磁法勘探实习
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磁法勘探
1.实习目的和基本要求
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:
1、巩固加深对课堂理论教学的认识和理解。
2、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;
3、了解磁测工作设计书的编写方法;
4、掌握生产报告的编写方法;
5、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。
磁测野外工作的基本过程:
(1)仪器性能的检查及调节;
(2)仪器一致性的检查;
(3)基点的选择方法;
(4)基、测点磁场观测方法;
(5)磁性标本物性测试方法;
2.磁法勘探概要
2.1磁法仪器
仪器系统如图所示,其中包括仪器主机、探头、探杆、充电器、电缆和背架。
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。
质子磁力仪的注意事项:
1.用磁性标本产生的磁感强度(设为)ΔT1的梯度值TH 代替ΔT 值,在标本周围某点测定的ΔT 及TH 两者的物理实质不同,数值更不同,使测定结果普遍比早期用刃口式磁秤测定的同类岩(矿)石标本磁性偏大 。
2.测定结果计算的磁化率误差更大,源于质子磁力仪探头内高达数百奥斯特的极化场(设其为H P ),由于质子磁力仪探头未对H P 屏蔽,因此,处于探头附近的被测标本既受到地磁场T 0的磁化,又受到H P 的磁化,仪器观测到标本的磁感强度为:
2.2工区地理信息概况
ϕ
+++=∆20
3
0sin 31])([4v Mr H T x r
T P
πμ
工区的位置
3.野外施工
3.1基点选择
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,由于其测定是总场绝度值,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。
3.2定点(测地工作)
根据任务及工作精度的不同,定点工作可以使用地形图定点,半仪器定点和全仪器定点。
用地形图定点时先在图上按设计要求画好测线测点、定好点线号,工作时按图实地定点;用半仪器发定点时先用仪器测出合格的基线或控制网,然后在控制点上用罗盘定向、测绳定点;用全仪器法定点时,磁测要在测定工作质量合格后进行。
实习时采用半仪器法定点。每组3-4人,在基线点处开始布点。
在工作队时,如果因地形、地物而不得不偏离原点位时,允许在不大于点距1/5(沿测线方向)和线距离的1/10(垂直测线方向)范围内移动,但一定要将其记录在案。
点线号的编排上采用双号编排,向北或向东方向顺序增大的方法。而且在起始点线号上要留有余地,以便工作需要时加点加线。
3.3野外测量
(1)一般要求
① 操作人员身上一定要清除掉一切铁磁性物质,观测时罗盘应远离仪器5米以上,要远离汽车30米以上,其它人员也要与仪器保持距离;
② 每个闭合单元的观测要求要起始与基点(校正点),结束于基点(校正点)。对基点时,仪器探头要位于标志桩的正上方,并保持高度一致;
③ 要注意地质现象。当两点场值变化较大时,要考虑加点(线)测量; ④ 遇到强磁性干扰 时(铁路、高压线等),须合理移动点位,并记录在案; ⑤ 要注意仪器安全,防止碰撞;当仪器受震后,要返回前几个测点重复观测或返回基点重测,以测定仪器性能是否变化。
(2) 测量要求
测量时探头轴向要指南北,不要晃动、转动;每天对早晚校正点的场值,经日变校正后,两值之差若超过误差限(高精度为5nT ,特高精度为2nT ),则全天工作量应报废,并查明导致报废的原因。 (3) 日变观测
日变观测应选在避风雨、避阳光、温度变化小的磁场平稳处,选用性能好的仪器,读数间隔可根据工作任务、磁测精度和观测仪器选定。
日变观测要在其它仪器工作之前开始观测,而在所有仪器对完晚基点(校正点)后才能结束工作。
4.数据处理与图件
4.1 数据处理基本流程
数据的整理计算
(1)磁测结果的各项改正 ①日变改正
将原始观测中地磁日变化的影响去掉,就称之为日变改正。由当日日变观测值绘制日变曲线,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:
)/()(前后前后日改系数t t T T C -∆-∆=
(6-1)
)()(前日日改t t C t T -⨯=∆(6-2)
②正常梯度改正
当测区面积大而且工作精度较高时,就必须做正常梯度改正(主要是指纬度改正)。纬度改正值可在全国地磁图上求算出工作地区的磁场水平梯度;也可利用公式R H x Z /2/00=∂∂、)2/(3/0000RT H Z x T =∂∂ 求出各地区的正常梯度值,还可以通过南北相对长剖面磁场变化趋势来求出正常纬度变化(R=6371公里为地球平均半径)。
进行正常梯度改正时,一般一总基点为标准,根据各点到总基点的距离与纬度变化值的乘积求出。在我国范围内,在总基点以北的测点改正值为负,反之为正。
③基点改正
在设立基点网的情况下,应将以各基点位起算点的磁测结果统一为相对总基点的异常值,这就算基点改正。若某工区基点值比总基点高208nT ,那么相对总基点来说,该区异常值都相对减少了208nT ,因此,该工区的基点改正值为+208nT 。
(2)数据的整理计算
对于使用质子磁力仪来完成高精度或特高精度的磁测任务,日变改正由仪器自带软件进行。数据的整理可根据精度要求,做纬度、经度、高度改正的某一项或几项,最后精确算到0.1nT 。
纬度改正同上,经度改正主要视工区范围及所处地磁场的变化来定,当地磁场(从全国地磁图上了解)沿东西方向变化较大时,可从地磁图上根据相邻两等值线的距离及强度来求算出经度改正值,而高度改正由公式R T R T /3/00=∂∂ 求出。在我国大陆,高度改正值在0.021nT/m~0.028 nT/m 之间。高于基点高度改正为正,反之为负。
4.2 结果图件
∆T 平面等值线图