物探专业生产实习-重磁法勘探部分.pdf

物探专业生产实习－重磁法勘探部分一、重磁法勘探原理1. 重力勘探原理重力勘探的物理基础是密度， 地下地质构造及矿产资源的密度 （质量）分布不均匀引起的重力变化即重力异常（几百毫迦）地球正常重力的变化包括空间变化（可达 6000 毫迦）和时间变化（0.3 毫迦） 重力异常是地质体的剩余质量对测区某点上单位质量产生的附加引力的铅垂分量 . 2. 磁法勘探原理磁法勘探的物理基础是地球磁场和岩矿石磁性cosFggg纬度中间层高度地形零漂和重力固体潮测量值－－－相对观测情况下，ggggggghT地球磁场的主体是稳定磁场稳定磁场＝（中心偶极子磁场＋非偶极子磁场）(地球基本磁场T0)＋地壳磁场（磁异常Ta）变化磁场（T）叠加在地球基本磁场之上岩矿石磁性包括磁化率k 和剩余磁化强度矢量Mr Ta＝μ0（kT0/μ0＋Mr） ·Q Q为空间因子，是一个和岩矿石与地面上各测点距离有关的量TTTTa0ΔT＝T－ T－T0＝T测量值－ T日变值－T0基本磁场值，这是一个标量差当 Ta的值不大时（此时T和 T0的夹角应该很小，图示角度为了示例进行了夸大），cosaTT二．重磁法实习内容安排1.实习目的： (1) 巩固和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，了解和熟悉重磁法勘探野外工作的全过程，掌握重磁异常资料的采集、 整理及解释的基本技能；（3）掌握生产报告的编写方法；(4)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，培养学生的团结协作精神。

2.实习任务探测工区地下是否有密度异常体或磁性体存在；对测得的重力异常和磁异常进行合理解释3.实习应掌握的内容：（1）测区、测网和工作比例尺的选择、测网的敷设方法测线应垂直于探测对象，线距应不大于最小探测对象长度的1/2，点距应保证至少有3 个连续测点反映异常）工区位置：新校区工作比例尺：1：2000 工区为 200m×200m 的方形区域 测线为南北向， 基线东西向基线点位误差小于 0.5 米，测线点位误差小于2 米测区设置一个总基点重力勘探：点距： 50 米；线距： 100 米；共 3 条测线， 15 个测点在异常区域加密，线距 50 米，点距 25 米磁法勘探：点距： 10 米；线距： 20 米；共 11 条测线， 231 个测点在异常区域加密，线距 10 米，点距 5 米敷设测网时，采用罗盘定向，皮尺、测绳量距，（2）测量精度的确定及保证精度的措施；（异常总均方根误差应不大于探测对象异常的1/2.5； 在保证异常总均方根误差不变的情况下， 各项均方根误差所占比例可视仪器性能和工作方法等作适当调配）重力勘探，总精度： 0.1mGal，各项误差分配为：测点重力值精度： 0.05mGal；布格校正精度： 0.05mGal；地形校正精度：0.07mGal；正常场校正精度： 0.02mGal；磁法勘探，总精度： 5nT 各项误差分配表详见磁测规范， 特别注意仪器一致性精度要达到2nT。

3）野外工作的基本过程；A．仪器的检查及调节；熟悉仪器操作，检查仪器能否正常工作B．仪器的测试 (主要介绍磁力仪 )；a．仪器一致性测定相对一个标准点，多台仪器在其它多点上的磁场差应该近似相等，即符合对仪器一致性的要求性能不一致的仪器不能在同一测区工作仪器的一致性均方差越小越好这是一项保证磁测质量的重要技术指标一致性检查方法如下：在无人文干扰且磁场平稳（10nT~20nT ）的测线上选 50－100个点，多台仪器依次观测， 观测值经日变校正后仪器均方差按下式计算：2 , 11NMi j ijVMNN一致性＝式中，N为测点数， M 为仪器台数， Vi,j为i 点j 号仪器观测值与该点 M 台仪器观测平均值之差， 要求不大于设计工区测量的总精度标准的1/2 b．仪器噪声水平测试噪声水平的标定方法是在工区内选一个磁场平稳、不受人文干扰的地方，将待定的仪器相距 20m 放置，采用记日变的方式同步（误差<2s）观测，将地磁场日变作为外场变化，读取100 个左右观测值进行计算先用七点平均公式对观测数据进行圆滑3211231()7iiiiiiiixxxxxxxx则各台仪器噪声水平为：21()1Nii ixx SNN为参与计算的数据个数， xi为i 时刻的观测值。

