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1、 普通物探综合实习201012目录一、实习的目的意义；2二、各种方法的数据采集31、重力测量32、磁力测量43、直流电测深测量54、 高密度电法测量6三、原始数据的分析整理61、 重力62、 磁力113、 电测深测量154、 高密度电阻率15四、成果数据的成图与推断解释171、 重力172、 磁力213、直流电测深测量234、高密度电阻率26五、结论与建议27参考文献27一、 实习的目的意义；通过野外实际测量实践环节的训练，巩固和加深对理论知识的理解，了解重力仪、磁力仪、电法仪的构造和工作原理，掌握重力、磁法、电法的野外测量方法，培养学生的进行物探工作的基本能力。通过理论课的学习，使学生了解重
2、力、磁法和电法等地球物理观测的工作方法；培养学生实验 技能及对实际问题的分析和解决能力；掌握常用重、磁、电仪器的工作原理，并学会操作和使用；掌握各观测方法的基本数据分析和处理技能。此次实习共分三个大组，每个大组分四个小组，每个小组有8至9个组员。实习地点覆盖青岛校区共六条测线。二、 各种方法的数据采集1、 重力测量2.1 ZSM-皿型石英弹簧重力仪的认识与操作2.1.1 仪器的主要技术指标ZSM-皿型石英弹簧重力仪是由我国北京地质仪器厂生产的，外形呈园柱形，见图1-1。它的外径约为14厘米，高约40厘米。主要技术指标如下:观测精度 毫伽读数精度 毫伽计数器读数范围 000.0-000.9格直接
3、测量范围 约80120毫伽测程调节范围 约5000毫伽仪器格值 0.08-0.12毫伽/格亮线灵敏度 16-20格混合零点位移 0.1-0.2毫伽/小时仪器重量 约4.5公斤由于该仪器接近国外同类仪器的水平，具有测量精度较高，体积小，重量轻，便于携带，操作方便和计算简单等优点，因此，在我国的石油和金属矿区的重力测量中得到广泛的应用。2.1.2 仪器的结构 按照仪器各部分的功能和作用，ZSM型重力仪由弹性系统、光学指示系统、测量系统、保温隔热系统和辅助部分等五部分组成。 仪器的主体结构及内外部件的联系见图1-2。 1弹性系统弹性系统由灵敏装置、测量补偿装置及温度补偿装置所组成。除平衡体的重荷及温
4、度补偿金属丝外，其它元件全由熔融石英制成，并熔接成一个整体(见图1-3)。1）灵敏装置 由主弹簧f1、摆扭丝o1和平衡体所组成。主弹簧上端点与连杆相连，下端接在平衡体的支杆端点上。平衡体前端固结着金属铂环。这样，当重力增大时，平衡体向下偏转，导致弹力臂减少(见图1-4a)，为平衡重力矩的加大，需要主弹簧伸长至进一步加大才行；反之，当重力减小时，平衡体向上偏转，导致弹力臂加大，从而需要主弹簧过步缩减才行(见图1-4b)。因此，这种连接方式，具有自动助动作用，使微小的重力变化能引起平衡体较大的偏转。主弹簧是由直径为nX10-2毫米的石英丝绕制而成的零长弹簧，整个平衡体(包括铂环)重量约为nX10-
5、2克。平衡体最前端为显示其偏转的指示丝，平衡体的活动范围受限制器的限制。2）测量补偿装置 由测量弹簧f3和测程弹簧f2框架、连杆及测量扭丝O2:组成。测量弹簧的弹性系数要远比测程弹簧小，一般是测程弹簧的1/50左右。它们的上端分别连接在测微与测程装置上，下端垂直连接在与框架焊接在一起的支杆上，当采用零点读数法时，用它们来补偿重力的变化。作用原理如下：当重力变化时，我们可以通过转动测微器(计数器)来改变测量弹簧的长度，使框架带同连杆一起偏转，从而改变了主弹簧的张力，补偿了重力的变化。3）温度补偿装置 由温度补偿金属丝、框架、连杆(与测量补偿装置共用一个框架和连杆)、温度补偿扭丝O3所组成。温度补
