磁法勘探實習(xí)報告

1、目錄第一章 序言 1.1 實習(xí)任務(wù)日期、地點、測區(qū)自然交通條件 1.2 測區(qū)地質(zhì)及地球物理概況 1.3 實習(xí)任務(wù)完成情況第二章 磁法勘探野外施工技術(shù)設(shè)計 2.1 實習(xí)的地質(zhì)任務(wù)及要求 2.2 工作比例尺及測網(wǎng)的確定 2.3 各項精度要求的確定第三章 磁法勘探數(shù)據(jù)采集質(zhì)量檢查及評價 3.1 施工儀器性能的檢查及評價3.2 野外數(shù)據(jù)采集質(zhì)量檢查及評價第四章 uxo探測及資料處理解釋 4.1 工區(qū)野外數(shù)據(jù)的整理及圖件編制 4.2 工區(qū)磁異常的分析及解釋第五章 輝綠巖體地質(zhì)調(diào)查及資料處理解釋 5.1工區(qū)野外數(shù)據(jù)的整理及圖件編制 5.3 工區(qū)磁異常的分析及地質(zhì)解釋第六章 實習(xí)小結(jié) 第一章 序言1.1、實

2、習(xí)日期、地點、測區(qū)自然交通條件 中國地質(zhì)大學(xué)北戴河實習(xí)基地位于秦皇島市東山堡，坐落于燕山大學(xué)附近，濱臨美麗的渤海。風(fēng)景秀麗，氣候宜人，交通便利，公路、鐵路、航空和水運發(fā)達(dá)，海上運輸業(yè)尤其發(fā)達(dá)。秦皇島市是我國首批14個沿海開放城市之一，北方重要的對外貿(mào)易港口，國務(wù)院批準(zhǔn)的全國甲級旅游城市。我們從8月2號開始北戴河的地球物理實習(xí)，整個實習(xí)維持大約四周，實習(xí)地點為秦皇島市區(qū)及其周邊。第一輪開始實習(xí)的是磁法勘探，實習(xí)時間從8月2號持續(xù)到8月7號，主要有兩個工區(qū)的任務(wù)，地點分別在實習(xí)站和砂鍋店。測區(qū)交通條件一般，從實習(xí)站到達(dá)砂鍋店工區(qū)需要一個小時車程和二十分鐘的步行時間，整個測區(qū)的交通位置圖如下所示：1

3、.2. 測區(qū)地質(zhì)及地球物理概況 此次磁法實習(xí)有兩個工區(qū)，站內(nèi)工區(qū)位于實習(xí)站西邊籃球場，覆蓋地層為第四系的土層，上附草地，工區(qū)地下埋有磁鐵，使我們磁測的主要目標(biāo)，另外工區(qū)內(nèi)還有鐵絲網(wǎng)，籃球架和硬井蓋等干擾。砂鍋店工區(qū)主要巖性組成為灰?guī)r和輝綠巖，工區(qū)東側(cè)的輝綠巖脈露頭情況較好，而輝綠巖和灰?guī)r之間存在著很大的磁性差異，故可以通過磁測工作來查明輝綠巖脈的賦存情況。下表為砂鍋店工區(qū)的巖石磁化率統(tǒng)計表：巖性輝綠巖輝巖砂巖磁化率（23.6970.0120.026 結(jié)果表明工區(qū)確實存在上述幾種巖性巖石，進(jìn)行的是有效磁測工作。 1.3.實習(xí)任務(wù)完成情況 磁法實習(xí)的第二三個工作日我們分別完成了對實習(xí)站和砂鍋店工區(qū)

4、的磁測任務(wù)。實習(xí)站籃球場工區(qū)我們選擇了的測區(qū)面積，線間距為1m，點間距為0.5m，共完成了15條線每條測線60個點共540個點的測量，包括15號線做質(zhì)量檢測的重復(fù)測量，測量結(jié)果較為準(zhǔn)確，能滿足精度要求。砂鍋店工區(qū)的測區(qū)面積為，線間距10m，點間距2m，共完成6條測線每條測線40個點共240個點的測量，包括80號線的精測，完成質(zhì)量很好，精度符合要求，反映出測出的異常變化。第二章 磁法勘探野外施工技術(shù)設(shè)計2.1.實習(xí)的地質(zhì)任務(wù)及要求任務(wù)一：使用磁法技術(shù)進(jìn)行掩埋鐵磁性物體的詳查，查明鐵磁性物體的平面位置并對比驗證。要求通過對掩埋鐵磁性物體的詳查，了解工程物探工作中磁法探測的特點，了解環(huán)境干擾對磁異常

