽宁省兴城市夹山地区进行1:2000的地球物理勘探（重力、磁法、电法数据采集和资料整理），通过对所测地球物理数据的初步处理，并结合区域地质概况进行初步解释，初步查明研究区内矿体的赋存状态（平面位置、埋深、产状）、种类、品位。测地实习：了解物探测网步设的工作步骤，内容与方法，熟悉并掌握J6级经纬仪和S3级水准仪的基本操作方法，学会用水准仪和测绳步设测线的方法，以及用水准仪测量测线点的高程。最后掌握数据的整理计算，以及测网的质量检查与精度评价。重力实习：掌握重力仪的操作要领与操作步骤，明白建立基点网和基点网的意义和方法，会进行基点网的条件平差和精度评价。能够进行纬度，高度，地形和布格改正并计算精度。最后学会利用天平进行密度测量。磁法实习：了解磁力仪的基本原理，明白建立基点和日变站的目的，意义，方法和要求。会进行一致性检测，能够计算一致性的精度。学会测定岩石的磁性参数。最后手工绘制剖面图，平面剖面图和平面等值线图。电法实习：明白自然电位，电测深，联合剖面法，电磁感应法和激发极化法的原理，方法和操作过程。掌握装置形式，维护方法和仪器的工作原理。最后要求手工绘制剖面图，剖面图和平面等值线图。3、 实习的要求对本次教学实习要求学生了解根据地质任务进行野外工作设计的方法；要求学生掌握学校所提供的各种地球物理仪器的基本原理、结构、操作方法及常见故障的排除方法；了解物探测网的布置原则，掌握布设测网的工作步骤和方法，学会简单的测网布设与联测；要求学生独立完成测区的部分数据采集工作，较准确地获取每个物理点的原始数据；要求学会野外记录和填写各种计算表格，掌握精度分配的原则和单项技术指标的要求，确保所得到的数据真实可靠；学会物探数据的计算整理、改正，掌握各种地球物理方法数据处理的流程，完成实验区野外数据的处理工作，完成各种成果图件的绘制；通过分析研究区的地质、岩矿石物性和物探资料，初步掌握地球物理异常的地球物理解释和地质解释方法。学会描述物探异常的特征、圈定异常范围、做出合理的地质解释；掌握物探成果报告的编写。第一章 地质、地球物理特征第一节 自然地理概况兴城市位于辽宁省西南部，地处华北和东北两大经济协作区的交汇地带，东邻锦州，北靠葫芦岛，西连山海关，南濒渤海辽东湾，地理坐标为E12042，N4037。在行政区上，该区隶属于辽宁省葫芦岛市。在地貌上，该区属于江西山地黑山丘陵的东部边缘，区域地貌为海滨丘陵。海拔高度一般为20500m，相对高差200350m。最高点位于兴城市西北的九龙山，海拔558.7m。山体的总体走向为北东向，地势总体上西北高而东南低。发源于兴城市西北青山大虹螺山一带的六股河、烟台河、兴城河和西北河，自西北向南流动，最终汇入辽东湾。兴城工区交通位置图如下:兴城市属于北半球暖温带亚湿润气候区。这里气候暖和，干湿相宜，冬无严寒，夏无酷暑。一月份平均气温为-8，7月份平均气温24，年平均气温9，年降水量约620mm。暑期7-9月份，海水温度24，海滩沙面温度31-33。滨海地区环境优美，空中负离子含量4000个/ ，比一般城市都高出1020倍。兴城市交通发达，设施完备，公路、铁路、海运、空运形成了立体化的运输网络。京哈铁路、京哈公路和京哈高速公路横贯全境，交通十分便利（如图一）。第二节 区域地质特征兴城地区目前系统区域地质研究工作仍然是1966-1967年辽宁省地质局区域地质测量队一分队完成的1：20万区域地质调查K-51-（25）（锦西幅）和K-51-(31)(兴城幅)。1983年辽宁区域地质测量队对该两幅图进行了修测。兴城地区前侏罗纪区域大地构造位于华北板块（华北地台）北部燕山沉降带东段。1、 区域地层发展概况(1)太古宙变质岩石单元在兴城至南部绥中一带大部分分布。1:20万区调称Mr1混合体花岗岩，现称太古宙绥中花岗岩，野外初步观察总体为变质深成岩浆侵入体。(2)中、上元古界长城系、蓟县系、青白口系中国燕山地区中、新元古代为大陆板块(地台)边缘裂陷槽环境，发育一套地台型海相碎屑岩、富镁碳酸岩及黏土岩。在天津蓟县剖面该套地层划分为三个系十二个组，自上而下为长城系(包括常州沟组、串岭沟组、团山子组、大红峪组、高于庄组)、蓟县组(包括杨庄组、舞迷山组、洪水庄组、铁岭组)、青白口系(包括下马岭组、长龙山组、井儿峪组)。(3)下古生界本区下古生界仅发育有寒武系和奥陶系。寒武系在区内分为：昌平组、馒头组、毛庄组、徐庄组、张夏组、崮山组、长山组、凤山组奥陶系在区内分为：冶里组、亮甲山组、马家沟组中奥陶统 马家沟组沉积后，处于沉积间断，缺失上奥淘统、志留系、泥盆系及下石炭统，直到晚古生代晚石炭世才接受沉积。(4)上古生界石炭系、二叠系(太原组、山西组、下石盒子组、上石盒子组、蛤蟆山组)更新统棕红色粉砂质黏土和淡黄色土，以及全新统现代河床砂砾沉积。(5)中生界 区内中生界较为发育，但连续性差，多发育在数个独立盆地内。