成都理工大学磁法校内实习实习报告.docx

磁法勘探校内实习实习报告组 别: 第三大组11小组指导老师： XXXXX老师专 业： 勘查技术与工程学 号： 201005060410姓 名： XXXXXX完成日期： 2013年11月14日一、 概述磁法勘探工作和其它物探方法一样，通常可分为以下几个阶段：即在接受任务后进行有关资料的收集和分析、实地踏勘和编写工作设计阶段；野外施工、数据采集阶段；数据处理、资料解释解释阶段和编写成果报告阶段。通过本次实习，可以加深学生对磁法理论课程内容的理解与掌握，为即将从事的磁法勘探具体实践打下良好的基础，真正做到理论知识与实际的有机结合，加强专业基本技能的训练。同时也可以使学生对磁法勘探仪器操作、资料采集、室内资料整理、图件编绘、异常的解释推断及报告的编写等全过程有所了解与掌握。二、野外工作方法技术及质量评价2.1 测线及测点的布置 在图1中，横线代表测线，共11条，测线的间距为4m，竖线与测线的交点即为测点，每条测线共21个测点，测点间距为1m。测线与正北方向的夹角为20。N156020602560306010602010521044103610281020图1 工区测线、测点布置2.2 工作方法2.2.1仪器（1）仪器的动态实验 仪器一致性的测定方法 在工区内外场变化有十余nT的地方，选择50100个点，各台仪器依次闭合观测三次以上，按（2-1）式计算出一致性均方差。要求其小于或等于二分之一的总均方差。 （1）式中： 为测点数； 为多台仪器观测测点总数（ ）； 为仪器数； 为 点 号仪器观测值与该点 台仪器观测平均值之差； 为仪器一致性均方差，要求 ； 为工区测量的总精度标准。 仪器噪声水平的标定方法 在工区内选一磁场平稳、不受人文干扰影响的地方，将待标定的仪器相距20米放置。采用日变观测方法同步（误差小于1s）观测，将地磁场日变化作为外场变化，读取100个左右的观测值进行计算。计算公式为： （2）式中， 为某台仪器第时刻的观测值与其起始观测值之差； 为所有仪器第时刻的观测值与其起始观测值之差的平均值； 为观测总点数。 系统差 系统差是一个常差，是仪器的性能不同而引起的，并非某台仪器质量不好，在工作中可选定一台仪器为标准来进行校正，当仪器较多时，可以平均值作为标准进行校正。 （3）其中： 为 个仪器观测值； 为该点 台仪器观测平均值。 波动差 波动差是一无规律的变差，反映仪器噪声大小。在排除了人为的读数误差外，若超出规定要求，就需要重新检修再次调节仪器了。以各台仪器与标准之间的均方误差衡量。（2）仪器的操作 质子磁力仪器的测量原理 质子旋进（拉莫尔旋进）：质子（含氢液体、蒸馏水、酒精、煤油、苯等）在无磁场干扰时，质子磁矩任意指向。当垂直地磁场方向加一人工强磁场（其强度为地磁场50-100倍），质子磁矩沿强磁场方向定向排列（极化），而当切断外加强磁场，质子磁矩将绕地磁场方向做旋进运动，其旋进运动频率与外磁场有关，从而可根据旋进频率测定外地磁场。 ENVI-MAG 磁力仪的认识 仪器系统如图所示，其中包括仪器主机、探头、探杆、充电器、电缆和背架。奇异键盘的认识：本仪器界面键盘共有19个，为了易于操作，其中两个最常用的键分别安置在仪器面板的右侧和左侧，即开始/停止“START/STOP”键和记录键“RECORD”，有些键还有三重功能，各种功能体现在不同工作进程有关。图2 NVI-MAG 磁力仪系统（3）ENVI-MAG 磁力仪基本操作 为了使仪器能用于不同目的测量，在工作之前首先同时按下“SETUP”和“ON”两个键。使仪器进入特征菜单选择显示，选择按下“1”、“2”、“3”键，完成测量状态选择，目前ENVI 系统只能测量总磁场和磁场梯度，所以只有选择“1”。 按出现磁力仪工作状态特征菜单提示，选择“1”-“6”键的其中的一个键， 1-3 键为基本状态，4-6 键为高级状态。 面以高级状态的菜单显示中出现的各种参数、功能加以提示说明：当屏幕出现菜单后，屏幕上MAG 表示将要进行的磁测类型，如果按动“START”键，可开始测量。操作者在测量前可通过“NEXT”键改变光标的位置，将要测量的测线号、测点号、点线号的增量等按改变提示输入。在测量开始前，还要进行某些必要的信息输入:（a）仪器功能设置，按“SETUP”键便出现仪器功能设置显示按提示进行操作：AUTO STINC（自动点增量），LINKREC/START（联接、记录和测量）该功能在选择“NO”时失效，选择“YES”时发挥作用，省略手动按“START”，但在逐点观测时不用，仅用于两次以上点的重复测量， CYCLE REPEAT（重复读数）确定在Duration 参数项确定的时间内，CYCLE DELAY（延迟），ERASE MEMORY（清除内存），HEATER（加热器）在外界温度低于-15o时，给系统加热。（b）磁测功能设置，MODE（测量方式）可通过“”或“”来完成，DUR（测量持续时间）也可通过“”或“”来实现。TUNE FIELD（调谐场）输入所在测区的正常场值。