磁法实习报告

本本科科生生实实习习报报告告 实实习习 类类型型 生生产产实实习习 题题 目目 磁磁法法勘勘探探实实习习 报报告告 学学院院名名称称 地地球球物物理理学学院院 专专业业名名称称 勘勘查查技技术术与与工工程程 石石油油物物探探 学学生生姓姓名名 学学生生学学号号 指指导导教教师师 李李 军军 实实习习地地点点 成成都都理理工工大大学学 实实习习成成绩绩 2015 年 9 月 14 日 2015 年 9 月 20 日 目目 录录 第第 1 1 章章 前前 言言 1 1 1 实习时间 地点 要求 目的介绍 1 1 2 影响磁测工作的因素 2 1 3 实习工作量及完成情况 2 第第 2 2 章章 磁法勘探野外施工技术设计磁法勘探野外施工技术设计 4 2 1 实习的地质任务及要求 4 2 2 磁测工作技术设计 4 2 2 1 测区 比例尺选择要求及测网设计原则 4 2 2 2 基点选址 4 2 2 3 专门剖面与专项工作的设计 5 2 2 4 磁参数测定工作 5 2 2 5 生产技术试验工作 6 2 2 6 物性测试方法 6 2 3 磁测工作质量保障措施 10 2 3 1 仪器介绍 11 2 3 2 磁测精度设计 14 2 3 3 干扰措施排除方法 14 第三章第三章 磁法勘探数据采集及质量评价磁法勘探数据采集及质量评价 15 3 1 仪器性能标定 15 3 1 1 仪器一致性检查 15 3 1 2 水平噪声检查 15 3 2 野外数据采集及系统质量检查 17 3 2 1 野外数据采集 17 3 2 2 系统质量检查 19 第四章第四章 磁测资料处理磁测资料处理 28 4 1 磁测资料处理方法相关原理 28 4 1 1 日变改正 28 4 1 2 正常梯度改正与高度改正 28 4 1 3 延拓 29 4 1 4 导数 30 4 2 磁测原始数据处理结果数据及图件 异常分类分区及统计 31 4 2 14 2 1 磁异常图件的绘制磁异常图件的绘制 32 4 2 2 4 2 2 对测区数据求导数 用对测区数据求导数 用 SURFERSURFER 软件处理 软件处理 32 4 2 34 2 3 进行滤波处理 用进行滤波处理 用 SURFERSURFER 处理 处理 34 第五章第五章 磁测资料解释磁测资料解释 36 5 1 磁测资料解释方法介绍 36 5 1 1 特征点法 36 5 1 2 经验切线法 36 5 2 典型剖面经验切线深度解释 36 第六章第六章 实习认识与学习体会实习认识与学习体会 39 参考文献参考文献 40 1 第 1 章 前 言 磁法勘探是通过观测和分析由岩石 矿石或其他探测对象磁性差异所引起 的磁异常 进而研究地质构造和矿产资源或其他探测对象分布规律的一种地球 物理勘探方法 其中探测对象与围岩的磁性差异是磁法勘探的前提条件 磁法 勘探主要用来寻找和勘探有关矿产 如铁矿 铅锌矿等 进行地质填图 研究 与油气有关的地质构造及大地构造等问题 通常可分为以下三个阶段 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 1 1 实习时间 地点 要求 目的介绍 本次磁法勘探实习时间为 2015 年 9 月 14 日 2015 年 9 月 20 日 实习地点 为成都理工大学相关场地 磁法勘探本身是实践性很强的学科 通过课堂学习 学生已初步掌握了其基本理论 但学习磁测工作方法技术及仪器操作尚需通过 教学实习来完成 在实习阶段达到以下目的 巩固加深对课堂理论教学的认识和理解 初步进行野外工作方法技术的基本训练 理解和熟悉磁法野外工作的全过程 掌握磁异常资料的采集 整理及解释的基本技能 了解磁测工作设计书的编写方法 掌握生产报告的编写方法 培养学生实事求是的科学态度和严肃认真 不怕困难 艰苦朴素的工作作风 加深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 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 