三叠系(红砬组、后富隆山组)、侏罗系(羊草沟组、兴隆沟组、北票组、海房沟组、髻髫山组、土城子组)、白垩系(义县组、九佛堂组、冰沟组)(6)新生界 新生代燕山地区整体处于隆升剥蚀阶段，仅局部地区发育第四系更新统棕红色粉砂质黏土和淡黄色土，以及全新统现代河床砂砾沉积。2、岩浆岩(1) 火山岩1:20万锦西、兴城幅中生代陆相火山岩比较发育、出露面积约2000平方公里，占图幅面积的九分之二。火山活动始于早侏罗世，终止于晚侏罗世。根据中生代地层层序、接触关系、火山活动特点、岩浆演化诸因素，自上而下划分为早侏罗世兴隆沟旋回，中侏罗世兰旗旋回和晚侏罗世义县三个喷发旋回。(2) 侵入岩 1:20万锦西、兴城幅中侵入岩较发育，出露面积约1500平方公里，占测区总面积的六分之一。根据构造岩浆旋回，岩体与围岩之间的接触关系并结合同位素年龄值，可以划分为晚古生代、三叠纪早侏罗世、中侏罗世(燕山早期)、晚侏罗世(燕山中期)和早白垩世(燕山晚期)五期，其中以中侏罗世最发育。2、 区域地质构造发展史兴城地区前侏罗纪区域大地构造位置位于华北板块（华北地台）北部燕山沉降带东段。本区域地质构造发展史分为三个阶段:华北地块基底形成阶段、华北板块盖层的发展阶段和大陆板内变形活化阶段(1) 华北板块的基底形成阶段在太古宙，本区形成了早期大陆型地壳，以海相中基性火山岩和碎屑沉积为主，太古宙晚期，这些早期大陆型地壳岩石在较深地壳层次发生中深区域编制作用并有深成酸性侵入体形成。古元古代时期，区内处于隆升剥蚀，形成山海关隆起。古元古代末发生吕梁远东，形成统一的华北板块区，同时伴有深成岩浆侵入及深成变质变形作用，表现为黑石岗岩体的侵入及构造片麻理的形成。(2) 华北板块盖层发展阶段中元古代三叠纪，本区进行华北地台盖层沉积阶段，形成了三套趁机盖层：第一套为中、新元古代陆内裂陷槽沉积。中元古代长城纪早期本区沉积了常州沟串岭沟期的陆地边缘相沉积物。兴城运动发生在长城纪内，并伴随有锦西岩体沿东西向断裂带侵入，是一次造陆运动。第二套沉积盖层为早古生代，典型浅海碳酸盐建造。古生代寒武纪本区再度沉降。早寒武世为内源碎屑夹泥岩建造。中晚寒武世海侵区处于广泛的海侵期，以内源碳酸盐建造为住，为潮见带潮下带地台相沉积。早奥陶世末期受加里东运动的影响，本区露出水面，风化剥蚀。第三套趁机盖层为晚古生代晚石炭世至三叠纪，由晚石炭世、早二叠世海、陆交互相近海平原沼泽相沉积至中二叠世、三叠纪为大陆河流相沉积。(3) 大陆板内变形活化阶段中生代三叠纪末开始，稳定的地台发生了强烈的构造运动，使本区发生了大规模的褶皱、断裂和岩浆活动，板内变形，地台活化。中生代三叠纪末期，以南北向对偶为主的印支运动形成了本区一些主要的东西向断裂构造和掀斜构造或者说大型的构造向斜盆地，岩浆活动规模不大，以闪长岩类岩株形式产出。燕山期本区发生了更强烈的构造运动，构造形迹方向明显发生了变化。以北西、南东对偶作用，形成了大规模的北东向断裂构造，以及伴随的大规模带，大杨和沟 、盘道沟断裂带等显示地垒式的断裂构造，以及所伴随的大规模岩浆活动。早、中侏罗世以山间碎屑盆地为主，伴有中基性火山盆花。早白垩世本区形成了一套火山火山碎屑岩建造，为大陆裂陷盆地沉积。新生代以来，随着海盆地的不断下降、陆地的抬升，海陆差异性升降运动是这一时期的主要运动形式。第三纪全区处于剥蚀状态，无沉积形成。第四纪近海地区和山间沟谷地带，接受了黄土、砂砾石堆积，其他地区继续遭受风化剥蚀。第三节 前人物探工作程度及效果兴城地区目前较系统的地区地质研究工作仍然是19661967年由辽宁省地质局区域地质测量队一分对完成的1：20万区域地质调查K-51-（25）（锦西幅）和K-51-（31）（兴城幅）。由于“文革”影响，其地质图说明书及其简陋。后来，20世纪80年代东北地区区域地质表编制；1989年辽宁省区域地质志以及1997年辽宁省岩石地层等辽宁省区域地质系列性总结工作对本区域地层、岩浆活动及构造有所概略总结。辽宁地矿局有关地质队还进行过区内数幅1：5万矿产地质调查工作。此外，有关研究所、地勘、矿山部门也在区内进行过一些专题性的研究工作。我院在20实际6070年代也曾在区内进行过野外教学实习工作。总体看来，目前区内基础地质研究工作程度很低，仅依据有限的资料进行概略总结。第二章 应用地球物理方法技术及质量评价第一节 测地工作方法技术及技术质量评价第一部分、测地工作方法技术物探测量就是按照物探设计要求以一定的网度布设物探测点，为物探工作确定物理测点或为化探工作确定采样点。物理观测点或化探采样点通常布设在一条直线上，称为物探测线，一个测区通常需要布设多条测线。为了控制测线的布设工作，一般首先布设一条或者多条物探基线，基线与测线构成物探测网。本次教学实习，按照设计要求布设，为规则自由网形式布设的物探测网。 物探测网的编号：测点的编号用分数式表示，分母为测线号，分子为本测点的点号；分子与分母都由南向北、由西向东递增，如50100代表100条测线上的第50个测点。本次采用双号法进行编号。