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1、磁法勘探（简称磁法）是在对地磁场特征研究、了解的基础上，通过观测和分析岩矿石的磁性差异及磁场特征，来研究地质构造及其分布形态和寻找矿产、能源等资源的一种物探方法。它是发展最早、应用最广，最为经济的一种方法。,磁法不仅可用于固体矿产的普查，也常用于石油天然气构造的普查和不同比例尺的地质填图及构造研究，还可用于地下金属管线的探测等其他非地质的应用。,应用：,概念,第九章 磁法勘探,9.1 磁测野外工作方法,（一）磁测工作 分类,按工作环境分：地面磁测、航空磁测、海洋磁测、卫星磁测及井中磁测,按其测量参量分为：垂直磁场、总场强度、三分量及各种梯度磁异常测量,按工作方式分：相对测量与绝对测量,（二）工
2、作阶段,接受任务后，首先要收集有关工区的地质，地球物理等资料，并组织现场踏勘，编写本区磁测工作的设计书，报请上级主管部门批准后方能施工。,踏勘设计阶段：,包括仪器设备的性能检查，测区测网的敷设、基点及基点网的建立、观测磁异常、物性标本采集和测定，质量检查、室内整理计算及绘制各种野外成果图件。,野外施工阶段：,数据处理阶段：,根据所获得的磁测资料及地质任务，提出相应数据处理方案，为磁测异常的分析解释提供资料。,解释分析和提交成果报告阶段。,（三）野外磁测工作设计,1. 测区、比例尺和测网的确定,磁测的测区范围应根据任务和工区的地形、地质、矿产及物探工作程度等情况合理确定，并应兼顾到施工方便、资料
3、完整及布点经济。,探测对象或异常布置在测区中央。,测区边界应尽量规则。,测区范围应包括必要的正常值，尽可能包括某些地质情况比较清楚或进行了较多工作的地段。,磁测工作比例尺根据地质任务、探测对象的大小及其异常特征来确定,不漏掉最小有工业开采意义的矿体产生的异常为原则，即至少应有一条测线穿过该异常。,线距应不大于该异常的长度，而在相应的工作成果图上，线距一般应等于一厘米所代表的长度，允许变化范围为20%。,点距，应保证至少有23个测点在所确定的工作精度以内反映其异常特征，一般为线距的1/21/10。,常用规则测网,小比例尺1:100万和1:50万主要用于海磁、航磁测量，其主要任务是研究大地构造及能
4、源，金属和非金属矿产总体分布规律等；, 1:5万及1:2.5万，用以研究岩体分布，圈定接触带，了解基底构造、划分成矿远景区及寻找油气田。,观察说明下图中哪一种测网布置最合理,为什么?,2. 磁测精度,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。,磁测的均方误差。,若同一观测点上检查观测次数多于两次，则可用下式计算均方差,磁测精度的确定,高精度 均方误差5nT 中精度 均方误差615nT 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。,磁测精度分为如下三级,通常确定磁测精度 ：,大于三倍均方误差的异常是可信的
5、，等值线的间距不得，小于三倍均方误差。,磁测精度的保证,仪器性能的选择及调节，必须作仪器一致性检查,为保证磁测精度实现，必须满足误差分配公式,即测量中误差平方必须满足：仪器的均方误差、基点 及基点网建立的均方差为、野外磁异常观测均方差为、消除 干扰的各项改正的均方差、整理计算的均方差为及其它因素 均方误差平方和。,（三）野外施工,1.基点、基点网的建立,基点分为总基点，主基点及分基点。,基点,组成基点网或分基点网后，必须选用高精度仪器进行连测。,基点网,连测的结果计算均方误差和误差分配，要求连测的均方误差小于总均方误差的二分之一。,多环连测必须进行平差。,2. 日变观测,在高精度磁测时，如不设
6、立分基点网进行混合改正，则必须设立日变观测站。,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。,日变站有效作用范围与磁测精度有关，低精度测量时，一般在半径50100km范围内，高精度磁测时，最大有效范围一般以半径25km设一个站为宜。,(1)在野外磁测过程中，操作员_,A、可以携带铁磁性物品，如小刀、手表、钥匙、发卡等等。 B、不能携带任何铁磁性物品，否则对仪器有影响。C、没有严格规定。,(2)在野外磁测中，必须设立日变站，其原因是_,A、消除地磁场日变的影响，作日变改正用。B、为了了解正常场，供正常场改正用。 C、防备测点上的仪器出毛病。,(3)设立日变站要注