5、和磁測工作的影響。 任務(wù)二：使用磁法技術(shù)進(jìn)行輝綠巖脈的普查，查明沙鍋店工區(qū)東側(cè)輝綠巖脈的賦存情況。要求通過地質(zhì)資源調(diào)查實踐，熟悉磁法探測工作的各個過程，通過實習(xí)任務(wù)的完成，培養(yǎng)良好的科學(xué)態(tài)度和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度。 2.2.磁測工作技術(shù)設(shè)計應(yīng)根據(jù)高精度磁測工作的具體任務(wù)，確定測區(qū)范圍。測區(qū)范圍必需保證探測倫廓完整，周圍有一定面積的正常場背景。磁測比例尺的確定原則為：測線距應(yīng)不大于成圖比例尺,并保證有一條測線通過最小有意義探測目標(biāo)體的上方。而測點距應(yīng)保證測線上至少有3個連續(xù)測點能在既定工作精度上反映異常，當(dāng)測區(qū)內(nèi)信噪比較低時，可將有效異常范圍內(nèi)的連續(xù)測點數(shù)增加到57個。在詳查工作中，點線距必須保證觀測

6、結(jié)果能清晰地反映異常細(xì)節(jié)，以滿足數(shù)據(jù)處理和推斷解釋的需要。 根據(jù)以上原則，我們設(shè)計的籃球場的測網(wǎng)密度是0.5m1m的。沙鍋店工區(qū)的測網(wǎng)密度是10m2m的。測線的編號按“雙號編排，北大東大”的原則進(jìn)行編排?；@球場工區(qū)四個小組分別選擇了0.5m、1m、1.5m、2m的探頭高度，便于做探測深度的比較，砂鍋店工區(qū)統(tǒng)一選擇的2m探頭高度。2.3.磁測工作質(zhì)量保證措施 磁測工作精度分為1-3級。各級精度的劃分為：一級精度 重復(fù)觀測的均方誤差(m)：1.0 nt；二級精度 重復(fù)觀測的均方誤差(m)：1.02.0 nt；三級精度 重復(fù)觀測的均方誤差(m)：2.05.0 nt；磁測精度的選擇和確定取決于最小有意

7、義的探測目標(biāo)體所能引起的磁異常強(qiáng)度。通常確定磁測精度（m）為最小有意義的探測目標(biāo)體所能引起的磁異常強(qiáng)度的1/51/6。在考慮磁測資料的綜合利用時，可適當(dāng)提高磁測精度。本次實習(xí)只要達(dá)到三級精度即可，即重復(fù)觀測均方誤差小于5.0nt即可。由于本次實習(xí)是我們第一次進(jìn)行野外的磁法實習(xí)，所以我們組選擇的工作精度是：三級精度，這樣能減少許多工作中不必要的麻煩，保證工作的順利進(jìn)行。相應(yīng)的，與三級精度對應(yīng)的磁測誤差分配情況如下表所示：磁測總誤差nt野外觀測均方誤差, nt基點、高程及正常場改正誤差, nt總計操作及點位誤差儀器一致性誤差儀器噪聲誤差日變改正誤差總計正常場改正誤差高程改正誤差總基點改正誤差54.

8、362.652.02.02.02.451.01.02.021.561.11.10.70.50.71.2120.70.7第三章 磁法勘探的工作方法、技術(shù)3.1.施工儀器性能的檢查及評價本次磁法實習(xí)采用的儀器是加拿大生產(chǎn)的最新一代質(zhì)子磁力儀，施工前的儀器準(zhǔn)備主要是對儀器的性能進(jìn)行檢測。 儀器噪聲水平檢測：質(zhì)子磁力儀與光泵磁力儀，本身具有一定噪聲，所以這些磁力儀的讀數(shù)分辨率盡管等于或優(yōu)于0.1nt，但接上電纜和探頭后儀器的噪聲水平卻往往達(dá)到0.20.3nt，因此在使用這種儀器進(jìn)行高精度磁測時，必需測定實際工作時儀器的噪聲水平。儀器噪聲水平檢測方法：當(dāng)有三臺以上的磁力儀同時工作時，可選擇一處磁場平穩(wěn)而

