地面高精度磁法措施技术手册青海有色八队物探组2月目 录第一章 出队前的准备 1第一节 野外用品准备 1第二节 工期的拟定及资金的准备 1第二章 野外操作环节 1第一节 踏勘 1第二节 测网布设 1第三节 磁法测量 2第三章 室内资料整顿 19第一节 数据整顿(见附表) 19第二节 图件绘制 22第三节 成果提交 29第四章 仪器的保管和维护 30附录-1 31第一章 出队前的准备第一节 野外用品准备在接到出队任务时,磁测小构成员必须将出队所需的仪器、材料,测量物性标本的工具(标本架、电子称、钢尺、罗盘、记录本等)准备好,对野外安全措施物品等物资进行清点,发现所缺应立即上报负责人进行购买当拟定生产工具配备齐全后,小构成员须共同检查仪器及配套工具的完好限度,经检查一切正常后,由项目负责人进行磁法仪器的分派,并做好有关记录同步提示工作人员在野外的生产注意事项和操作规程,各操作员接到仪器后要妥善保管、不定期的检查和维护,保证野外生产的顺利进行 第二节 工期的拟定及资金的准备项目负责人应提前收集工区的地形、地质及物化探资料,编写工作设计根据收集来的地质资料,分析工区的地质、地形难易限度,再结合以往工作经验,拟定出完毕野外工作区任务的大体时间,然后上报给单位负责人审批。
审批完毕后从财务借野外生产备用资金第二章 野外操作环节第一节 踏勘踏勘的重要目的是理解工区概况,以拟定措施的有效性踏勘工作的工程布置图可根据收集来的地质及物化探资料初步布设,以测线垂直探测对象或已知异常的走向为原则,踏勘应涉及下列内容:a 核对地质状况及研究限度、理解可供运用的山地工程、测绘标志、此前的物化探测网及异常标志等;b 理解可布测区范畴、测线方向和长度;c 理解工区地形、地貌、通视和交通运送等工作条件;d 收集(测定)重要岩矿(涉及第四纪盖层)石的磁化率和剩磁参数;e 理解地质和人文干扰因素的种类、强度及分布等状况;f 采集少量矿样及高磁性的岩石进行物性测试,每个测点不少于5块标本,以提高代表性,初步理解有用矿产的种类、矿石富集限度及与磁性参数的关系第二节 测网布设根据委托人和设计规定,采用有关工作比例尺,基线采用中海达RTKV8进行布设,实地点位误差不不小于设计规定测点布设采用手持GPS与磁测工作同步进行,工作前GPS需进行参数校正如需设计测网,一方面拟定测线方向,应以垂直探测对象或已知异常的走向为原则进行布设这是由于垂直地质体走向上的磁场变化最大,测线沿此方向可以最小距离控制异常范畴,并且垂直于走向的磁场变化特性最明显,有助于异常研究。
测线的方向必须垂直于基线,并尽量把基线布置在邻近重要探测对象的地带或在测区中部,以减少重要异常部分的定点误差在也许的状况下,使基线布置于通视条件好的地段,如山脊或山沟以便于联测工作的进行测网密度于比例尺的拟定见下表工作阶段比例尺线距点距点线距之比测点数/Km2预查普查1:500001:2500050025050-10025-501:10-1:51:10-1:540-20160-80普查详查1:100001:50001005010-205-201:1-1:51:10-1:2.51000-5004000-1000矿区勘探1:1:100020105-102-51:4-1:21:5-1:210000-500050000-0表中点、线距只供参照,实际在普查工作中;线距应不不小于最小目的物的长度,其测点距应保证测线上至少有三个持续测点能在既定的工作精度上反映异常有时限于工作条件和为了工作以便,也可按不规则测网进行观测第三节 磁法测量一、随机干扰的消除和仪器的校验 1、随机干扰的消除地表裸露的火成岩,变质岩及多种黏土,砖头瓦块等均有K=n*10—n*10SI的弱磁性,且其磁性分布不均匀,常对磁测导致无规律的随机干扰。