本次实习要求 即通过本次实习应基本掌握以下内容 测区 测网和工作比例尺的选择 测网的敷设方法 2 磁测精度的确定及保证精度的措施 磁测野外工作的基本过程 仪器性能的检查及调节 仪器一致性的检查 基点的选择方法 基 测点磁场观测方法 磁性标本物性测试方法 上述各项要求 也为实习期间讲课内容 磁测资料的整理与处理过程 磁测资料各项改正 包括日变改正 纬度改正 经度改正 高度改正等 内容 磁测资料的转换处理 包括能够利用软件或程序编制进行磁测资料的滤 波 延拓 求导等资料处理 磁测资料的解释及成果报告编写 1 2 影响磁测工作的因素 实习区周围有公路 建筑物 交通路灯和高压线等人文干扰 对磁场值的 观测有所影响 不利于达到本次磁法勘探实习的目的 实习第一阶段由于下雨 造成路面较湿 测区表层黏土质疏松 不利于野外测量工作 因此 我们在野 外作业时 尽量去克服这些不利因素 在磁测时应尽量远离干扰源 从而削弱 对野外实测数据的影响 1 3 实习工作量及完成情况 本次相关工作安排如下 表 1 1 实习安排一览表 时间课程内容地点 上午 周日 9 13 下午教室 9B206 3 晚上 理论授课 实习任务与目标 实习内容 实习技术设计书编写 上午踏勘 各组长 技术设计编写 下午仪器认识 仪器标定 周一 9 14 晚上仪器标定数据整理 场地 教 室 9B206 上午 理论授课 1 2 节野外测量方法 3 4 节课场地确立基点 下午野外测量 周二 9 15 晚上资料整理 场地 教 室 9B206 上午野外测量 下午标本测量 周三 9 16 晚上资料整理 场地 教 室 9B206 上午理论授课 1 2 节授课资料整理方法 下午理论授课 7 8 节标本测试计算方法 周四 9 17 晚上预处理做图 场地 教 室 9B206 上午 理论授课 3 4 节数据处理要求与作图 方法 下午理论授课 7 8 节如何进行报告编写 周五 9 18 晚上答疑与现场考核 场地 教 室 9B206 上午报告编写 下午报告编写 周六 9 19 晚上报告编写 教室 9B206 上午报告编写 下午报告编写 周日 9 20 晚上报告编写 教室 9B206 4 第 2 章 磁法勘探野外施工技术设计 2 1 实习的地质任务及要求 本次磁法勘探实习有任务 1 使用磁法技术进行掩埋铁磁性物体的详查 查明铁磁性物体的平面位 置 面积为 80 50m2 要求 各小组分别设计 质量可靠 结果可信 小组每一位组员都要进行 数据测试 并熟悉其过程 实习结束后 各小组需完成实习工区 UXO 磁法探测 并用 Surfer 软件绘制 实习工区磁异常平面等值线图 并通过分析此图最终基本探明掩埋铁磁性物体 的平面位置 个别物体位置有偏差 2 学会使用质子磁力仪器进行测试标本 要求 每位组员都必须至少测试一组标本数据 并掌握标本测试的方法要 点 2 2 磁测工作技术设计 2 2 1 测区 比例尺选择要求及测网设计原则 测区的选择要求 测区轮廓完整 含控制区和调查区 含少量已知区和验 证区 比例尺的选择要求 区调中小比例尺为 10 万到 20 万 大比例尺为 5 万到 2 5 万 普查比例尺应相当于相应地质比例尺或大一倍 主要为 2 5 万到 5 千 详查比例尺大于 5 千 测网设计原则 区调与普查应保证体现最小异常为原则 测线距不大于比例尺1 1 厘米的长度 保证最小意义的异常有测线经过 详查必须保证观测结果能反映 异常细节 测网尽量规则 2 2 2 基点选址 5 基点应选在方便工作 远离工业设施 可长期保存的平稳的场处 即在半 径 2m 高差 1m 的范围内 磁场变化不超过工作精度的 1 5 高精度 或 1 3 低精度 具体做法是 选定一点及其四方位 2m 远处各一点 逐点测量 然后在这 五点上抬高或降低仪器探头高度 重复观测 只要观测的极值之差符合要求 即可在中心点打下标志桩 选定为基点 根据工区的大小及磁测效率 精度的需要 磁测基点有总 主 分基点之 分 