磁法勘探中日变校正的探讨

磁法勘探中日变校正的探讨

磁法勘探是通过观察和分析岩石（矿）的磁质差异及其磁体特征来研究地质构造及其分布结构的。在所有物探方法中,它是发展最早的一种方法,在固体矿产的普查中占有重要的地位。众所周知,地磁场是一个变化的场,在野外观测到的磁场数据是随时间、地点的不同而变化的,在用质子磁力仪探测的过程中,为了得到目的体的异常,必须进行日变校正、正常场校正(包括经、纬度校正)和高度校正,另外还要进行仪器的各项试验以及磁测精度的衡量。在磁法勘探中进行日变校正是一项非常重要的步骤,可以消除地磁场周日变化和短周期扰动等影响,这是提高磁测精度的一项重要措施。而要进行日变校正必须设立13变站。在现今的野外作业中,通常的做法是把日变站和基点合二为一,在附近另设仪器校正点,用日变站来代替基点的作用。在文中,采取将基点与日变站分开设立的方法。不同的仪器由不同的人员操作,在相同测点的读数都有可能不完全相同,也就是说在观测中可能存在仪器读数的整体偏差,而利用文中提出的布设及计算方法,可以减小这种仪器系统误差对探测精度的影响,从而提高野外施工精度。1日变站与磁力仪日变观测站,必须设在正常场(或平稳场)内温差小、无外界磁干扰和地基稳固的地方,观测时要早于出工的第一台仪器,晚于收工的最后一台仪器。所有观测仪器的时钟严格一致,日变站的磁力仪采用自动记录数据方式,记录时间应不大予0.5min。在日变站的有效范围内,认为各台仪器在相同时刻受日变的影响近似相等,其不同时间的日变影响值,可以用日变站架设仪器所记录的变化值来近似代替。用日变站记录的数据,可以绘出地磁场随时间变化的曲线,利用该曲线即可对野外磁测数据进行日变校正,从而消除地磁场周日变化和短周期扰动等影响。在野外实际操作中,日变站的控制范围由设计书中所限定的磁测总均方根误差的大小来决定,其二者关系如表1所示。下面将讨论两种布设情况下的日变校正方法以及各自的精度情况。2纠正方法2.1测定基点与日变站的绝对关系在使用质子磁力仪的野外施工中常把日变站和基点合二为一,在附近另设仪器校正点,用日变站来代替基点的作用。这是因为,以前的机械式磁力仪测定的是地磁场的相对值,并存在仪器零点飘移的影响,因此在野外施工中需建立基点,控制观测过程中仪器零点位移及其他因素对仪器的影响,并将观测结果换算到统一的水平。而如今的质子磁力仪测定的是地磁场的绝对值,不存在零点飘移。基点只承担换算观测结果到统一水平的作用,不用时时校对控制仪器零点飘移,因此可以将基点与日变站合二为一。因为在这种布设方法中日变站要承担基点的作用,所以在进行日变观测之前先要测定日变站的基本磁场值。具体方法如下。先在日变站连续观测3d(18:00-6:00进行,读数时间间隔取1min),选取夜间平稳时段(20:00~6:00)磁场的算术平均值作为该日变站的基本磁场值,计算公式为:其中,T0为日变站基本磁场值,nT;N为数据个数;Ti¢为第i时刻日变站的观测值,nT。测出日变站的基本地磁场值后,用日变站的测值与基本地磁场值的差来换算磁测结果到统一水平。这种施工方法的日变校正公式为:其中,T改为日变校正后测点绝对值,nT;T测为测点上的观测值,nT;T日为日变站的观测值,nT;T基为日变站的基本磁场,nT。由日变观测值减去台站的基本磁场值,得纯日变值,再由测点观测值减去纯日变值,则得各测点的绝对值。这种方法在施工中较常见,做法也很方便,但它的缺点是无法降低不同仪器之间固有的系统误差,并且基本磁场值也是近似测定,精度不够高。2.2日变校正方法文中推荐的做法是将基点与日变站分开设立,基点同时还起仪器校正点的作用,每台仪器每次出工前从基点出发,晚上收工后再回到基点,完成一天的野外工作。观测顺序为:基点——测点——测点——基点。在日变校正时,以每天每台仪器的早基时间为准,在日变站数据中插值计算出相应于各野外观测时间的日变值,将其与早基时间的日变值相减,即可得出该天该台仪器相对于早基时间的日变校正值。对其进行日变校正后,用该台仪器校正后的观测值减去早基的野外观测值,即可得到各野外测点相对于基点的异常值。由于这种校正方法是对每台仪器进行分别校正,因此在减去该仪器在早基观测值的同时,也应减去仪器读数的整体偏差,从而降低了仪器固有的系统误差对磁测结果的影响,提高了野外施工的精度,并且消除了时间变化对地磁场的影响。其校正公式为:其中,△T改为日变校正后测点相对于基点的异常值,nT;T测为测点上的观测值,nT;T日,基为日变站在早基观测时刻的观测值,nT;T日,测为日变站在野外测点观测时刻的观测值,nT;T基为该台仪器早基的观测值,nT。观测顺序、比对经过对两种校正方法的比较,可以看出:在第二种布设方法中,得到的是去掉日变影响后各测点相对于基点早基时刻的磁异常数据,符合磁测内业的要求;因为观测顺序为:基点——测点——测点——基点,所以可以将消除日变影响后的两次基点异常值进行对比,看其均方误差是否在设计书规定的范围之内,可以判断施工过程中仪器是否出现异常,符合施工的精度要求。并且在日变