1:5万地面高精度磁测方法与技术
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5、井中物探中的磁三分量测井,可以找回钻井取心中漏取
或丢失的矿层,起到“拾遗补漏”的作用。同时,还可 以探测井旁和井底的盲矿。
二、开展磁法勘查的工作步骤
㈠、立项论证
广泛收集测区已有的地形、地质、物探、钻井等 资料,分析地球物理特性,根据地质任务要求选择适 合的方法与技术,编写项目立项论证书或项目投标书。
的方法与技术,是磁法勘查工作设计的一个重要环节。
1、磁观测均方误差
观测误差包括:过失误差、偶然误差、系统误差
过失误差:仪器操作员和计算员偶然疏忽大意造成的; 偶然误差:仪器性能变化等不可避免的偶然因素造成的;
系统误差:仪器校准不当,日变、温度等干扰因素的影响, 操作员的习惯性错误造成的。
所有观测的均方误差用ε表示:
Vi
i 1
n
2
m -n
式中:Vi2为某次观测值(包括参与计算平均值的所有值)与该点各次观 测值平均数之差; n 检查点数 i=1、2、3、„„n m 总观测次数,等于各检查点上全部观测次数之和。 总观测误差不超过设计误差的二分之一时,表明仪器的一致性合 格。
㈣、磁基点(日变站或校正点)位置和基点值T0 的确定
4、当仪器性能发生突然变化时,须回到前几个测点作重复观测,必要 时回校正点上作重复观测,确定仪器性能正常后方可继续测点观测。重 复观测时要保证点位正确。
5、要随时注意观测结果,对工作过程中出现的问题与测点周围、特别 是异常处的特殊地理、地物、地质现象要记录清楚、准确。并拣块作磁 性测试,必要时带回标本。 6、如遇测区海拔高,施工环境恶劣,各测量小组人员应保持联系畅通, 严格执行呼唤应答制度,以保证出现意外情况可相互救援帮助。
4、绘制磁测数据剖面图,对出现的畸变点、可疑点和异常点 及时提出实地检查意见。
㈦、质量检查
㈤、野外数据采集
1、磁测人员(含日变观测)必须“净磁”,确须携带的磁性物件及其它 仪器设备应与测点保持一定距离。 2、每天的工作必须从仪器校正点开始,闭合于该校正点,两次校正点 的数值经日变改正后,其差值应小于设计的总均方误差(≤5nT),否 则当天工作量不合格。 3、整个测区应保持探头高度和探头方位一致。
测网布设
规范规定
中小比例尺磁测工作,宜采用较工作比例尺大一级或同 级合格的地形图定点,或采用航片定点等先进技术以提高效 率,所定点位最大的平面误差值,在工作比例尺的图上必须 不大于2.00mm。 对等于或大于1:1万的磁测工作,应采用仪器敷设基线, 并在此基础上逐点或隔点测定测点(全仪器法)。所定点位 最大的平面误差值,在工作比例尺的图上必须不大于2.50mm。 由于科技进步,GPS导航测量取代了原来的经纬仪、水准 仪,显然,继续使用上述规范的精度很容易达到,也显得太 宽松了。目前,我们执行的标准是:沿线距方向不大于线距 的1/5-10,沿点距方向不大于点距的1/4。实践证明,都能达 到。
7、遇特殊地形、磁性干扰物(人攀援困难,设备不能正常放 置,高压线、磁性废料堆等)可能造成安全或质量事故的测 点,允许偏离正常点位,但偏离一般不得超过点(线)距的 1/2, 在一相对区域内测点尽可能同向偏移,尽可能使测点 分布均匀,如在允许偏移范围内仍无符合可测条件的点位, 允许弃点,并记录原因,事后报告项目(技术)负责人;对地 形极为恶劣区,完成测点可能构成安全事故的区域,可弃点, 当弃点面积超过1平方千米或弃点区处异常区范围(或成矿带) 时,须事前告知项目(技术)负责人并取得其同意方可弃点; 当相邻测点或测线异常特征差异明显不一时,须进行加密观 测。 8、磁力仪为数字化内存式自动记录仪器,在数据采集之前 应确定输入的文件参数正确,当一条剖面或测段完成后,应 打印或调看已有观测结果,检查其是否满足要求。
式中:△Xi:第i时间观测值Xi与起始时间观测值X0的差值; :这些仪器同一时间观测值△Xi的平均值;
n: 总观测点数i=1、2、……n。
2、仪器一致性校验