对于机械式磁力仪需进行基点联测 而对于质子磁力仪 由于其测定是磁 场绝对值 只要在联测的各点上重复观测 去掉日变后 即可求出各基点之间 的联系 2 2 3 专门剖面与专项工作的设计 1 在所有正式面积性工作中 必须设计典型剖面 典型剖面应布置在能概括反映区内不同地层 火成岩 构造和矿产的地方 并最好能与已有地质剖面重合 剖面的数量由地质情况的复杂程度和磁场变化 情况以及工作任务确定 长度应大于地质情况已知地段的宽度 观测点距可仅 据需要而定 以能取得不同地质体上的详细对比资料为原则 观测精度应适当 提高 2 当需要对异常作定量推断时 必须设计精测剖面 精测剖面应布置在最能反映异常特征 最少于扰 最利于进行定量计算的 地方 并尽可能与已有勘探线重合成通过已有探矿工程 剖面应是直线 其方 向应垂直于异常走向或通过异常的正负极值点 剖面数量应视异常情况而定 剖面长度要使两端出现正常场 剖面点距和精度要求据定量推断的需要确定 3 应根据工作需要设计 微磁测量 配合地质填图 研究构造 确定隐伏矿 化的地表标志 研究接触带热作用过程以及浮土的磁不均匀性等 微磁测量工 作应在主区合理布置 既要布置在已知情况较多的典型地段 也应包括需要研 究解决地质问题的地段 其数量视需要而定 微磁测区取正方形 有两个边平 行南北方向 在研究有明显走向的杂岩时也可使用垂直于走向的矩形面积 微 磁测区必须使用较密的测网 使观测结果反映出表征研究对象的磁测精细结构 6 及其典型统计特征量 2 2 4 磁参数测定工作 1 高精度磁测工作均需进行磁性参数调查 尤其根据地质 地球物理模型 进行间接找矿时 对磁参数的调查了解必须更为广泛和深入地进行 2 应根据磁参数的研究任务 结合工作地区的地质条件及岩 矿 石磁性强 弱选择合适的磁参数测定方法 并按每个异常都应解释和交待的原则确定标本 采集点的分布 要求采集新鲜的岩 矿石标本 每类岩石标本不少于30块 按 测定方法的要求 确定标本的大小 规格 提出进行岩矿鉴定 化学分析等补 充研究的方案 当具有已知地质断面和相当的磁异常曲线 该曲线又能以计算 磁性地质体的总有效磁化强度时 要尽可能通过反演计算求出磁性地质体的总 有效磁化强度 3 磁参数的测定灵敏度应不低于10 5SI 2 2 5 生产技术试验工作 1 在新区开工生产前的技术试验内容一般有 查明有代表性的磁场特征 包括强度 范围 梯度变化等等 以检查工作精度 磁参量及测网密度的选择 是否合理 查明某些重要干扰因素的大小和特征 了解消除或分辨干扰的可 能性 确定信噪比 检查仪器设备的工作性能 要在测区内几个不同的典 型地段 作3 4个高度 如0 5 1 2 4m 的磁测试验 仔细研究表层磁性不 均匀的影响 以此作为选择最佳探头高度的依据 探头最佳观测高度一经确定 必需在全测区内保持不变 其误差不应超过探头高度的十分之一 2 当生产过程中出现设计未曾料到的地质情况 必须修改设计规定的方法 技术方案时 或是为了选择解释推断方法或摸索成果解释的经验 应分别进行 技术试验或专题试验 以便确定新的方法技术方案和搞清某些异常特征和规律 3 试验工作的各项质量要求 一般应根据需要采用较高的观测精度 测量 较多的磁参量 较密的观测点距并在不同观测高度上进行 只有取得内容丰富 高质量的试验结果 才能使进一步工作在可靠的基础上进行 7 2 2 6 物性测试方法 了解和掌握磁测工区的岩 矿 石磁性参数 是磁法勘探的一项基本工作 测定物性的仪器类型和方法很多 在野外条件下测定标本磁性参数的方法主要 是用垂直磁称测定标本磁性和用质子磁力仪测定标本磁性 本次实习是利用质 子磁力仪测定标本磁性 1 垂直磁称测定标本磁性 利用垂直磁称测定标本磁性时 按标本相对于磁系的放置位置不同 可分 为高斯第一位置和高斯第二位置磁性测定 前者 标本中心与磁系中心位于同 一铅垂线上 处于仪器下方 如图2 2 1 适用于强磁性标本测定 一般可测磁 化强度大于 后者 标本中心处于磁系旋转轴的延长线上 1500 10 3 即南或北 