一 物探测网的布设方法物探测网的布设可以通过如下方案进行：1.测网法：是全仪器布设物探测网的方法。用于大比例尺物探测网的布设工作中，采用经纬仪直接布设基线与测线。2.控制网法：用于小于1：10000的比例尺的物探测网布设工作中，分为控制线法与控制点法。控制线法：基线与控制线（控制线间距一般为物化探测点间距的5-10倍）用仪器布设，物化探测点由物探作业人员用罗盘与步测距离定出；控制点法：先布设基线，在从基点出发沿测线方向布设 测线控制点，两点间距一般为物化探点距的2-5倍，相应测线控制点间物化探测点的布设同上。3.地形图布设法：用于中小比例尺物探测网的布设工作中，地形图的比例尺大于物探工作比例尺。先将物探测网展绘到地形图上，在实地应用地形图将测网落实到实地上。4航片布设法：同地形图布设法。5.GPS布设法二 基线的布设 布设基线首先拟定基线位置，确定起始点，然后确定基线方向，进而延长方向线，按基线点距确定基线点。 1.拟定基线位置：要考虑下列条件：对测线起控制作用；基线接近控制点，以便于测设或联测，尽量避开地物繁多或地形复杂地区，以便于施测。拟定基线位置，通常先在地形图上设计。如果是非固定网，根据实地情况还可以稍加改变基线设计位置。 2.确定起始点：起始点可以是基线上的任意点，通常也可以在图上选定，其条件是：便于测设或连测，点位安全，便于延长基线。另外，按设计要求，也可以在实地选定。3.确定基线方向：根据要求或用罗盘给出基线概略方向，或者用前述的测设方向的方法来布设；此外还可以通过太阳高度法或时角法测定方位角来布设。4.测设基点：在测站上按基线方向和基点距定出基点位置，同时钉木桩或铁钉，并写点号插标志旗。5.转站：因地形条件不便于继续延伸基线时，“前尺”员要及时选择既便于安置仪器又便于观测的转站点。转站点间距，同样用光电测距进行。转站后的基线方向，如果是折基线，可用一个盘位或两个盘位测设，如果是延长基线，常采用下列几种方法布设：一次倒镜法或一次平转法。6.埋石：为了固定测网和异常位置，以便于今后恢复测网以及进一步布设地质、探矿工程和物探工作，需要埋石。埋石范围包括测网的四角点、基线端点、异常点及其它有价值的点等同。在同一基线上应至少保证有两个埋石点能通视。埋石后须绘“点之记”，即对其周围绘一张大比例尺地形草图，以便今后寻找。7.联测：测网联测主要目的是控制测网取得统一坐标系，为地质、物探成果和地形图吻合提供数学基础。三 测线的布设基线布设完毕经过校验合格后，方可布设测线。测线一般闭合于相应两基线点之间，布设方法与基线布设相同，只不过精度要求较低。测线闭合差要求小于2米（本次实习），延长方向测线一般采用一个盘位进行，距离测设采用测绳丈量。经纬仪安置在某一基点上，照准另一个基点，平转90度，即可得到测线方向，然后用测绳按规定点距布设测点（本次实习测点点距20米），用钉有红布条的木桩予以标记点位，并在红布条上注记相应的点号。一条测线布设完毕后，须实地量出测线闭合差交验工作的质量。在测线布设过程中，经常会遇到测线方向上存在障碍的情况出现，一般可采用如下几种方法来穿越障碍物：等腰三角形法；直角法；直角三角形法；小角度转折法。四 基线与测线水准测量基线测量采用S3级水准仪按四等水准测量模式进行，基线水准路线布设成起闭与同一基线点的闭合水准路线。进行四等水准测量的外业施测工作时，在一测站上水准仪照双面水准尺的顺序为：1.照准后视尺黑面，读取上下丝与中丝读数；2.照准前视尺黑面，读取上下丝与中丝读数；3.照准前视尺红面，读取中丝读数；4.照准后视尺红面，读取中丝读数。以上顺序简称为后-前-前-后；注意：每次中丝读数之前，必须使附和水准器气泡居中，并保证前后视距大致相等，以消除或减小水准管轴不平行于视准轴产生的视差及地球曲率和大气折光的影响。观测与读数要求见物化探基线与测线水准测量限差表。 测线水准测量采用S3级水准仪按等外水准测量模式进行，每条测线水准路线布设于两基线点之间构成附和水准路线，不必要把每个测线点读连接进行水准路线中，测线点的高程可通过插前视方法进行。进行等外水准测量的外业施测工作时，在一测站上水准仪照准水准尺的顺序为：1.照准后视尺黑面，读取上下丝与中丝读数；2.照准后视尺红面，读取中丝读数；3.照准前视尺黑面，读取上下丝与中丝读数；4.照准前视尺红面，读取中丝读数；以上顺序简称为黑-黑-红-红；注意：每次中丝读数之前，必须使附和水准器气泡居中，并保证前后视距大致相等，以消除或减小水准管轴不平行于视准轴产生的视差及地球曲率和大气折光的影响。观测与读数要求见物化探基线与测线水准测量限差表。第二部分、测地工作质量评价1、 测站上的计算与检核：见材料2、 路线检核：对于附和水准路线，理论上h-(Hb-Ha)=0;但是由于测量误差的存在，实际上所测得各段高差之和与已知的高差不等于零，存在高差闭合差fh测，及h测-(Hb-Ha)= fh测。