6、偿金属丝一端与连杆及主弹簧上端焊接在一起，另一端与框架相连。连杆的下端两侧焊接有一对温度补偿扭丝，扭丝又焊接在框架上，温度补偿装置的补偿原理如下：当温度不变时，补偿装置处在一种平衡状态，连杆不动，主弹簧的上端点位置也不会改变。当温度变化时，例如，随着温度的升高，因主弹簧的弹性系数增大而导致弹力矩加大，补偿金属丝的长度因热胀而伸长，而石英质的连杆其线胀系数比金属的小，因此，在补偿金属丝的“推动”下，连杆的上端点将会以温度补偿扭丝O3为轴心向下偏转一个角度(见图1-5)，如果连杆与平衡体支杆(即X轴)平行，则主弹簧上端点将随之产生一个沿Y轴方向的微小位移，用来补偿因温度变化引起的弹力矩的变化，只要
7、合理选择温度补偿装置的有关参数和调整装置间的几何关系，就可以做到在较大的温度范围内收到较好的温度补偿效果。整个弹性系统安装在由硬铝制成的园柱座上，为消除气流及气压的影响，外面套上二层硬铝护罩，形成一个封闭的容器，容器上方设有一个空气阀门（气阀，见图1-8），容器内抽到一定的真空度（约10-15毫米汞柱）；为消除静电影响，在制限器的旁边装有放射性金属鐠。2光学指示系统仪器平衡体的偏转是采用光学系统肉眼进行观察的。光系由接目镜、刻度片、场镜、物镜、全反射棱镜等组成的一具放大倍数约为250倍的显微镜，以及照明部分(灯泡、聚光镜)组成(图1-6)。视域中所见到的“亮线”就是平衡体前端的指示丝在显微镜下
8、的像，通过对亮线的观察，就可以知道平衡体偏转的情况，当重力增大时，平行体向下偏转一个角度，我们就可以从视域中看到亮线向右边产生一个位移；反之，当重力减小时，亮线将向左边移动。刻度片中间的长线叫“零线”，用来指示零点位置用。重力仪采用零点读数法，所以每次观测时，必须使亮线与零线重合。零线上的两个缺口是便于判断两者重合得是否良好。光系的电源开关是位于仪器面板上的丫型提钮，当提起提钮时，便接通了电源电路，当按下时，便断开了电源电路。为了利用倾斜法进行灵敏度的调节，物镜与目镜的中心线有2毫米的偏心距，以便改变目镜座来使零线位置产生左右的平移。光导管的内部装有一个角度的斜面，利用这个斜面，可以反射来自聚
9、光镜的一部分光线，供照明纵、横水准器之用。3测量系统测量系统是由精密的测微螺丝(它包括一个测微螺杆和一个测微螺管)、导向装置、连杆及计数器所组成。测微螺丝有两个，一个作测程调节用，其上端隐蔽在仪器面板下测程调节孔内(见图1-2)，调节测程时，可以打开面板上测程调节孔上的小盖，直接用相配适当的改锥调节；另一个上端点与面板上的计数器相连，其结构见图1-7，它是供直接读数用。为了保持仪器内部的密封，两个测微螺丝的下端都是通过金属波纹管(又叫折皱管)与弹性系统的测程弹簧和读数弹簧连接。当旋转计数器旋钮时，便带动读数测微螺杆一起旋转，它旋转的圈数，可由计数器显示出来。计数器一共有三位数码，当螺杆旋转一圈
10、时，第二位数字便增大(或减少)一格，小数点后的一位数字可按第三位数字旁的鼓轮上1/10刻度线读出，再根据计数器内固定的标志线，还可估读出1/l0刻划线间的半个距离，因此，从计数器上可以读取有五位有效数字的数据来，如498.75。4保温系统虽然弹性系统中安置有较好的温度补偿装置，但为进一步减少外界温度变化对仪器的影响，仪器还设有保温系统。它是由保温瓶、隔热筒及瓶口圈等组成，在保温瓶与仪器外壳之间还充填了绝热材料，其结构见图1-8。这样，可使装在保温瓶底部的弹性系统容器内部温度变化趋于均匀、缓慢，使温度补偿装置能更有效的工作。 5辅助部分一面板、外壳及其它 仪器外壳呈园柱形，上部两侧有提手，中部装