此时磁系中心处于标本受地磁场垂直分量Z0磁化的某个垂直轴向偶 极子的中垂线上 如图2 2 2 用于弱磁性标本测定 可测 的磁性 400 500 10 3 图2 2 1 高斯第一位置 图2 2 2 高斯第二位置 垂直磁称测定标本磁性原理 以高斯第一位置 图2 2 1 为例 2 2 2 3 2 3 1 得出 8 2 2 3 1 0 2 2 2 3 2 0 2 2 3 其中 0 联合求解得到 磁化率和剩余磁化强度 2 2 3 3 4 高斯第二位置同理 2 质子磁力仪测定标本磁性 用质子磁力仪测定岩石标本磁性时 其测定装置见图2 2 3 探头轴向置于 南北方向 标本盒放在一个无磁性合页板的倾斜版面上 倾斜版面的倾角应与 当地地磁倾角I0一致 倾斜面朝北 置于探头轴向两侧东和西 使标本盒中心 与仪器探头的中心在同一水平面上 显然 此装置同于高斯第一位置测定法 但此时标本测量轴受地磁场T0 而非Z0 磁化 磁性标本产生的磁感强度 设为 T 可用均匀磁化的磁偶极子的磁感强度公式求得 2 2 T 2 3 2 3 2 0 3 5 9 图2 2 3 质子磁力仪测定标本磁性装置图 设三个对称对面观测结果为 2 2 1 2 1 0 1 3 2 2 1 0 1 3 6 2 2 3 2 2 0 2 3 4 2 2 0 2 3 7 2 2 5 2 3 0 3 3 6 2 3 0 3 3 8 T1 T2 T3 T4 T5 T6 2 1 2 3 0 3 T1 T2 T3 T4 T5 T6 6T0 6 0 3 T1 T2 T3 T4 T5 T6 6T0 2 2 9 10 求得磁化率 T1 T2 T3 T4 T5 T6 6T0 3 6 0 2 2 10 同样可求出剩余磁化强度 2 2 1 2 2 1 0 1 3 2 1 0 1 3 4 1 3 11 2 2 3 4 2 2 0 2 3 2 2 0 2 3 4 2 3 12 2 2 5 6 2 3 0 3 3 2 3 0 3 3 4 3 3 13 2 1 2 2 2 3 3 4 1 2 2 3 4 2 5 6 2 2 2 14 可求出 磁偏角 2 tan 1 1 2 3 4 2 15 磁倾角 2 tan 1 5 6 1 2 2 3 4 2 2 16 3 质子磁力仪测定标本步骤 场址选择和仪器设置 选一磁场平稳 无干扰的地点 架好仪器及探头 用仪器的线号设臵标本号 用仪器的线点号设臵点号分别读取标号为 1 2 3 4 5 6六个面的磁场值 如第一块标本的第一面至第六面的六个读 11 数分别为101 102 103 104 105 106 实际测量时还可以在臵标本前和去标 本后各读一次读数 分别记为100和107 通常根据这两个值的变化来确定测量 的有效性和正常值 标本架的安置 测量时根据标本的磁性强弱调整标本盒中心与探头中心 的距离 不小于15厘米 一般标本应产生的场强大于1纳特 标本装盒 将标本放入标本盒内 用碎布塞紧 并注意使标本中心与盒 中心重合 对于定向标本 应使其方向与盒子设计方向一致 观测 放标本前先检查读数X00 测量盒中心至探头中心位臵的距离 依 次读取X01至X06 去标本 再次读X07 测定标本体积 用量筒排水法测量标本的体积 测量精度要求 距离量准到0 2厘米 体积量准到5立方厘米 参数计算 4 采集标本时 标本采集 按异常的解释和交待需要设计标本采集点 每类岩石标本绝 对数量不少于30块 按测定方法的要求确定标本的大小 规格 标本测定精度 磁参数的测定灵敏度不低于10 5SI 标本采集原则 应采集岩 矿 石的基岩露头或钻井的岩芯 各类 岩 矿 石标本采集数量一般不能少于30块 采集点要均匀分布 标本形 状尽可能为等轴状 或立方体 体积应以cm3为宜 为了研究岩 10 10 10 矿 石剩余磁化强度的大小和方向 需要采集定向标本 也就是要确定标本在原露头上 的空间位臵 2 3 磁测工作质量保障措施 2 3 1 仪器介绍 本次实习所用仪器为 ENVI MAG 磁力仪 仪器系统如图 2 2 4 所示 其中 包括仪器主机 