选择一个浅层干扰小且无人文干扰的地区布置一条测线(50— 100个测点),其中有少数点要处在较强的异常场上(约为总均方误 差的5倍以上),所有仪器做往返观测,将观测值日改后按下式可计 算每台仪器的观测均方误差(同上)。 各仪器的一致性用总观测误差来衡量:
2、T0的确定
在确定的总基点上,使用多台磁力仪作静态观测(日
变),读数间隔时间不大于20S,取多条曲线中至少2h内磁场 平均值变化不超过2nT的相同时间段读取数据并进行统计,计
算出磁场平均值,即T0值。
3、日变站要求
⑴日变站的控制磁测范围原则上为30—50千米; ⑵日变观测所用的磁力仪精度应高于或等于与测网观测的磁 力仪;正式生产前,应作24小时连续观测,以了解仪器性 能与短周期日变特征; ⑶日变观测仪器尽可能置于不影响磁测、温升较小、能遮风 避雨的容器中;日变站须设专人观测、守护,遇磁暴或磁 异常天象时应停止工作; ⑷日变站的T0值一经测定则不应变动(当作基点时); ⑸为保证日变站与测网观测的同时性,提高对地磁场短周期 变化的改正精度,日变读数记录时间间隔不大于30s或采 用自动连续记录。日变站的观测时间应始于早校正点观测 之前,结束于晚校正点之后。
㈡、开展磁法勘查的前提
布署工作时,根据磁法工作应用条件,还必须考虑两个前提:
1、地球物理前提
(1)研究对象是否与其围岩有明显的磁性差异(磁化率k、 剩余磁场强度Jr);
(2)研究对象的体积大小、埋藏深浅及磁化强度综合起来, 使磁性体能产生仪器足以观测到的磁异常;
(3)其它地质体的干扰磁异常较小,可与研究对象的磁异常 相区别或消除它的影响。 2、地质前提 (1)具备以上条件的成矿远景区或成矿的有利地段;
比例尺与测网密度的对应关系
一般情况下线距相当于同比例尺地形图上1Cm所代表长度, 点距为线距的1/5—1/2.
选择测网应考虑的因素
1、任务性质或任务要求: 普查时线距应不大于规模最 小的异常的长度,点距应保证测线穿过异常时,有三个 测点落在异常的范围之内;详查时应在普查的基础上加 密测网,使异常的形态特征能反映出来,一般要求有5— 7条测线穿过异常,点距应保证异常曲线连续。 2、地质体的异常特点:当基本掌握地质体的走向时,应 采用长方形测网,测线方向应与地质体走向垂直,当异 常走向不明显时,应采用正方形测网。 3、按实际情况局部调整测网:当异常规模变小时,应考 虑加密测网;当异常值很小或与正常场值接近时,可加 大点线距或适当地跳过一些测点、甚至测线,可节省工 作量。
应按所定点位测定高程,一般高程误差不大于高度改正允许的误差。
测地工作执行原《物探测量技术规范》和《GPS技术规程》,及时提 交各测点的坐标和高程,并绘制点位数据图。
㈡、磁测精度的确定
磁测精度是衡量磁异常观测质量的主要标志,是确定磁
测工作方法与技术的依据,同时又是决定工作效率和成本的 重要因素,因此正确地确定磁测精度,并依此确定磁测工作
(2)具备以上条件的构造研究、地层划分;
(3)具备以上条件的重大建设工程中的地基础勘查。
㈢、磁法勘查的作用
1、直接普查和评价与强磁性矿物有关的矿产,如磁铁矿床 及与磁铁矿床共生的多金属矿床; 2、用于研究与成矿有关的地质控制因素,如区域构造与局 部构造探测,进行间接找矿; 3、用于探测隐伏岩体和一些含铁磁性物质地层的划分、进 行地质填图; 4、用于工程勘查中主要是探测含铁磁性物质的地质体,如 古墓探测、地下埋设物(管道等)探测等;
1、位置的确定
磁基点分总基点和分基点,总基点就是测区内磁异常 的起算点。磁基点的位置必须是通过小比例尺航磁图或者 是根据地层情况实测磁法剖面来确定,具体要求是: ⑴、位于正常场内; ⑵、磁场平稳、水平梯度和垂直梯度比较小,在半径2m及 高差0.5m范围内磁场变化不超过设计总均方误差的二分之 一; ⑶、附近没有磁性干扰物(特别是可移动的磁性干扰物), 远离建筑物和工业设施(如铁路、厂房、输电线路、铁质 地下埋设物等); ⑷、所在点能不被破坏,有利于标志长期保存; ⑸、对于日变站而言,应靠近驻地,使用方便。
其实,《规范》中已列出各种比例尺磁测的精度要求,只 需采取措施执行就可以了。
㈢、仪器性能校验
1、磁力仪噪声水平的测定