其容许值fh容对于等外水准测量一般规定为：fh容=50L（mm）（山地）。式中，L为水准路线长度，以公里为单位，若fh测fh容，则认为水准测量成果符合要求。对于闭和水准路线，理论上h理=0；实际上，h测=fh测，fh容对于等外水准测量一般规定为：fh容=50L（mm）（山地）。3、 水准路线的高程计算水准测量经过路线检核，符合精度要求后，即可根据已知点高程与各个段高差推算待定点高程。计算表见附表。高程计算步骤：高差改正数计算：若fh测=fh容，则将闭合差按照与距离成正比反号的原则分配到各个段观测高差；即各个测段长度乘以每公里的高差改正数得到各个测段的高差改正数。观测高差加上改正数即可得到改正后高差。高程计算：根据已知点高程加上改正后高差，依次推算水准路线上的待定点高程。最后，将推算出的路线终点高程与已知点高程相比，判断是否相等作为计算检核的依据。测网平面与高程精度评定精度物探测网平面京都评定通过挣个测区测点相对于基线点的最弱点中误差m来表达。全测区测点相对于基线点的最弱点位中误差m计算公式如下：m=fc*fc/Nc;式中，fc为测线闭合差，Nc为测线闭合差的个数。第二节 重力勘探方法技术及质量评价一、 重力勘探的准备工作重力勘探的准备阶段包括接受地质任务、收集资料、实地踏勘、施工前的仪器准备试验、编写技术设计、上级主管部门批准等项内容。为了保证仪器测量精度，重力仪在正式投入生产之前应进行必要的性能检查和常规检查。常规检查包括测程的检查与调节、纵横水准器的检查调节和水泡曲线测试、灵敏度的检查和调节。重力仪的性能试验包括零点位移的检查（静态试验和动态试验）、多台仪器的一致性试验、以及仪器格值的检查和重新标定。二、重力数据的野外采集重力数据的野外采集包括：重力基点网的联测、基点网的条件平差、基点网的精度评价、普通测点的观测和精度评价等项内容。（一）重力基点网的联测1.重力基点网的设立原则重力仪存在零点漂移的问题。位移大小只有在基准点上先后两次读数做比较才能确定。这个基准点称为基点。当测区的面积很大时，只设一个基点工作很不方便，为了控制普通点的测量精度，减少误差积累和提高效率，须设立读个基点。这些基点相互联系就组成了基点网。此外，重力测量往往是相对测量仪器测出的异常需在全区内选一个基准点为异常的起算点，这个起算点又称为总基点。基点网的设立原则如下：基点网联测应全部按闭合环路进行，当需要建立多个环路时，每个环路中包含相邻环路中的基点数不得少于两个，以便统一平差。根据仪器零位变化的最大的线性时间间隔和交通运输条件等情况确定基点分布的密度和网形，在保证精度的前提下应尽量减少基点的个数。基点网中的基点一般要均匀分布在全区，在地形条件差的地段要增设基点，同时基点要有统一编号。基点应选在交通方便，标志明显，地基稳固、干扰小、易于永久保存的地点。基点网联测应使用完善而迅速的交通工具，可采用一台仪器多次重复观测或多台仪器重复观测。2、重力基点网的联测方法基点网联测应全部采用重复观测的方法，常用的有三程循环观测和重复观测等方法。 三程循环观测法为了提高精度，尽量保证重复时间相近，多数基点网联测所采用的三程循环观测路线方法，即采用ABAB的观测路线，这样的方式可以分别计算出A、B基点间两个非独立增量来，最后由这两个非独立增量的平均值计算出该段的总平均值，称为一个独立增量。方法如图：重复观测法是先从一个基点出发依次按顺序进行测量，到最后一个基点后按原路线返回再依次重复测量。3、重力基点网段差值的计算方法各相邻两基点间（一个边段）的重力差值称为段差。采用解析法或图解法都可以消除仪器零点漂移后的重力段差值。如下为解析法求取断差值:S1=S21-S11-S12-S11t12-t11t21-t11S2=S22-S12-S22-S21t22-t21t22-t12S12=S1+S22（二）重力基点网的条件平差与精度评价（1）绘制基点网分布图（2）列出改正数条件方程式本次实习由于共有五个基点，两个闭合环，但基于方法的普遍性，在下文中均以一边形式对处理数据的方法加以介绍。设基点网由r个闭合环组成，各闭合环闭合差分别为Wa，Wb，Wc，Wr。把各环每一边待求的改正数Vi编上序号，则可列出r个条件方程式。若ai, bi, ri(i=1,2,3n)为条件式系数。系数的符号按各环边段箭头方向确定，顺时针方向为正号，逆时针方向为负号，则有：a1V1+a2V2+anVn+a=0b1V1+b2V2+bnVn+b=0r1V1+r2V2+rnVn+r=0通过解此方程最终可得到数组仅关于改正数的等式方程组，可用于在后面的精确平差中使用，具体使用方法将在后面提及。（3）建立联系数法方程式法方程式组的一般形式为ajajpiKa+ajbjpiKb+ajrjpiKr+Wa=0ajbjpiKa+bjbjpiKb+bjrjpiKr+Wb=0ajrjpiKa+rjbjpiKb+rjrjpiKr+Wr=0上式中，Ka，Kb，,Kr称为各环联系数，方程个数与闭合环个数相同。