11、有电池箱，下部有三个供调节水平用的底脚螺丝。 面板上安置有目镜座、计数器、灯座、电源开关、外接电源插孔、水准器望窗以及水准器和测程调节孔。 水准器有纵横两个，包括长水准泡、水准泡支架及调节连杆等。长水准泡的精度为40秒，表示当气泡移动一个刻划线时，角度改变40秒。纵水准器的长水准泡轴线与平衡体方向一致，而横水准器长水准泡轴线与摆扭丝平行。为减少温度对水准器的影响，水准器是安放在仪器主体的中部、隔热筒下部、弹性系统容器上面的水准器座上。此外，作为仪器的附件还有底盘，内防震筒，外防震筒等。底盘的表面呈凹面，为的是可粗略摆平仪器。内防震筒是人工背运时保护仪器用。外防震筒是当仪器长途搬运或汽车运输时，
12、将内防震筒放在外防震筒中，以进一步减少震动对仪器的影响。2.1.3 重力仪的操作步骤（1）将仪器的底盘放平、摆稳；（2）小心地将仪器从减震筒中取出，防止与筒壁碰撞，轻轻地安放在底盘上，并利用盘凹面粗略调平仪器(初学者禁止这样使用)，注意勿使仪器三个脚螺丝中任意一、二个太靠近底盘边缘，以免摔倒仪器；（3）用左手轻轻提起照明电源开关；（4）旋转脚螺丝，进行纵、横水准器的细调。水平调好后，在整个操作过程中，不得按压面板，以免纵、横水泡位置改变；（5）观察目镜筒内亮线的位置。当亮线在刻度片零线位置左侧时，应顺时针方向旋转计数器旋钮；反之，当亮线在零线右侧时，应逆时针方向旋转计数器。为了避免齿轮和螺丝间
13、隙对读数的影响，每次读数时，总是保持从同一方向将亮线调至与零线重合，习惯上我们总是顺时针方向旋转计数器(亮线是从左到右移动)，所以在逆时针方向旋转计数器时，应多转过一些，从而在每次将亮线调至与零线重合时，均可做到顺时针方向旋转计数器旋钮。当亮线与零线重合后，记下计数器上的读数(读取五位有效数字)；（6）将计数器逆时针方向旋转半周至一周左右，使亮线偏离零线，重复步骤5，读取第二个读数；（7）重复步骤6，直到三次连续读数间的最大差值在.允许误差位之内为止；（8）检查水准器水泡位置，如水泡位置偏离不超过允许位，则按下照明开关，记下此时时间(作为该测点的观测时间)；（9）最后，将仪器轻轻提起，小心地放
14、回减震筒中，盖好筒盖，以便转移到下一测点进行观测。2.1.4 重力仪的安全保护须知 重力仪是一种精密、贵重的测试仪器，正确的、严格的保养维护是保证观测成果质量的前提，也是保证仪器安全所必须的。（1）重力仪的保管和使用应建立严格的责任制，仪器的主管人员和使用人员应对仪器的安全负责，未经主管人员和操作者同意，别人不得随意动用仪器。重力仪的配件和工具一般应随仪器妥善保管，不得弃置或改作它用。（2）长距离运输重力仪时应有专人负责，并尽量设法减震，严禁将仪器大角度倾斜，操作过程中防止对仪器的任何碰撞。仪器筒提手、挂钩和背带等应随时检查以发现隐患，予以及时消除。仪器放在底盘上后，操作员不得离开，以防意外事
15、故发生。（3）在野外观测中，重力仪要防止被阳光直照、淋雨。每日工作后应将仪器表面擦试一次，目镜应用软毛刷或擦镜纸轻轻擦拭，不准用其他不合适的代用品。每周至每月应对脚螺丝清洗、润滑一次。（4）存放重力仪的环境应安全、稳固、干燥，如长期不用应及时取出电池，并在放仪器的防展筒内放置干燥剂。（5）重力仪的重大检修应送仪器厂或仪修站进行。在野外观测过程中如发现较大故障时，不得轻率动手，随意拆卸仪器部件，而应由具有一定检修经验的人员在主管批准下，于力所能及的范围内进行处理，检修时应有一个洁静的环境，且有两人同时在场才行。（6）在发放和验收仪器时，应作相应的仪器性能检验，双方签署记录，严格交接手续。2.2 普通点观测资料的初步整理与异常计算2.2.1 普通点观测数据的初步整理 用重力仪在野外普通点上进行测量，获得一套包括每点的平均读数和观测时间的数据。各测点上重力仪读数的变化既包含了测点间相对重力的变化，又包含了仪器本身在观测过程中