一般情况下如果校验结果不理想，除仪器接口不妥外， 则主要是仪器本身噪声干扰所引起的，仪器噪声过大则不能使用C．测点磁场观测方法和技术要求；（一）观测时，观测人员（特别是持探头的操作人员）必须“去磁”即不能带小刀，发卡、皮带扣、、钥匙、背包扣、磁卡等铁磁性物品检查的方法是让持探头人员靠近探头，用仪器读数测量，没有影响读数时，则认为已去磁，可以开始工作二）必须携带的磁性物件和其它有磁性的设备应离开测点一定距离观测时罗盘应远离仪器5m 以上，要远离汽车 30m 以上，其它人员也要与仪器保持距离三）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；（四）观测时应保证点位正确， 同时每次观测时探头的高度均应保持一致五）测点测量时通常三人一组，一人持探头，一人操作仪器，一人做记录六）测量时探头方位需按规定朝向，不要晃动、转动D．日变站的建立及日变观测方法一)日变观测应选在避风雨、 避阳光、温度变化小的磁场平稳处，要远离人文设施、 进出工区交通方便 在日变观测仪器探头位置周边半径 1 米的空间内，磁场变化应≤0.3nT二)选择性能较好的仪器进行日变观测，日变观测仪器应与测点观测仪器进行秒级同步，采样间隔60s. (三)要有专人在日变观测站守护，防止他人靠近仪器探头，影响日变观测质量。

四)每天日变观测时间应早于出工的第一台仪器，晚于收工的最后一台仪器五)梯度大于 2.0nT/min 的日变资料不能用于日变校正E．重力仪观测注意事项（一）仪器要轻拿、轻放，在测点间最好装箱搬运二）不得日晒、雨淋三）在基点读三个数，在测点读两个数当操作员报数时，记录员需回报以核对取多次读数的平均值做为该点的读数（四）当天的重力观测，起始于基点，终止于基点；其间，每测完一条测线，返回基点测一次4.）原始资料的整理计算及图示A 掌握原始资料各类校正及计算方法；a．重力数据的各种改正a1.重力观测数据的初步整理(a)求取读数差iiSSS基式中， Si、S基——表示第 i 个测点和起始基点上的平均读数b)求取重力差△ gi’igCSi式中， C为仪器的格值c）求各测点的混合零点位移校正值把仪器在相邻两基点间的零点位移变化看作线性变化， 则仪器在该时间间隔内的零点位移变化值为△ gt’ 为gC ()tSS尾尾首首－－（g-g ）而各普通测点上的零点位移校正值δ gi为()t iiggtttt首 尾首式中，S尾、S首——分别为重力仪在尾、 首基点上的读数平均值；△g尾、△g首——尾基点与首基点上的已知相对重力值；t首、t尾、ti——重力仪在首、尾基点和第i 个普通点上的观测时间。

d)求取各测点的相对重力值△gi△gi＝△gi’ ＋δ gia2. 布格重力异常的求取(a)高度校正当测区较小，测点相对总基点的高差不太大时，高度校正值的计算公式为03.086()g.u.hghh式中，h——测点的海拔高程 （m） ； h0——总基点的海拔高程 （m）(b)中间层校正00.419()g.u.ghh式中， σ ——测点以下，厚度是（ h－h0）的中间物质层的岩石平均密度，以 103kg/m3为单位当求取相对布格重力异常时，σ应取当地的地表岩石平均密度；h、h0——分别是测点、总基点的高程（m ） 通常，将高度校正、中间层校正合并，称之为布格校正0(3.0860.419 )()g.u.Bghh(c)地形校正当测点周围地形起伏不平时，若过测点做一平面， 这时一部分地形高于水平面（多余地形质量） ，一部分地形低于水平面（缺少地形质量） 无论是多余的，还是缺少的地形质量，都是使测点处的重力值减小，因而相应的局部地形校正值总是正的由于地形校正计算工作量较大，本次实验数据又取自平原区，所以不作此项校正地形校正值一般以△ gT表示d)正常场校正纬度校正，当测区范围较小，且求取相对布格重力异常时，是以总基点的正常重力值当作零，每一测点都相对于总基点进行校正，以消除因纬度不同引起的重力变化。