探头 探杆 充电器 电缆和背架 12 1 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 2 4 NVI MAG 磁力仪系统 2 各键的功能 开启和关闭仪器 若仪器在测量期间按动此键 就会中断测量并且当前 显示的数据不予记录 开始或停止某种操作 例如数据采集回放 查看数据等 当仪器处于文 字信息显示状态时 该键可作为 backspace 键来删除输入内容 进入各种状态设置显示 所显示的设置菜单随当前的显示屏内容而定 只要按动此键就会出现所处的设置状态 竟然该辅助功能键完成下述功能 设定液晶显示屏的亮度 锁定所设置 的参数 数据的输出 重新编制主系统软件 上下左右移动光标 键盘上有两个类似的键 分别位于面板左下角和右下角处 功能相同 打开和关闭设置状态期间的各项参数的选择范围 打开和关闭图形显示期间绘 图比例因子的选择范围 在连续行走测量方式下选择做标记的速率 13 按此键可以从当前退回上一级菜单 最上一级菜单总是主操作菜单显示 按此键还可以中断数据输出 按此键进入信息显示 在总磁场测量状态下它具有不同功能 在基本状 态下和搜索状态下可进入帮助菜单显示 高级状态下 它具有下述功能 设置 日期与时间 输入仪器号和工作号以及操作员识别 查看内存 键盘上有两个类似的键 分布位于面板左右两侧 其功能如下 按也顺 序滚动全部数据显示 按也顺序滚动全部图形数据 将光标从当前页进入到下 一页 进入文字显示期间 将光标依次顺着字符移动 进入文字显示 功能如下 利用所选择的读数可进入五种普通的重复记 录信息 利用特殊的读数进入记录的唯一信息 只限于数据采集期间对数字和图形数据显示做标记用 回访浏览数据显示选择 显示所要回访浏览数据的类型 设置所要方位 浏览数据的开始位置点号及时间 对所测量到的数据进行手动记录并提示内存容量 在进行连接点测量时 该键的作用如同 START 键 即测量键 该键只要 在进行测线观测过程中遇到连线结点时测量用 并还在利用上述连结点的数据 进行循环状态日变校正时用 具有向前或向后反复滚动菜单表的功能 给数字加符号 在回访浏览所测 数据期间可按某条测线显示数据 在显示图形时可进行比例尺的选择 在进行 逐点测量时可增加或减小点线号 同时按下这连个键可以进行冷启动操作 使仪器重新回到出厂时的 参数设置 同时按下这两个键 可以完成下述功能 在总磁场 MAG 测量方 式 甚低频 VLF 测量方式和总场 在总场测量方式下 从三种测量状态中任 14 意选一种 例如基本状态 basic 搜索状态 search 或高级状态 advance 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 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 ST INC 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 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 15 2 3 2 磁测精度设计 磁测精度是衡量野外磁异常观测质量的主要标志 也是确定野外工作方法 技术的依据 同时决定了工效和成本 1 磁测的均方误差 2 3 1 1 2 2 2 1 1 2 1 2 平均相对误差 2 3 1 1 2 2 3 2 1 2 1 100 3 3 精度评价原则 一般在区调中以有意义的弱异常的 1 5 至 1 6 来确定 详查则根据异常特 征和所需等值线间隔来确定 磁测精度分为如下三级 高精度 均方误差 5nT 中精度 均方误差 6 15nT 低精度 均方误差 15nT 其中均方 误差小于 2nT 的高精度磁测 定为特高精度磁测 大于三倍均方误差的异常是 可信的 等值线的间距不得小于三倍均方误差 2 3 3 干扰措施排除方法 1 尽量选择远离街道 僻静 人少的野外进行测量 以免造成噪声影响 