（4）解法方程组解法方程组可得到联系数。（5）计算各边改正数值将算出的联系数Ka,Kb和第i边的权的倒数1/Pi代入下式Vi=(aiKa+ biKb)/Pi,即可得到各改正数。（6）计算平差后的各边重力增量值 首先将算出的各边改正数Vi值写在基点网示意图相应的边上。各边的重力增量Li与Vi的代数和，并用Xi表示，即平差后的重力增量值为： Xi=Li+Vi,其中Li为条件式系数与各边段差绝对值的乘积。 利用平差值计算出的各圈闭和差应当等于零。但由于改正数 Vi值四舍五入等原因，闭和差有时不为零，而有微小差异时可作适当调整，将不符值分配在不与邻环接界的权较小的边上即可，在改正数的分配中要满足上文提出的改正数条件方程式。一般这种差异的分配原则是：a、分配在非公共边上；b、应分配在P较小的边上；c、当权值相同时分配在段差较大的边上。（7）平差后各基点重力值的计算各基点重力值是由各边平差后的重力增量值推算而得，因此它是各边重力增量值的线形函数，我们称之为增量值函数G。G=f1X1+f2X2+.+fnXn+f0对于自由网来说f0=0，fi（i=1,2,.n）的确定方法为：当边段箭头方向同所求基点重力值到起算点的方向一致时f取+1，反之取-1。（三）重力基点网的精度评价1、 求单位权中误差=(Pvv/r)1/2式中：r为闭和环个数；Pvv为各边段权系数与改正数乘积的和2、 平差后各基点重力值误差计算（1） 转换系数的计算（2） 计算平差值函数的权倒数（3） 计算平差后各基点重力值误差计算公式为mc=(1/pG)1/2（4） 检验计算结果3、 求基点网的精度各基点的精度求出后，用整个网内最弱点的误差表示基点网精度。（四）普通点的观测和精度评价1、 普通测点的观测本次实习中普通测点采用单次观测的方法，在测线观测时要均匀设置三个检查点，且在两个小时内必须与基点联测一次，以减少零漂的影响。2、 野外实测数据的混合零点改正计算使用重力仪在野外普通测点上进行观测时，其读数的变化即包含了测点间相对重力的变化，也包含了仪器本身零位的变化，还包含了重力场随时间的变化。为了消除仪器本身零位变化和重力场随时间变化的综合影响，所进行的改正称之为混合零点改正。在测量过程中利用两个不同基点（或同一个基点）进行控制，不但可以计算掉格系数，而且同样可以计算出各测点的混合零点改正值。其公式为： gi=-K*tiA=-K(ti-tA)式中：ti为第i个测点上的读数时间；tA为首次基点读书时间；K为掉格系数，其表达式为： K=C(SB-SA)-(gB-gA)/(ti-tA)式中：C为重力仪的格值；SB为尾基点读数；SA为首基点读数；gB为尾基点重力值；gA为首基点重力值；ti为尾基点读书时间；tA为首基点读数时间。进行混合零点改正和求取测点重力值的步骤如下：（1） 计算各测点相对首基点GA的读数差Si=Si-SA,式中Si为该测点的平均读格数；（2） 求取重力差；（3） 计算随时间的零点位移率，即掉格系数K；（4） 求出混合零点位移改正值；（5） 根据各测点相对于首基点的读数时间差，计算出各点改正后相对于首基点的重力差值（6） 将各测点相对于首基点的重力差值加上首基点的绝对重力值，即可求出该点的绝对重力值。由于以上计算公式以及方法是以国家基点网为基础建立的，而本次实习的总基点并没与国家基点网建立联系，所以各分基点在进行混合零点改正时，须进行转化。本次实习中我组负责第91号线的测量工作，在测量中，我们以G3为基点计算时转化为以G0为总基点的重力值公式为：相对于总基点的重力值=C(Si-S3)-| G3|+改三 重力勘探仪器简介在本次实习中用到的重力测量仪器是ZSM-型石英弹簧重力仪。1、的组成：它是在地面上测定重力加速度值相对变化的一种高度精度仪器。仪器的弹性系统用石英玻璃制成，采用零点读书方式，设有精密的自动温度补偿装置。ZSM-型石英重力仪由弹性系统、光学指示系统、保温隔热系统等组成。基本的组件有：面板、计数器、目镜筒、水准窗、灯泡、开关、电池盒及角螺丝。2、的主要技术参数：测量精度 0.3g.u.读数精度 0.1g.u.读数器读数范围 0000.03999.9格值 0.91.1g.u./格测量调节范围 40000g.u.亮线灵敏度 1620g.u./刻度偏一大格时混合零点掉格 1g.u./h格值线性度 1/10003、ZSM-型石英弹簧重力仪的基本原理在仪器水平条件下，调节读数弹簧，使重荷的指示丝指示与零线重合，仪器处在水平位置，通过光学系统反射到刻度片中与其零线重合，此时在读数器上读出的数即为该点的重力值。4、ZSM-型石英弹簧重力仪操作步骤：将仪器的底盘放平、放稳。小心将仪器从减震箱中取出，轻轻的放在底盘上，并利用底盘凹面粗略调平。 用右手扶住仪器，用左手提起照明电源开关。旋转水平调节螺丝，先调横水准器气泡居中，后调纵水准器，水平调好后，在整个操作过程中，切勿按压仪器面板。