其磁性特性体现为不规则的锯齿状起伏,会使高精度磁测产生很高的背景噪音,严重时将会沉没较弱的有用磁异常信息,使磁测工作失败,特别是对多种梯度测量工作由于都是采用多探头在不同空间位置进行测量的,若表层磁性不均匀对不同位置上探头的影响明显不同,则会导致比磁场测量更为严重的后果因此无论高精度磁场测量还是多参量梯度测量,都必须十分注意避免浅层磁性不均匀导致的干扰提高探头的观测高度是避免浅层干扰异常异常的重要措施浅层的随机干扰异常随探头观测高度的增长而不久的衰减在实际工作中,要通过实验拟定最佳探头观测高度这一方面要在测区内选定一条长约百米,对浅层干扰有代表性的典型剖面用0.5米、1米、1.5米2米、等种4不同高度以3—5米的点距各进行一次来回观测分别计算4种高度的均方误差,而后以探头高度为横坐标,以均方误差为纵坐标绘出误差随高度变化曲线在一般状况下,随着观测高度的增大,观测误差趋于减小并接近一恒定值,据此即可选出接近恒定值的最佳探头高度显然,误差随着探头高度变化曲线与所选典型剖面状况的关系很大当测区范畴较大时,用一条典型剖面代表全区随机干扰异常状况是有困难的,此时可以多选几条典型剖面进行同样的实验,再从这数条剖面的实验中拟定高度最大的最佳探头高度在全区野外观测中保持不变,并且规定实测中探头的高度误差不超过规定高度的1/10。
加密测网,以便用数据解决的措施滤除随机干扰在实际工作中,将探头举高到4—5米已经很困难了,虽然用这种高度,对完全消除随机干扰来说仍是远远不够的因此必须借助于数学解决地的措施来滤除随机干扰,这就规定把干扰异常的特性测出来,否则无法做场的变换,此时,按老式措施拟定的测网密度就不够了,仍要在典型剖面上作选择最佳点距的实验,具体做法是在典型剖面上用最佳探头高度按1米的点距进行约100点的观测而后按1米、2米、3米、4米、5米等5种不同的点距来选用测点,按照如下公式计算5种点距的逼近误差mm=0.06式中X为按不同点距拟定的第i测点的观测值为其前后两点的观测值n为参与记录的点数显然,点距越小逼近误差越小,干扰场的幅值越小逼近误差越小将点距X为横坐标,逼近误差m为纵坐标绘制m随X的变化曲线以m不不小于所规定的观测误差m为原则拟定点距X 选用合适的滤波器,压制干扰噪声突出有用信息有关位场滤波器方面的专著诸多,各电算站均有专门的软件包,在实际工作中可根据本地异常状况与任务规定,选用合适的滤波器对磁测数据做电算解决,就可以达到滤除随机干扰,突出有用信息的么目的 2、仪器的校验 野外工作使用仪器为PMG-1质子磁力仪,观测参数为总磁场强度T。
生产之前应对使用仪器进行全面鉴定重要内容有仪器噪声测定、仪器设备性能校验仪器噪声测定:a、当有3台以上的磁力仪同步工作时,可选择一处磁场平稳而又不受人文干扰影响的地区,将这些仪器的探头置于此区,并使探头之间的距离保持20m以上,以免探头磁化时互相影响而后使这些仪器同步做日变测量,观测时要达到秒一级同步此时地磁场变化对这些仪器的观测值的影响是同向的,而这些仪器各自的噪声对观测值的影响是无定向的,并且仪器数量愈多,噪声对这些仪器观测值的平均值的影响将趋于零,就可把此平均值视作地磁场的“真值”因此可取100个左右的观测值按下式计算每台仪器的噪声均方根值S,规定S不不小于2nT计算噪声均方根值的公式: 式中: —第i时的观测值Xi 与起始观测值X0 的差值; —这些仪器同一时间观测差值的平均值; n—总观测数,i=1,2……nb、当仪器局限性3台时,可用单台仪器在上述平稳的磁场作日变,持续观测百余次,若读数间隔为5—10s时,则安7点滑动取平均值若读数间隔为0.5—1min时则按5点滑动求平均值计算公式如下7点滑动 5点滑动 ()仪器设备性能校验:选择一条测线,测点数不少于50个,其中少数点要处在较强的异常场上(约为均方误差的5倍以上),使参与野外生产的多台仪器,作来回观测。