2 测磁小组在工作的时候 每个人身上都不可以携带金属物品 以免造成误差 3 在仪器噪声水平测试的时候 我们尽量离仪器远一点 以免输出的数据会有 跳跃性波动 4 不能选择牲畜频繁出现的山区作为观测地带 16 第三章 磁法勘探数据采集及质量评价 3 1 仪器性能标定 3 1 1 仪器一致性检查 在工区内外场变化有十余 nT 的地方 选择 50 100 个点 各台仪器依次 闭合观测三次以上 按 3 1 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 3 1 一致性 1 1 2 1 1 式中 m 为仪器台数 n 为每台仪器的的观测点数 为第 j 号仪器在第 i 号测点的观测值 为第 i 号测点上所有仪器观测值的平均值 磁力仪仪器 一致性测试曲线见图 3 1 1 图 3 3 1 1 3 号磁力仪仪器一致性测试曲线 3 1 2 水平噪声检查 在工区内选磁场平稳 不受人文干扰影响的地方 将待标定的仪器相距 20 17 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 3 1 2 1 2 式中 为某台仪器第 i 时刻的观测值与其起始观测值之差 为所有仪器 第 i 时刻的观测值与其起始观测值之差的平均值 n 为观测总点数 磁力仪水 平噪声测定曲线如图 3 1 2 所示 图 3 1 2 1 4 号磁力仪噪声测试曲线 图 3 1 3 磁力仪标定结果 18 经检测 由于测量的时候有人为干扰 比如有同学在仪器附近走走停停 所以在测量的时候有一些异常的跳动 但是整体而言 仪器的性能与精度是没 有问题的 3 2 野外数据采集及系统质量检查 3 2 1 野外数据采集 1 基 测点观测 每个闭合观测单元的观测 必须始于校正点 终于校正扫点 长剖面工 作 如一天内不能结束工作并回到校正点进行观测 须在当日观测的剖面末端 设2 3个连接点 次日观测从重复各连接点的观测开始 并于剖面观测结束后 回到校正点观测 当在校正点上的前后两次读数经日变改正后的差值超过两倍 观测均方误差时 则全闭合观测单元工作量报废 并查明仪器不正常的原因 测点观测时应严格遵守下列要求 并随时注意观测结果的变化 及时采 取妥善的处理措施 包括 进行测点观测时 一般作单次观测即可满足精度 要求 观测时 观测人员必须 去磁 即不能带小刀 发卡 皮带扣 鞋扣 等磁性物品 必须携带的磁性物件和其它有磁性的设备应离开测点一定距离 这个距离可以通过试验确定 以不影响观测结果为原则 观测时应保证点位 正确 同时每次观测时探头的高度均应保持一致 观测时如遇有事故 如仪器 受震 仪器性能可能发生突然变化时 应即回到震前测过的几个测点 点位要 正确 上作重复观测 必要对应回到校正点上作重复现测 以检查仪器性能 当 确认仪器性能正常后 方可继续观测 2 总磁场梯度观测 用质子磁力仪进行垂直或水平梯度观测时应按设计书及以下要求执行 尽量缩短两次磁场测定时间 同一对数据要求两秒内完成 进行垂向梯度测量时 两探头的联线不能偏离垂线10 进行水平梯度测量 时 两探头的联线不能偏离水平线10 其沿测线的方位误差不大于10 在弱缓异常上 要选择合适的探头间距离 h和 X 使磁梯度异常峰值处两 19 探头所测磁场值之差为设计允许误差的十倍以上 3 日变观测 对日变观测仪器及观测方法的要求 应在投入生产的同类型仪器中挑 选性能最好的磁力仪进行日变观测 采样间隔应符合对日变改正误差的要求 每个日变站的T 值一经选定 不应变动 每个日变站可控制的磁测范围 需经试验确定 见附录B 当测区地电结 构有较大差异时 应按地电结构的不同 分区设立日变站 或在开工前 于地 电结构不同的各个地区同时进行精密日变观测 若证实各站间的差异不大时 才可扩大日变站的控制范围 在进行日变观测期间要注意对磁力仪的保护 要 把磁力仪放在能避风遮雨的容器内 防止阳光暴晒 要有专人进行日变观测 在一个工作日内 日变观测应始于早校正点观测之前 终于晚校正点观 