9、又不受人文干擾場影響的地區(qū)，并使探頭間距離保持在2m以上，以免探頭磁化時互相影響。而后使這些儀器同時作日變測量，觀測時要達(dá)到秒一級同步。此時的地磁場變化對這些儀器觀測值的影響是同向的。而這些儀器各自的噪聲對觀測值的影響則是無定向的，而且儀器數(shù)量愈多，噪聲對這些儀器觀測值的平均值的影響將趨于零，就可把此平均值視作地磁場的“真值”。因此可取100個左右的觀測值計算每臺儀器的噪聲均方根值s。s=式中： xi為第i時的觀測值xi與起始觀測值x0的差值；xi=xi- x0（所有儀器的起始時間應(yīng)相同）；為這些儀器同一時間觀測差值的xi平均值；n為總觀測數(shù)。下表為五臺儀器的噪聲檢測結(jié)果：儀器編號080301

10、080302080303080304080305噪聲均方根值0.2489780.1401740.1474910.3038140.1434533.2野外數(shù)據(jù)采集質(zhì)量檢查及評價3.2.1.日變觀測及校正點 日變觀測站：日變觀測站應(yīng)該選擇在磁場平穩(wěn)、遠(yuǎn)離人文設(shè)施、進(jìn)出工區(qū)交通方便的地方。在日變觀測儀器探頭位置周邊半徑1米的空間內(nèi)，磁場變化應(yīng)0.3nt。探頭位置應(yīng)以木樁作標(biāo)記，每次觀測時，探頭高度應(yīng)保持一致。應(yīng)在投入生產(chǎn)的同類型儀器中挑選性能最好內(nèi)存最大的磁力儀進(jìn)行日變觀測。采樣間隔應(yīng)符合對日變改正誤差的要求。每個日變站的t0值一經(jīng)選定，不應(yīng)變動。在進(jìn)行日變觀測期間要注意對磁力儀的保護(hù)，要把磁力儀主機(jī)

11、放在能避風(fēng)遮雨的容器內(nèi)，防止陽光曝曬；要專人在日變觀測站守護(hù)，防止他人靠近儀器探頭，影響日變觀測質(zhì)量。 日變校正點:在日變觀測點附近的磁場平穩(wěn)處應(yīng)設(shè)立校正點，并以木樁作標(biāo)記，定點觀測。用于測區(qū)觀測的磁力儀在一個工作日的開始前和結(jié)束后，必須在校正點測量讀數(shù)并以日變校正后的工作前、后兩次校正點場值之差評定該儀器全天的工作質(zhì)量。 如果兩次校正點場值之差大于三倍的磁測工作精度，則該儀器全天的測量數(shù)據(jù)作廢。因此，操作員必須注意“磁清理”。特別強(qiáng)調(diào)不要圍觀操作員。 3.2.2.測點的定位 定點方法應(yīng)根據(jù)工作任務(wù)、工區(qū)地形和以往測地工作程度等具體條件確定，對中小比例尺磁測工作，宜利用較工作比例尺大一級或同級

12、的合格地形圖定點，或采用航片定點等新技術(shù)以提高效率。所定點位的最大平面誤差值，在按工作比例尺作的圖上必須不大于2.5 mm。 本次實習(xí)測點定位方式: 基線測繩。3.2.3質(zhì)量檢查與評價 磁測結(jié)果質(zhì)量檢查的目的是評價野外工作獲得的磁場數(shù)據(jù)的質(zhì)量。過失誤差和系統(tǒng)誤差一般可從繪制的磁場草圖上發(fā)現(xiàn)。評價磁異常的偶然誤差一般利用重復(fù)觀測的方式進(jìn)行。 檢查觀測與原始觀測的精度要求相同，最好由不同操作員、在不同日期用不同的儀器同一類型）進(jìn)行檢查觀測，但點位和儀器傳感器高度應(yīng)相同。 平穩(wěn)場區(qū)的質(zhì)量檢查與評價:工作時，是使用磁場重復(fù)觀測的均方誤差為衡量磁測精度的標(biāo)準(zhǔn)。重復(fù)觀測均方誤差的計算： 式中i第i點經(jīng)各項

13、改正的原始觀測與檢查觀測值之差；n 總檢查總數(shù)；i= 1、2、n。該式用于計算平穩(wěn)場區(qū)的質(zhì)量檢查計算。平穩(wěn)場區(qū)的質(zhì)量檢查點數(shù)要大于總測點數(shù)的3%，絕對點數(shù)不得少于30個點。最終算得平穩(wěn)場均方誤差，符合三級精度要求。異常區(qū)的質(zhì)量檢查與評價:異常場專門剖面質(zhì)量檢查點數(shù)應(yīng)達(dá)到10%，絕對點數(shù)不得少于30個點。異常場專門剖面質(zhì)量檢查相對誤差的計算： 式中： ti1與ti2為第i點的原始觀測與檢查觀測值。 我們在砂鍋店工區(qū)的80號線做了精測剖面，通過第三、四組精測剖面數(shù)據(jù)算得異常區(qū)質(zhì)量檢查相對誤差，精測剖面的此異常剖面對比圖如下圖所示，從相對誤差和曲線吻合程度可確定測量滿足精度要求，為有效測量。磁測的質(zhì)