观察目镜茼亮线的位置，当亮线在刻度片零线左侧时，应顺时针方向旋转计时器旋钮。为了避免齿轮和螺距间隙对读数的影响，每次读数时，总是保持同一旋转方向使亮线与零线位置。两者重合后，记下此时计数器上的读数。将计数器逆时针方向旋转半周，使亮线偏离零线。重复步骤5。重复步骤6，直到三次连续读数间的最大差值在允许范围内为止。检查纵、横水准器，如气泡偏离居中位置不超过允许值，则按下照明开关，并记下此时的时间。最后，将仪器轻轻提起，小心的放回减震箱中，以便转移到下一测点进行观测。第三节 磁法勘探方法技术及质量评价磁法勘探野外工作是整个磁法勘探工作的主要环节，它是通过磁力仪在野外进行观测获取磁异常资料，通过对磁异常资料的处理和地质解释，达到利用磁力仪勘探解决地质问题的目的。磁法勘探的野外教学实习就是完成学习掌握这一阶段工作的重要教学环节。磁法勘探野外工作主要分为现场勘探、野外施工设计、野外施工和磁测资料的初步地质解释等阶段。一、仪器一致性的检测仪器一致性的观测方法如下:1.选择一个有100200nT磁场变化的地区,确定1020个点。2.在早晨或晚上日变较小的情况下进行观测。3.所有参加野外观测的仪器严格按操作步骤在所确定的点进行往返快速观测，在观测中应尽可能保持点位一致、仪器高度相同、避免一切人为干扰。4.室内计算采用混合改正的方法，计算出各测点相对某固定点的差值。5.用计算每台仪器的均方误差（单台仪器一致性），用计算出多台仪器的总的均方误差（多台一致性）。式中：n为观测点数；m为单台仪器往返总的观测次数，这里m=2n;k为某一观测点上，所有仪器往返的总的观测次数；Ti为第i点上多台仪器往返观测的平均值。二、基点、基点网、及基点连测与重力测量一样，开展任何磁测工作都要先建立基点，基点可分为总基点、基点和分基点。基点的作用、选择（参见磁日变站选择）及基点网的联测、平差也与重力测量相同。1、磁力仪的基本原理和简单操作方法本次实习用的是CZM-2型质子旋进式磁力仪。原理：CZM-2型质子旋进式磁力仪是由仪器主体、探头和电源三部分组成的。感知外磁场的部件成为探头，是由一盛满含氢溶液（水、煤油、酒精等）的圆柱体，外面是围绕柱体缠绕的线圈组成。利用含氢溶液中的氢质子磁矩在外磁场作用下呈现顺磁性的特点。水平探头在垂直于地磁场T的方向上加一个很强的人工磁场（由线圈中1-2A），则垂直于T的方向上氢质子便形成较强的宏观磁矩（此过程为极化）。当突然切断电流时，由于氢质子自旋，宏观磁矩并不立即倒向方向而是绕着地磁场T的方向进动。旋进的角频率和地磁场的大小成正比。其中 为质子的磁旋比，是一个稳定的常数（0.267513HZ/nT）。由于宏观磁矩旋进时切割探头中的线圈，因此在线圈中产生与旋进频率相同的感应电压，很明显，测出这一感应电压讯号的频率就测定了地磁场总强度的绝对值。CZM2型质子磁力仪操作方法将电池盒的连线与主机电源插座接通后，开启电源开关。接通电源后（先不要接探头线），进行自校检查，其方法是先将开关掷向自校位置，然后按动一下极化开关（微动开关），经4秒左右时间，显示器上显示出49152的数字（即表示自校正常），说明倍频器及记数显示系统等工作正常。自校正常后，将探头线与主机探头插座接通，探头轴线置于东西向，参照测程分布表。选择测区的正常配谐档，按动一下极化开关，经4秒左右时间，显示器就显示出地磁场总强度的绝对值，连续几次按动机化开关，如果显示的数字重复即可开始磁测工作，如重复性较差则应交换探头及配谐档，选择重复性最后的档位进行工作。每一观测点应连续2-3次数，如两次重复可不必读第三次，将两次读数的平均值计算出来，即为该点的地磁场总强度的绝对值。野外工作时需2人，一人持探头，一人操作兼记录，持探头者应去掉身上一切磁性物体并与操作者间的距离要大于4米，探头轴线应为东西方向。在野外进行测点观测过程中，有的测点可能在异常区，其磁场可能与基点的正常磁场相差较大，此时应依磁场的变化规律，改变配谐开关的位置。在某一测点上，一般相邻的三档均可能正确读数，但必有一档重复性更好一些，应选该档。要注意，在异常梯度大的点上不应过分的要求读数的重复性，梯度过大会使读数重复性变坏，甚至无法获得正确读数。当天工作完成后立即拔下电源插头。仪器性能及优缺点该仪器定点重复测量误差2.0nT，测量均方误差1.5nT，测程3.27万nT。测量梯度不得大于150nT/M。2、日变观测高精度磁测必须设立日变观测站，观测地磁场的日变化和短周期的地磁扰动，以便消除他们对野外磁测的影响，这是保证磁测精度的一项重要措施。日变观测站地址的选择条件是:驻地附近；磁场平稳（在半径为2米及高差1米范围内磁场的变化不超过设计总均方误差的1/3）；无人文干扰(如建筑物、工厂、汽车等)；地基稳固。日变观测所用的磁力仪的精度应与野外磁测所用的仪器精度相同或更高。CZM2质子磁力仪读数的时间间隔为0.51分，最长时间间隔可达5分钟。