测之后 在每一个测区开工前 应作少量的昼夜连续观测 以了解仪器性能和短 周期日变特征 遇到磁暴或磁扰较大时应停止工作 4 磁性参数的确定和磁性标本的采集 标本采集与物性参数测定工作 应做到以下几点 在异常和矿化蚀变 地段 凡能来到新鲜岩石的地方 必须采集标本 进行各种磁参数的测定工作 每个测点不应少于5块标本 以提高代表性 对典型剖面上的全部钻孔及其他 有关勘探线上钻孔的岩芯 要进行磁性测定工作 岩芯取样密度依岩性及矿体 特点而定 在每点上取两块标本 选择一些典型标本作岩矿鉴定 光谱或其 他分析 测定标本磁性参数的灵敏度要与磁测总精度相适应 并满足异常解释的需 要 5 原始记录 磁测工作的原始记录 对使用质子磁力仪或地面光泵磁力仪的高精度磁 20 测工作 应包括 仪器调节 校验及标定的观测记录 含转录磁带 基点 选择 与确定T 值的观测记录 含转录磁带 生产性的观测记录 含转录磁 带 日变观测记录 含转录磁带 地形固定点记录及其他测地记录 各 种质量检查的观测记录 含转录磁带 说明上述各种观测记录工作情况的野 外实时记录本 磁参数测定记录与采样记录 对记录工作的基本要求是 对各种原始记录 应按测区 工作比例尺 和记录性质分类 依照统一的格式 编成标准化的文件 以便于数据处理 各种记录要及时汇编成册并编号 不得随便插页和撕页 记录内容不得涂改和 擦改 因记错需修改时 要用横线把错误记录划去 在旁记下正确数据并签名以 示负责 记录所用各种符号和代号要统一 明了 避免混乱 记录的有效 数字要相精度要求相适应 记录要完整 对记录本和打印记录的页首 页末 及各栏要按规定填写齐全 记录要用中等硬度的黑铅笔书写 字体工整 不 得使用白造的别字作记录 3 2 2系统质量检查 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 同时要采用下列四种方法进行 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 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 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 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 21 一 二条精测剖面重复观测 以保证反演定量解释的精度 高精度磁测工作的质量检查率不应低于3 5 精测剧面的质量检查率应 达到10 绝对点数不少于30点 质量检查点的分布要均匀 关于微磁测量工 作的野外观测质量检查与评价 按专项设计的要求执行 当检查结果误差超过设计规定 或在某些地段存在明显系统误差时 应适 当增加检查量 以提高检查结果的可信度 高精度磁测的质量 要分测区 分比例尺 分工作性质 面积性工作 剖面 性工作 评价 计算均方误差时 可将误差过大的个别点舍弃 但舍弃数不得超 过相应检查点数的1 磁性参数测定的质量检查率应达10 检查时对仪器安置 标本体积测定 和装盒等 均需要重新进行 磁化率和剩余磁化强度的测定质量 以平均相对 误差为评价标准 当发现野外观测阶段的工作不够完善 或因资料整理和异常研究需要时 要及时地补做一定的野外工作 2 几种误差计算公式 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 3 2 n M n i i 2 1 2 1 当各点的观测次数多于两次时 3 2 nm V M n i i 1 2 2 式中 为参加误差计算的点数 检查点数 为总观测次数 等于各测点全nm 22 部观测次数之和 为第 点的原始观测值与检查观测值之差 为第 点上某 i i i Vi 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 3 2 100 21 21 aa aa 3 3 2 n i i n 