14、量檢測評價以平穩(wěn)場的檢查為主。檢查觀測應(yīng)貫穿于野外施工的全過程。查觀測點應(yīng)在全測區(qū)均勻分布。 使用機(jī)械式磁力儀工作時，檢查觀測應(yīng)做到不同的測量人員在不同的時間、使用不同的儀器對同一點位進(jìn)行重復(fù)測量；使用電子磁力儀工作時，檢查觀測應(yīng)做到不同時間、不同儀器、不同測量人員和同點位、同探頭高度（一同三不同）。第四章 uxo探測及資料處理解釋4.1 uxo磁測數(shù)據(jù)的整理及圖件編制 我們于8月3日下午在實習(xí)站籃球場進(jìn)行了uxo淺埋深地質(zhì)體的探測工作。以下為我們的具體工作。4.1.1日變站的設(shè)立和測線布置 日變觀測站應(yīng)該選擇在磁場平穩(wěn)、遠(yuǎn)離人文設(shè)施、進(jìn)出工區(qū)交通方便的地方。但是由于本籃球場區(qū)附近有鐵路、公路

15、經(jīng)過等因素造成日變觀測值受到很大的影響。后期結(jié)果證明，日變站在受到外界影響時，將有明顯的異常出現(xiàn)。下圖是各組儀器的日變圖： 因此這次的日變觀測數(shù)據(jù)不合格，不能使用，所以我們在籃球場去不做日變校正。 通過對前人資料的了解，我們在測區(qū)選擇了測網(wǎng)的布置，測區(qū)面積為，測線間距1m，測點間距0.5m，能實現(xiàn)對目標(biāo)體的探測。有人測區(qū)有許多干擾，我們對測區(qū)內(nèi)干擾做了記錄。以下是測網(wǎng)布置圖和干擾物分布圖：4.1.2探頭高度的確定 探頭高度選擇原則：視地表磁性的均勻及干擾程度和找尋目標(biāo)體的大小及埋深的估算確定儀器探頭探桿的高度，只要地表磁性均勻且干擾小，應(yīng)盡量降低探頭高度，實習(xí)中，我們四個小組分別選用了0.5m

16、、1m、1.5m、2m的探頭高度，為此我們把四個組的磁異常等值線圖進(jìn)行對比。如下圖： 比較可以發(fā)現(xiàn)：當(dāng)探頭高度是0.5米時，14測線，34測點的異常體形態(tài)明顯而完整，但是探頭高度是1米是，異常體的形態(tài)就沒有那么明顯了，而當(dāng)探頭高度是2米是異常體的形態(tài)就不完整了。同樣的，對于12測線，19測點的異常體來說，只有在探頭高度為0.5米時才能觀察到。結(jié)果證明，探頭的高度對我們的測量有很大的影響，采用較低的探桿高度可以更明顯的獲得磁異常的細(xì)節(jié)分布。這就給我們一個提醒，野外工作前，要認(rèn)真選擇好探頭的高度。4.1.3數(shù)據(jù)處理和圖件的繪制 由于日變觀測受到干擾，此次我們沒進(jìn)行日變校正，而由于測區(qū)面積小、高度變

17、化小，也沒有做正常梯度和高度的校正。通過質(zhì)子磁力儀獲得的總場，經(jīng)過背景場的校正后就得到了異常場的場值大小，并通過sufer和excel軟件會出平面等值線圖和15測線的剖面圖，如下所示：4.2uxo磁異常分析與認(rèn)識 分析籃球場平面等值線圖可以找出有幾處異常體，具體的異常體分布如下圖所示：籃球場測區(qū)選用的探頭高度是1.5米，由于探頭高度選擇得有點高，所以探測的地下地質(zhì)體有些沒有探測出來，從繪出的平面等值線圖可以看出，我們發(fā)現(xiàn)的異常體有4個，從等值線的形態(tài)知道，異常體的形態(tài)都是球體，分別為m1,m2,m3,m4。圖中每個異常體的中心位置在圖中用“十字”叉絲表示。在測區(qū)的西邊有籬笆帶來的負(fù)異常。各個異