AUTO TUNE（自动调谐）利用“YES”“NO”来控制， BASE CORRECT为进行日变观测效正， TIE CORRECT（重复点效正），REMOTE（遥控），CYCLE TIME（日变读数间隔），CHART SCALE（绘图比例尺），TIE MODE（连结状态），AUTO RECORD（自动记录）在日变观测时须使该功能处于“YES”。 以上各项参数选择好后，按“ESCAPE”返回测量菜单，按“START/”可开始测量。由于篇幅ENVI-MAG 磁力仪详细内容实习时可阅使用说明书或由指导教师示范。2.2.2磁场观测及各项改正（1）一般要求操作人员身上一定要清除掉一切铁磁性物质，观测时罗盘应远离仪器5米以上，要远离汽车30米以上，其它人员也要与仪器保持距离；每个闭合单元的观测要求要起始与基点（校正点），结束于基点（校正点）。对基点时，仪器探头要位于标志桩的正上方，并保持高度一致；要注意地质现象。当两点场值变化较大时，要考虑加点（线）测量；遇到强磁性干扰 时（铁路、高压线等），须合理移动点位，并记录在案；要注意仪器安全，防止碰撞；当仪器受震后，要返回前几个测点重复观测或返回基点重测，以测定仪器性能是否变化。（2）测量要求测量时探头轴向要指南北，不要晃动、转动；每天对早晚校正点的场值，经日变校正后，两值之差若超过误差限（高精度为5nT，特高精度为2nT），则全天工作量应报废，并查明导致报废的原因。（3）日变观测日变观测应选在避风雨、避阳光、温度变化小的磁场平稳处，选用性能好的仪器，读数间隔可根据工作任务、磁测精度和观测仪器选定。日变观测要在其它仪器工作之前开始观测，而在所有仪器对完晚基点（校正点）后才能结束工作。2.3 质量评价2.3.1 检查方式 野外观测质量检查是及时发现观测的质量问题以改进工作和评价观测质量的重要手段，也是野外工作的一个重要组成部分。因此，要随工作进展有计划地进行，不能在工作结束时突击检查。检查工作应尽可能按“一同三不同”的方式即同点位、不同时间、不同仪器、不同操作员一一进行。检查点的分布要大致均匀。磁测质量检查，同时要采用下列三种方法进行:（1）在平稳磁场大致均匀地抽若干点（占总观测点数的3%5%，但绝对数不能少于30个点）进行检查，计算均方误差，应注意的是不要在附近有明显磁干扰的测点上进行；（2）在异常磁场上抽若干剖面（点数占总测点数的10%）进行系统检查，计算平均相对误差并绘制质量对比剖面图；（3）检查磁场剖面图上原始观测时未注明原因或未做过重复观测的畸变点。了解是否有观测错误的存在。但不计算误差，也不计入检查工作量。（4）计算均方差时，可将误差过大的个别点舍弃，但舍弃数不得超过检查点的1%。教学实习时也可按以上要求进行质量检查，只是在异常场上选一、二条精测剖面重复观测，以保证反演定量解释的精度。2.3.2 几种误差计算公式1.在等精度观测条件下，单次观测的均方差计算公式为：当各点的观测次数是两次时 （4）当各点的观测次数多于两次时 （5）式中，参加误差计算的点数（检查点数）；总观测次数，等于各测点全部观测次数之和；第点的原始观测值与检查观测值之差；第点上某次观测值（包括参与计算平均值的所有数）与该点各次观测值的平均值之差。在等精度观测的条件下，相对误差计算公式为 （6） （7）上式为平均为相对误差，为第点的相对误差；为参加计算的点数：为两次观测值。（5-1）式常用于平稳场质量检查后均方差计算；（5-2）式常用于仪器一致性检查后均方差计算；（5-4）式常用于剖面检查后的平均相对误差的计算；本次的精度选为5nT。三、磁测资料的整理计算3.1 磁测结果的各项改正3.1.1 日变改正 将原始观测中地磁日变化的影响去掉，就称之为日变改正。由当日日变观测值绘制日变曲线，日变改正值从日变曲线上查得，即在日变曲线上量的某时刻相对早基点实践的日变值并取反号，即为该时刻的日变改正值；基点日变改正方法： （8） （9）3.1.2 正常梯度改正 当测区面积大而且工作精度较高时，就必须做正常梯度改正（主要是指纬度改正）。纬度改正值可在全国地磁图上求算出工作地区的磁场水平梯度；也可利用公式、求出各地区的正常梯度值，还可以通过南北相对长剖面磁场变化趋势来求出正常纬度变化（R=6371公里为地球平均半径）。进行正常梯度改正时，一般一总基点为标准，根据各点到总基点的距离与纬度变化值的乘积求出。在我国范围内，在总基点以北的测点改正值为负，反之为正。3.1.3 基点改正 在设立基点网的情况下，应将以各基点位起算点的磁测结果统一为相对总基点的异常值，这就算基点改正。若某工区基点值比总基点高208nT，那么相对总基点来说，该区异常值都相对减少了208nT，因此，该工区的基点改正值为+208nT。3.2 数据的整理计算 对于使用质子磁力仪来完成高精度或特高精度的磁测任务，日变改正由仪器自带软件进行。数据的整理可根据精度要求，做纬度、经度、高度改正的某一项或几项，最后精确算到0.1nT。 纬度改正同上，经度改正主要视工区范围及所处地磁场的变化来定，当地磁场（从全国地磁图上了解）沿东西方向变化较大时，可从地磁图上根据相邻两等值线的距离及强度来求算出经度改正值，而高度改正由公式 求出。在我国大陆，高度改正值在0.021nT/m0.028 nT/m之间。高于基点高度改正为正，反之为负。四、成果分析与解释推断4.1 等值线图及其异常区域划分 图3中，1号异常区为地下水管的走向，2号3号异常区可能是磁性