日变站的观测开始时刻要早于出工的第一台仪器，而结束时刻要晚于收工的最后一台仪器。日变和短周期地磁扰动随纬度而变化，一个日变站的有效控制范围与磁测精度有关。通常在半径50100km范围之内，高精度磁测日边站最大有效范围以半径25km为宜。3、野外磁测在野外磁测的各项准备工作就绪后，就可以开始野外磁测。每个小组的磁测都开始于基点，结束于基点。每个组在基点观测以前都要与日变站核对手表，每4个小时左右在基点上观测一次，观测时点位要准。在地磁场总强度绝对值的磁测中，每一个点都要纪录点线号、时间和读数等，CZM2磁力仪读数要精确到1nT；基点上要四次读数，读数误差不超过2nT；测点上一般读数两次，读数不同则读第三次。四、岩（矿）石标本的磁参数测定磁参数指磁化率和剩余磁化强度Mr，k是纯量，Mr是向量，因此为测量出标本磁性的大小和方向，必须采集定向标本，即采集前在露头上标出磁北方向和铅直向下的方向。1、准备工作将特制的测量磁性的仪器架放好、调平，放上罗盘，定好方向，将标本托架，旋转至磁针静止方向，并将托架倾斜方向调至同当地磁场方向一致后锁紧，此时探头应在磁东西方向。在标本中心建立起空间直角坐标系。2、测定步骤：读取To（未置标本的读数）；将标本置于标本托板上，设Z轴朝斜下方时的读书为T1，朝斜上方时读 数为T2对X轴和Y轴也可以读取T3、T4、T5和T6；探头中心位于标本磁矩X、Y、Z分量的高斯第一位置。读取T0（取下标本）；量取标本中心到探头中心的距离R（以米为单位）； 量取标本的体积；3、计算磁参数的公式计算标本视磁化率的公式为：计算剩余磁化强度大小的公式为：计算剩余磁化强度偏角和的公式分别为：4、技术及精度要求（T1+T2）/2，（T3+T4）/2，（T5+T6）/2应分别大于等于To；标本中心与探头中心距离R应小于等于0.45米；|To-To|2nT；按一定比例进行重复测量，计算视磁化率和剩余磁化率的相对误差第四节 电法勘探方法技术及质量评价第一部分：野外作业准备一、 仪器设备的检查与维护1、 发送机、接受机、发电机在工作前应系统检测其各项技术指标，在驻地试运行，确保安全、稳定可靠的工作。2、 用于实习的导线，特别是旧导线要认真检查有无破损或断点。发现破损点应用高压绝缘胶布或黑胶布逐层紧密缠绕好，力求所缠绝缘层平整、光滑。3、 对棒状铁、铜制电极要进行除锈处理，使电极表面光亮，减小电极的接地电阻。4、 在激发极化法中，使用的不激化电极极差应小于2mV，内阻小于1000，并将不极化电极放在盛有CuSO4溶液的容器中，电极并联起来以备使用。一、 装置形式、电极距及电极排列方向选择(一)电剖面法装置和电极距的选择 在电剖面法中常用的装置有联合剖面装置、对称四极装置和中间梯度装置等。选择装置的电极距应遵循的总原则是：一般要考虑被探测对象的顶部埋深。覆盖层的电阻率。探测低阻覆盖层下的地质体要选用较大的供电极距。表土电性的不均匀程度。当供电极距和测量极距大小选择的比例合适时，可降低表土电性不均匀的影响。为了获得探测对象的多种信息，可选用多组电极距观测。为了工作方便，测量极距通常取点距的整数倍。选择电极距应在已知地质剖面上进行必要的试验工作。1、 联合剖面装置装置形式为两个对称的三极（AMN和MNB）装置所组成，测量电极MN和无穷远电极C是共用的。（1） 在寻找良导的陡倾薄脉时，供电极距AO应选为AO=L+l(L,l分别为脉状体的走向长度和下延长度之半)；当欲分辨相临地质体时，应使AO不大于地质体间距的一半；在进行地质添图或追索异常时，一般要求AO至少应为被探测地质体顶部埋深的三倍，测量极距MN=（1/3-1/5）AO。（2） 当探测对象的规模与埋深不清楚或变化范围较大时，应尽可能设计多种极距进行观测，其极距变换比值不小于2为宜。（3） 无穷远电极一般应垂直测线方向布设，要求它与最近测线的距离为不小于AO的5倍；当需要沿测线或斜交测线方向布设无穷远电极时，一般应超过AO的10倍。联合剖面法通常用于寻找良导脉状地质体的位置及产状。其优点是异常幅度大，分辨能力强。缺点是效率低，地形影响大。2、 对称四极剖面装置该装置供电极距主要根据工区基岩顶板或探测对象顶部的平均埋深或疏松层的平均厚度来决定，供电电极距AB至少应为探测对象顶部埋深的4-6倍；测量电极距MN应不小于探测对象顶部埋深，但不宜超过AB/3。对称四极剖面法通常用于了解基岩起伏，不同岩性接触面和古河道等。其特点是曲线形态简单、易识别、异常幅度小，受表土不均匀和地形影响小，效率高。3、 中间梯度装置中间梯度装置属四极不对称装置。供电电极AB固定，测量电极MN在AB中间的1/3或1/2范围内逐点移动测量，且可以一线供电多线测量，但最远的测线与供电线之间的距离不允许超过AB/6。（1）AB极距的的选择，最好通过已知点上的电测深实验结果来确定。通常AB=（70-80）H（覆盖层厚度）。对于激发极化法，取视激化率s达到最大值所相应的AB距离的3倍，作为最小电极距。