8.14sin 2g.u.gx式中， φ ——总基点的纬度或测区的平均纬度（°）；△ x——测点距总基点的南北向距离，即测点与总基点x坐标的差值， 单位 kme)布格重力异常相对布格重力异常由下式计算0B(3.0860.419)()g.u.gghhg相式中，△ g——测点相对总基点的相对重力值；h、h0——测点、总基点的海拔高程（ m） ；△gφ——纬度校正值b．磁异常数据的计算b1.日变改正TTTT日改测日基＝式中， T改——日变改正后的磁测数据，nT；T测——测点的磁测数据， nT；T日——日变站的磁测值， nT；T日基——日变站的基本磁场值，nT （该值在高精度磁测规范中有严格的测量方法， 需要连续测三个晚上， 本次实验采用日变观测数据中最前面五次日变观测值的均值作为日变站的基本磁场值）本公式中， T测和 T日要求是同一时刻的观测值，在实际磁测数据中，若没有和T测相同观测时间观测的T日数据，则要根据T测观测时刻之前和之后的日变观测数据经线性插值求出T测观测时刻的日变数据即TTTtttt日后日前 日测日前 日后日前＝（）b2.正常场改正利用国际地磁参考场IGRF模型计算各测点的地磁正常场值T正。

本次磁测实验， 测区范围很小，日变站也相距不远，可以取日变站的基本磁场值作为本测区所有测点的正常地磁场值b3.高度改正03TThR高＝-式中， T高——高度改正值， nT；T0——测点的正常场值，即T 正；R——地球平均半径，数值取6371200，m；△h——测点海拔高程与日变站高程之差，m本次实验中，测区各测点（包括日变点）高程差不大，可不作高度改正b4.磁异常计算公式TTTT正改高B．掌握重磁工作基本图件的绘制方法；绘制异常平面剖面图、异常平面等值线图a) 图的方位为上北、下南、左西、右东，其它方位，应注明正北方向b) 剖面方向按左西右东，左南右北其它方向，应在剖面横坐标右上方标注测线方位角c) 彩图色标，正异常用红色，负异常用蓝色d) 正等值线用实线，负等值线用虚线，零等值线用点划线（5.）野外重磁工作的质量检查和评价方法野外观测的质量检查是及时发现观测的质量问题以改进工作和评价观测质量的重要手段， 也是野外工作的一个重要组成部分 因此，要随工作进展有计划地进行，不能在工作结束时突击检查检查工作要尽可能按“一同三不同”的方式——即同点位，不同时间、不同仪器、不同操作员——进行检查点的分布要大致均匀。

在工区要大致均匀地抽若干点（占总观测点数的3％－5％） （磁测 11 个，重力 1 个）进行检查，计算均方误差计算均方误差时，可将误差过大的个别点舍弃， 但舍弃数不得超过相应检查点数的1％6.）实习报告的编写方法一、简明介绍工区位置及地理交通情况；工作任务（1.探测地下地质层是否有铁磁性分界线存在2.探测是否有铁磁性管线埋设3.探测地下是否有密度异常体存在）及任务完成情况二、工区地质及地球物理概况三、野外工作方法及质量评述1. 测区、测网与磁测精度（高精度磁测均方误差≤ 5nT）的确定附图工区工作布置图2. 仪器性能（介绍所用仪器及主要性能如分辨率、测量精度、量程范围、梯度容限、工作温度要求等）3. 野外观测及质量评定212 1 2Nii iBBmN（1）野外观测方法（日变站的设立，测点观测要求等）（2）数据质量检查附表 质量检查均方误差计算表原始观测值检查观测值均方误差4. 观测资料的整理计算（1）重磁异常的计算重力数据初步整理表如下工区：洛阳盆地仪器号： 77 计算者：日期： 1978.2.22. 格值： 。