7、意_,A、设立在正常场上。B、注意周围有无磁性干扰，必须在无磁性干扰的地方。 C、日变站要在测点观测前观测，在结束当天的野外观测后撤除。 D、日变站必须要二十四小时观测。E、日变站记录间隔越密越好。F、日变站在野外观测过称中可以搬动。,3.测线磁场观测,测线观测都是始于基点而终于基点对建立分基点网的，要求测量过程中23小时闭合一次分基点观测,使用高精度质子磁力仪观测时，必须用一台同类仪器按上述要求进行日变观测,切忌操作员和仪器探头携带者携带磁性物品,注意地质、地形和干扰物的记录，以便分析异常时使用,明显异常要随时注意合理加密测线、测点、追索异常，以便准确地确定异常形态,4.质量检查,质量检查的
8、基本要求,检查点数要大于总测点数的3%，绝对数不得少于30个点，采用均方误差评价，并以正态分布图 表示,异常场检查点数为总检查点数的5%30%，采用平均相对误差评价，可用异常场检查对比剖面图表示,检查观测应贯穿于野外施工的全过程，做到不同时间、同点位、同探头高度,（四）观测结果的计算整理及图示,1.观测结果的整理计算,磁测目的是要提取所研究对象的磁异常，其它因素引起的磁场均为校正场，校正场从理论上讨论可分为两类 ：,一类是与地磁场及背景场有关的，如正常地磁场或正常背景场的校正；与经纬度有关的正常地磁场水平梯度校正；正常地磁场垂直梯度校正；磁日变校正。,另一类与仪器工作状态及性能有关，始零点校正
9、；温度校正；扭鼓（或辅磁）校正。,2.磁测的图件,磁异常特征的基本图件,磁异常平面等值线图,磁异常剖面图,磁异常剖面平面图,磁测工作基本图件,磁测工作材料图,磁测原始数据图,磁测成果图,（五）物性测定及统计整理,1. 岩（矿）石标本的采集,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101010cm3为宜,为了研究岩（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置,2. 磁性测定方法,磁秤法,按标本相对于磁系不同的放置位置，可分高斯第一和第二两种位置进
10、行磁性测定,高斯第一位置适用于强磁性标本测定，高斯第二位置用于弱磁性标本,高斯第二位置测定时，因标本放置位置的不同，又可分为两种方法，一种称为磁秤法第二位置测定；另一种称为磁秤法第三位置测定法,磁秤法高斯第二位置图,磁秤法高斯第一位置图, MP-4质子磁力仪测定法,3. 磁性参数统计整理和图示,磁参数统计一般统计计算和统计图示,统计计算,a. 平均值, 算术平均值：, 几何平均值：, 加权平均值：,b. 离散特征值, 均方差：,算术均方差：,几何方差：,均方差越大，说明测定的数据越离散；均方差较小， 则数据越集中于平均值附近。,一般以常见值加减0.52倍均方差作为参数的常见变 化范围。,统计图
11、示,利用统计图示的方法统计特征数，一般步骤是： 统计分组，编制统计表，绘制直方图，频率曲线及玫瑰图等，在此基础上由图上确定其统计特征数值。,a. 统计分组,b频率直方图和频率分布曲线,c. 累积频率曲线,d. 玫瑰图,（六）磁力仪,用来测定磁场变化的装置（或工具），称为磁力仪。,（一）机械式磁力仪（略） （二）电子式磁力仪,质子磁力仪（质子旋进磁力仪） 光泵磁力仪 超导磁力仪,质子磁力仪（质子旋进磁力仪）的工作原里理,HB HB,磁法勘探仪器,1特斯拉（T）=109纳特（nT） nT常用单位 机械式磁力仪：精度5 nT，刃口式，悬丝式，相对测量仪器 质子磁力仪：精度0.1 nT，T=23.48
12、74 （nT） ,f拉摩尔旋进频率，绝对测量仪器 磁通门磁力仪：精度1020 nT，高磁导率坡莫合金，利用电磁感应信号来测Za，相对测量仪器 光泵磁力仪：精度0.01 nT,T=0.035684f，f跃迁频率，绝对测量仪器 超导磁力仪：精度10-6nT，能测出10-3nT 梯度仪 航空、海洋、卫星磁力,CS261型悬丝式垂直磁力仪,该仪器为用来测量垂直分量相对值的机械式仪器，磁系是一根圆柱形磁棒，悬吊在恒弹性扁平金属丝中央，利用地磁场的垂直强度力、重力、及悬丝扭力三个力矩的平衡来测量磁场。 该仪器观测精度5nT。 测程18000 33000nT。,CSX 1-70型袖珍磁力仪,该仪器是专门为地
13、质人员野外踏勘，发现磁异常用的，仪器非常轻便简单，物探工作中也可以用来作中低精度的磁测。观测精度为25nT，测程范围内20000 250000nT。,格值仪,用来标定机械式磁力仪格值的仪器。它利用赫姆兹线圈在线圈中央产生均匀磁场，把待标定的磁力仪放在线圈中央，人工改变磁场大小来测定磁力仪格值。,MP4质子 磁力仪,该仪器是一种带微机处理的高分辨率质子磁力仪。以0.1nT的分辨率进行总场和垂直梯度测量。仪器由主机，探头及电池盒组成。,用MP4质子磁力仪进行高精度磁测,仪器名称：数字旋转磁力仪系统 型号：DSM2 产地：美国 单价：56万人民币 应用领域：研究古地理、古气候；分析沉积环境以预测矿产,仪器名称：ENVI质子磁力仪 型号：ENVI 产地：加拿大先达利（SCINTREX）公司 单价：6万人民币 应用领域：区域重磁勘探、考古、军事埋设物探测、环境磁场检测,