（2）测量电极距MN通常取MN=（1/50-1/30）AB。（3）当须移动装置来完成整条测线的观测时，在相邻装置的接合部位应有2-3个重复观测点。 中间梯度法由于AB电极中间部位电场较为均匀，对于直立高阻岩脉，产状平缓的低阻矿体的视电阻率和视激化率异常较为明显。鉴于该方法每布设一次供电电极，可以同时沿几条相邻剖面进行测量，工作效率高，常用于面积性普查。（二）电测深法电极距系列及电极排列方向的确定在电测深中常用的装置为对称四极装置。由于电测深装置的测量结果是表示在双对数坐标纸上，为使各电极距在取对数后间隔均匀，分布大约为1厘米，相邻两极距的比值通常为1.5。最小极距应小于第一层的厚度，并至少用二、三个极距来测的该层的电阻率，以保证出现左支渐近线，在选择最大的极距时，必须使被研究的标准层清晰地表现在测深曲线上。电极排列方向一般应沿着岩层的走向布设，并适当考虑通行，接地和施工方便。电测深装置主要用于研究地电断面垂向的变化情况，确定水平地层的埋藏深度和产状，研究第四纪覆盖层厚度及基岩起伏情况。第二部分 野外工作方法一、测站布置1、测站是野外作业中枢。剖面测量时，测站位置应尽量靠近观测地段的中心，以便控制测区较大的面积。测深测量的测站尽可能布置在测点附近。通常选择在视野开阔，地势平坦，通行方便，避风干燥处。2、检查仪器和控制面板线路连接情况，并检查仪器及通讯设备的电源及工作状态是否正常，检查通讯设备授话和收听效果。3、检查仪器、导线及线架是否漏电并记录检查结果4、核对各电极的点、线号5、导线敷设。电极接地结束后，利用通讯设备与跑极员取得联系，先插好测量线插头，确认测量线完好后，再接好供电线插头。粗略测试供电回路电阻并进行供电，选择合适的工作电压、电流，匹配好平衡负载。二、导线敷设为了防止导线敷设不当而引起电磁耦合，电磁感应或导线漏电，导线敷设应遵从下列规定：1、供电、测量导线敷设不允许相互交错敷设，应尽可能分列于测线两边，并保持一定距离。2、测量导线一般应避免悬空架设3、电线接头处应确保接头牢固和外皮绝缘良好4、测量导线应尽可能远离高压输电线三、电极接地棒状电极接地通常应遵循以下原则：1、电极应尽量靠近预定接地点标志，垂直地表打入地下，并与地层密实接触，以减小电极的接地电阻。2、电极入土深度一般应小于电极至MN中点距离长度的1/20，当电极距很小时，也应不超过1/103、当单个电极接地不能满足野外作业要求时，应采用多根电极并联成电极组4、供电电极的数目应根据供电电流和接地条件而定。单根电极通过的电流强度以不超过0.1A为宜，以减小电流不稳现象。不极化电极接地的技术要求：1、应在接地点挖电极坑，坑内不得留有碎石和杂草，地表干燥时，应以前半个小时在坑内浇水。2、不极化电极不可埋设在流水、污水或废石堆中。布设时，还应尽量减小两极温差，所有电极应避免日晒。3、当接地点受自然条件限制要移动电极布设位置时，其移动方向应垂直测线，其移动距离不应大于观测点点距的1/5。4、自然电场法的电位装置测量时，基点的电极（固定极）接到测量仪器的N端，测点的电极（流动极）接到测量仪器的M端。四、漏电检查在野外作业中，测量仪器、供电线路、测量线路中的任何一部分都会对观测结果造成误差，因此，必须适时进行漏电检查。1、电法野外观测之前和结束之后，均应对仪器和导线的绝缘性进行系统检查。2、仪器的漏电检查3、开工前对导线的漏电检查4、当仪器设备在观测现场无法满足2和3所规定的绝缘指标时，应进一步对供电系统和测量系统进行漏电检查五、测站观测野外观测方法分为基本观测、重复观测、检查观测和系统观测。1、基本观测及技术要求基本观测又称为原始观测，其观测结果是原始资料的重成部分。（1）对电阻率法基本观测的技术要求供电电压不宜低于15V，以免因低压供电电极极化缓慢致使供电电流不稳；同时供电电压低将造成极化电压所占比例增大，影响观测精度。在观测进程中，应将供电电流的变化控制在2%以内。对于单个测回，应采用短暂而相同的观测时间，以避免观测过程中电极极化引起电流变化以及某些地质体的激电效应给观测结果带来的影响。应选择合适的测程来度量输入信号，一般以指针偏转不少于表头刻度的1/3为宜。供电电流和总场电位差应尽量估读至三位有效数字；视电阻率值应算至三位有效数字。当变换测量极距观测时，应当在测量极距被改变的两相邻供电极距上同时获得两组测量电极距的观测值。（2）对激发极化法的基本观测的技术要求： 在供电过程中，供电电流变化不得超过2%。 供电时间的相对误差不得超过5%。断电后，某一瞬间的二次场电位差一般不小于0.5mV。观测供电电流、总场电位差和断电后，某一瞬间二次场电位差时，应尽量读取三位有效数字，直读视极化率时，读取到小数后一位。自然电场法在一个野外工作日开工之前，须测定不极化电极的“开工极差”不得超过2mV。当整个工作日结束之后，应测量不极化电极的“收工极差”，“收工极差”不得大于5mV。