18、常體的特征分別如下表描述： 籃球場異常體特征表異常體中心位置異常體形態(tài)特征描述m120測線，24測點度體，球體異常形態(tài)分布完整，正異常分布在北西方向，負(fù)異常分布在南東方向，是典型的斜磁化。m219測線，33測點三度體，球體異常形態(tài)分布較完整，正異常分布在北側(cè)，負(fù)異常分布在南側(cè)，典型的斜磁化。m313測線，32測點球體異常形態(tài)分布不完整，只看到負(fù)異常部分m414測線，11測點球體異常形態(tài)分布完整m522測線，17測點二度體，井蓋垂直磁化m616測線，39測點籃球架以上便是我們組共同找出籃球場uxo探測的一些異常體。 第五章 輝綠巖體地質(zhì)調(diào)查及資料處理解釋5.1工區(qū)野外數(shù)據(jù)的整理及圖示 我們于8月

19、4日在秦皇島沙鍋店進(jìn)行野外輝綠巖巖體磁法調(diào)查數(shù)據(jù)采集（資源地質(zhì)調(diào)查），具體的工作過程為：5.1.1日變站設(shè)立和測網(wǎng)布置 這次我們野外的工作能按照原計劃順利的進(jìn)行，但是需要注意的是野外要特別注意安全，我們所在測區(qū)的地形凹凸不平，還有小懸崖，采石場。所以要在確保安全的前提下團(tuán)隊要團(tuán)結(jié)合作才能保證工作圓滿的完成。此外，野外還有很多農(nóng)田，要注意保護(hù)好莊稼。日變觀測曲線：由于是在野外測量磁場的日變化，測量受到人文的、環(huán)境的影響較小，所以測出來的曲線形態(tài)基本反應(yīng)太陽的日變化。下圖砂鍋店的磁場日變曲線：測網(wǎng)的布置：通過對工區(qū)地形的考察和探測目標(biāo)的評估，我們確定了測網(wǎng)的大小和密度，我們的測網(wǎng)面積為，線間距為1

20、0m，點間距為2m，下圖為我們的測網(wǎng)布置圖：5.1.2數(shù)據(jù)處理和圖件的繪制通過質(zhì)子磁力儀獲得的總場，經(jīng)過背景場的校正后就得到了異常場的場值大小，并通過sufer和excel軟件會出平面等值線圖和80測線的剖面圖，如下所示： -100-80-60-40-200204060801001201401601802002205.2 工區(qū)磁異常的分析及地質(zhì)解釋 通過分析工區(qū)的平面等值線圖，平面剖面圖（附圖2）和與老師的交流，我們對工區(qū)的磁異常體進(jìn)行了推斷及地質(zhì)解釋。得到的推斷圖如下圖所示：該區(qū)富含輝綠巖體，有幾處的輝綠巖體還出露于地表，從平面剖面圖可以很明顯的看到，磁異常很明顯。分析平面等值線圖中，可以發(fā)

21、現(xiàn)，該工區(qū)內(nèi)北部磁場變化較大，磁異常主要集中在北部，而南部磁場較平穩(wěn)，變化不大，就可以知道輝綠巖體主要分布于測區(qū)的北部。認(rèn)真觀察還可以看出北邊有三個異常體，如上圖中用綠線圈出的部分，分別命名為m1,m2,m3。下表是我對這測區(qū)的異常體的特征做的一個統(tǒng)計：表5-2 沙鍋店磁異常地質(zhì)推斷成果圖異常體走向延伸長度寬度埋深描述m1東西向約40米10米2.5米（用經(jīng)驗切線法）正異常分布在南側(cè)，負(fù)異常分布在北側(cè)。異常形態(tài)較完整。異常極大值為490nt，極小值為-120nt，異常體從80測線延伸到110測線。m2北向東大角度偏離的北東-南西向約30米約為8米約0.5米（經(jīng)驗切線法）正異常分布于南側(cè)，負(fù)異常分布于北側(cè)，異常形態(tài)完整。異常極大值約為90nt，極小值為-30nt。異常體從70測線延伸到90測線。m3北偏東45度的北東-南西向約10米約11米1.35米（經(jīng)驗切線法）異常體的異常形態(tài)不完整，正異常分布于南側(cè)，負(fù)異常分布于北側(cè)。極大值為188.86nt，極小值為-36nt。異常體從50測線延伸到60測線。以上便是我對沙鍋店測區(qū)的磁異常所做的一些地