1 100 1 4 式中 为平均为相对误差 为第 点的相对误差 为参加计算的点数 i in 为两次观测值 1 a 2 a 3 2 1 式常用于平稳场质量检查后均方差计算 3 2 2 式常用于仪器 一致性检查后均方差计算 3 2 4 式常用于剖面检查后的平均相对误差的计 算 3 测区每条测线的剖面曲线图如下 图 3 2 1 16 号测线剖面曲线图 23 图 3 2 2 14 号测线剖面曲线图 图 3 2 3 12 号测线剖面曲线图 图 3 2 4 10 号测线剖面曲线图 24 图 3 2 5 8 号测线剖面曲线图 图 3 2 6 6 号测线剖面曲线图 图 3 2 7 4 号测线剖面曲线图 25 图 3 2 8 2 号测线剖面曲线图 图 3 2 9 0 号测线剖面曲线图 图 3 2 10 1 号测线剖面曲线图 26 图 3 2 11 3 号测线剖面曲线图 图 3 2 12 5 号测线剖面曲线图 图 3 2 13 7 号测线剖面曲线图 27 图 3 2 14 9 号测线剖面曲线图 图 3 2 15 11 号测线剖面曲线图 图 3 2 16 13 号测线剖面曲线图 28 图 3 2 17 15 号测线剖面曲线图 4 检查剖面图件 图 3 2 18 检查剖面曲线图 5 测区平面等值线图 29 图 3 2 19 测区平面等值线图 第四章 磁测资料处理 4 1 磁测资料处理方法相关原理 4 1 1 日变改正 在地球的变化磁场中 除大家熟悉的长期变化和静日变化外 还有源于空 间磁场的扰动变化 包括周期从 0 2 1000 s 的快速振动 其幅度 般为 0 01 5nT 有时可达 10 20nT 高精度磁测必需对地磁场的这种短周期变化 进行改正 因此对日变观测有较高的要求 再者 目前使用的质子磁力仪可测 定绝对地磁场强度 无需使用基点网进行地磁场值的传递 但需消除地磁日变 的影响 求出各测站之间地磁场的真正差值 由此可见 高精度磁测的日变观 测有两个作用 其一是对测网观测值进行日变改正 其二是在各站之间进行同 30 步日变观测 以选择地球扰动磁场振幅最小时间来确定测站之间地球基本磁场 的差值 所以在高精度磁测工作中 主基点的作用被日变站取代了 将原始观测中地磁日变化的影响去掉 就称之为日变改正 由日变观测值 绘制出日变曲线 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 4 1 日改系数 后 前 后 前 1 4 1 日改 日 前 2 4 1 2 正常梯度改正与高度改正 当进行大面积高精度磁测工作时 需要进行正常梯度改正 此时若仍沿用 查全国地磁图的办法作正常场梯度改正 就不能满足精度要求了 此时要用国 际地磁参考场IGRF1990 0模型提供的高斯系数 用电子计算机算出测区内 1km 1km节点地磁场To值 而后以1nT的间距绘制To等值线图 用此图作正常场 梯度改正 其作法是以通过总基点的等恒线为零线 向北每过一条等值线减少 1nT 向南每过一条等值线增加1nT 以此类推 地磁场各分量的球谐表达式 4 1 0 cos sin cos 1 0 sin sinm cos 1 0 1 cos sin cos 1 3 式中 为高斯系数 可查表求得 为n次m阶缔合勒让德多项 cos 式 为各节点的经度值 为各节点的余纬度 可见将高斯系数与各节点的坐标值代入 4 1 3 式 即可求出各节点的正 常磁场值 计算磁场总强度 To 及梯度值 31 4 1 4 0 2 2 2 2 2 在一级近似的情况下 沿南北向的磁场梯度 式中 R 为地球平均半径 0 3 2 0 R 6371000 m 沿垂向的磁场梯度 4 1 5 0 3 0 由 4 1 5 式可知 当To 50000nT时 地磁场垂向梯度为 0 024nT m 高 差30 m时 地磁场垂向变化可达 0 72nT 因此要求测点都要测出或从地形图 上读出高程 高度改正从总基点高程起算 以 To 50 000nT 为例 约每 42m 高差改正 1nT 比总基点高