计算仪器自身均方误差和总观测均方误差,规定总观测均方误差不不小于设计均方误差值的2/3用多台仪器进行反复观测,计算总均方误差的公式为:式中,Vi—某次观测值(涉及参与计算平均值的所有数值)与该点各次观测值平均数之差n—检查点数,i=1,2……n;m—总观测次数,等于各检查点上所有观测次数之和 使用前及生产结束后均应对仪器性能和各仪器间的一致性进行现场校验,生产期间每2个月进行一次仪器校验,以保证满足设计书和《规范》DN/T0071-93有关规定的规定对于仪器噪声比不符合设计书规定的,有明显系统误差的及观测均方误差达不到规定的仪器,应查明因素,必须重新进行调节和校验,如仍达不到规定,则应停止使用仪器如通过调节和检修,则需重新进行性能校验测定磁力仪的一致性a、测定探头的一致性:经验表白,制作探头与夹固探头的多种材料的“磁清洁”限度有差别,是导致一致性误差的重要因素因此,在每测区动工前测定磁力仪的一致性,措施如下:一方面将成套仪器所配探头(一般是5个)编上号,然后用两台仪器作秒级同步日变观测其中台站型仪器及一种探头固定不变,即以此为准进行比较另一台仪器分别轮换同其他4个探头相联结,并注意换探头时主机不能关机,各探头位置应尽量一致,调谐场值预先选好保持不变。
每个探头读数三十余次以上,而后分别求出相应与台站仪器读数的差值,并计算各差值数组的算术平均值,比较这4个平均值,即可判断探头的一致性如以某次测定为例,得出5个探头的一致性如下表:探头编号12345平均值,nT0.41.3700.61.1由上表可见1,3,4号探头一致性较好,而2号与5号探头一致性较好,可以配对使用使用中不能随意调换探头,以免引入系统误差b、校验主机的一致性:从原理上说,质子磁力仪的主机就是一种用来测定核子旋进频率的测频器,而目前测频精度是很高的,主机能以0.00425Hz的辨别率来精确测量频率,出厂时都用精确度更高的讯号发生器进行校准,并保证绝对精确度50000nT时为+1nT因此,一般状况下,主机的一致性都能符合规定为校验主机的一致性,可使用同一探头,用不同主机轮换作日变观测,使每台主机读数20--30次,将整个测量段的日变曲线绘出,察看曲线变化趋势与否有脱节现象若曲线“圆滑”,即表白主机的一致性良好二、基点的建立1、总基点总基点是全区磁异常的起算点,必须位于正常磁场内可以参照1:50万航磁资料,并通过十字剖面观测,在磁场平稳区初选基点位置当符合基点建立的条件时,方可拟定总基点位置。
在总基点上进行昼夜日变观测,并选用2小时内地磁场平均值变化不超过2nT的时间段,求出平均值即得到总基点的T0值,并埋桩标记总基点位置必须实地拟定,规定是:a、位于正常场内b、磁场的水平梯度和垂直梯度变化较小,在半径2m高差0.5m的范畴内,磁场变化不超过设计均方误差的1/2c、附近没有磁性干扰物(特别是可移动的干扰物)、并远离建筑物和工业设施(如铁路、厂房、高压线等)d、所在地点能长期不被占用,有助于标志的长期保存为了选好总基点,当有空地联系较精确的航磁测图或较小比例尺的磁测成果。