当有3台以上磁力仪同在一起工作时,可选择一处磁场平稳且又不受 人文干扰影响的地区,将仪器探头置于此地,每个探头相隔20米, 防止互相干扰。让这些仪器作日变测量,达到秒级同步。此时,地 磁场的变化对这些仪器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则是无定向的,而且仪器数量越多,噪声对这 些仪器观测值的平均值的影响趋近于零,这可以把此平均值视作地 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。
式中:∑δi为表示某测点两次重复观测经日改后的差值 的平方和; n 为重复观测点的总数
2、日变校正及误差
变化磁场起源于地球外部电离层中长期存在着电流体 系的周期性变化,这里主要指太阳日变化。日变的特点是 白天(6—18时)变化较大,夏季比冬季变化大,且有一 定的规律。这些变化磁场直接叠加在仪器读数中,因此必 须进行日变校正。 日变校正是用一台专门的磁力仪在测区观测记录,所 得数据经计算整理可绘制日变曲线。日变校正值从日变曲 线上可查出,以磁力仪早上在基点上读数的时间为基准, 即此台仪器取该时间的日变值为零,也可规定一个标准时 间,所有仪器都按同一标准时间作日变校正。观测结果加 上此项校正值后即得到消除日变影响的观测值。 日变校正原来都是通过手工计算完成,其校正误差是 由两个人分别读数计算后的数据之差统计而来。但现在这 些步骤全部由计算机完成,从读取数据、计算结果都是程 序化,不应该有误差。真正的日变误差是计算机在测点观 测时间和日变曲线上的插值时间不完全一致时的读数差形 成的,其误差应该是很小。
㈡、编写项目设计书
对工作任务、测区及地质情况、测网、比例尺、 仪器指标、方法技术、进度指标、物性测定、各项精 度、数据处理、资料解释、成果报告提交和人员编制 等内容,按规范要求编写施工设计,报上级审批。
㈢、野外实施、数据整理
严格按批准后的设计书内容进行磁基点和日变站布设,野 外数据采集,取得合格的磁测数据。开展室内资料整理、计算 校正并绘制磁异常草图,及时指导下一步工作。 在这个过程中,要求采集岩(矿)石标本进行磁性测定。
一、开展磁法勘查的前提和作用
㈠、磁法勘查的原理
早在17世纪,人们发现罗盘在强磁性的铁矿附近
会偏离南北方向,于是人们就试图利用这种现象来寻
找铁矿。这种现象表明铁矿床周围的空间存在强大的
磁场,这种磁场叠加在地球的正常磁场上,称为磁异 常。磁法勘查就是利用磁力仪测量这些磁异常、掌握 其分布规律并对异常作出解释推断,从而达到找矿和 解决其它地质问题的目的。
1:5万地面高精度磁测方法与技术
(张虎生) 江西省地矿局902大队 2012年5月南京
主要内容
一、开展磁法勘查的前提和作用 二、开展磁法勘查的工作步骤
三、地面高精度磁测野外方法与技术
四、磁测数据处理方法
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
五、磁异常的分析与解释
六、项目检查验收时应提交的资料 七、简略介绍DZ / T0071—93《地面高精度 磁测技术规程》
㈣、数据处理、资料解释及编制成果报告
根据测区的地层、构造和成矿条件分析,对磁测数据进行 数据处理,圈定磁异常并进行地质解释,编写成果报告。
三、地面高精度磁测野外方法与技术
㈠、比例尺与测网
磁测比例尺与地质测量比例尺一样,表示对观测对象 的研究程度。比例尺越小,说明点线距越稀,研究程度越 低。 测网一般是由相互平行的等间距的测线上分布的等间 距的测点所组成。规则测网有两种:线距大于点距时为长 方形测网,线距等于点距时为正方形测网。用(线距×点 距)表示。
㈥、日验收及资料整理
1、当天的测点坐标数据及时绘制点位数据图,若某些测点点 位偏离超过设计要求,则超过的测点需重新补做 ; 2、每台磁仪器的早晩基校正值经日变改正后,其差值应小于 设计的总均方误差(≤5nT),否则该仪器当天的工作量不合 格,应全部返工;
3、野外记录内容是否齐全、真实,书写是否清楚、整洁,操 作员应签名负责;