測定巖石標本物性參數(shù)

1、磁力儀測定巖(礦)石標本物性參數(shù)方案一、物性參數(shù)主要包括：密度、磁化率、天然剩余磁化強度及方向、電阻率、極化率等。(1) 密度 ()SI單位為千克每立方米，符號為kg / m3換算單位： 103kg / m31 g / cm3(2) 磁性單位、磁化率 (k)磁化率的單位為：SI(k) 與CGSM單位換算如下：4SI(k) = 1 CGSM(k)、磁化強度 (M)磁化強度的單位為：安培每米（A/m）與CGSM單位換算為：A/m=10-3 CGSM( M )、磁化方向磁化方向的磁偏角(D)與磁傾角(I)的單位均為：°(度) (3)、電性單位、電阻率 ()電阻率的單位為：·m (

2、歐姆·米) 、極化率 ()極化率的單位為：% (百分數(shù)) 可見，巖礦石物性標本應具有地質(zhì)單元的代表性、統(tǒng)計樣本的代表性、空間分布的代表性。巖礦石物性數(shù)據(jù)應具有地質(zhì)描述的準確性，參數(shù)測定的精確性，數(shù)理統(tǒng)計的合理性，構(gòu)造巖礦石物性數(shù)據(jù)的可靠性。專門的巖礦石物性調(diào)查工作應單獨進行技術(shù)設(shè)計編寫，物探中的物性工作可參考專門的巖礦石物性調(diào)查工作編寫技術(shù)設(shè)計，也可作為相應項目的一部分編寫設(shè)計。誤差計算公式有兩種：a) 平均相對誤差為：b) 均方誤差為：式中： 平均相對誤差； 均方誤差；n 檢查樣品數(shù)；Ai 第i件樣品一次測量結(jié)果；Bi 第i件樣品另一次測量結(jié)果。二、測定物性參數(shù)的儀器設(shè)備(1) 密

3、度測定儀器、密度測定儀器其種類包括：大稱、密度計和電子天平等。大稱宜用于第四系松散沉積物的密度測定；密度計和電子天平宜用于固結(jié)巖礦石的密度測定。、測定密度儀器的測程為10007000kg / m3。、儀器檢查與性能測定按儀器使用說明書規(guī)定進行儀器檢查與性能測定。根據(jù)樣品質(zhì)量的范圍，在測定過程中應使用相應質(zhì)量大小的砝碼進行儀器標定。、儀器維護維護砝碼的清潔，以保證砝碼質(zhì)量的穩(wěn)定。(2) 磁性測定儀器、磁性測定儀器類型主要有：無定向磁力儀、線圈感應式巖樣磁力儀、卡帕橋、旋轉(zhuǎn)式磁力儀、磁勘查所使用的高精度磁力儀等。、磁性儀器靈敏度要求專門測定磁性儀器要求的靈敏度不低于 106SI，其他類儀器的靈敏度

4、應為106SI 量級，能夠測量強磁性樣品的磁性。、儀器檢查與性能測定按儀器使用說明書規(guī)定進行儀器檢查與性能測定。根據(jù)磁性強弱，應有相應測程的標準磁性樣品進行儀器標定。、儀器維護與使用宜在無磁空間或磁場穩(wěn)定的空間使用磁性測定儀器，使用中應注意儀器的防塵、防潮，防止電磁干擾(3) 電性測定儀器、電性測定儀器種類主要有：改進的微機激電儀、電阻率橋等。、要求電性測定儀器的輸入阻抗應能達到 5×107以上。、儀器檢查與性能測定按儀器使用說明書規(guī)定進行儀器檢查與性能測定。、儀器維護與使用保持標本架的清潔，避免受到腐蝕。(4) 附屬設(shè)備、采樣設(shè)備磁羅盤、GPS、電動取樣鉆或汽油機取樣鉆、鐵錘、測繩

5、等。、加工設(shè)備臺式巖礦石鉆機、柱體切割機等。三、儀器及輔助設(shè)備本方法無需添置專用的磁性測定儀器，而利用高精度磁測現(xiàn)有的微機質(zhì)子磁力儀，可測出k50×4×10-6SI的標本磁性基本上能滿足異常解釋需要，具有較大實用價值。(1) 儀器、使用MP-4，OMNI-4，G-856AX或其它型號微機質(zhì)子磁力儀。、傳感器采用雙探頭的梯度測量裝置，將標本靠近下探頭，則梯度讀數(shù)即相當于標本產(chǎn)生的磁場。若采用單探頭的總場測量裝置，則必須在附近另設(shè)一臺測日變的同類儀器，將每次讀數(shù)進行日變改正后才能算出標本產(chǎn)生的磁場。圖11MP-4T探頭；2探頭支桿；3標本盒；4可調(diào)傾角的斜板；5選擇R及固定標本

6、盒的活動插銷；6固定和調(diào)節(jié)傾角的螺桿；7可做水平轉(zhuǎn)動的平板；8三角架。、標本架用CSC-61磁秤腳架作支撐，其上置兩塊活動的(帶無磁合頁)平板，一塊水平放置并固定在架上，另一塊傾斜可調(diào)，使交角與當?shù)卮艃A角相等，并使傾向朝北，置于下探頭北側(cè)，見圖1，板上裝有角鋁，以防標本盒下滑。、標本盒邊長為10 cm的正方形木盒，按左螺旋系統(tǒng)規(guī)定X軸向東，Y軸向北，2軸向下，在3個軸向的正向盒面分別標以2、4、6；在3個盒的負面上分別標以1、3、5，當將這標本盒置于上述標本架傾斜面上，Z軸與地磁場T方向一致。、量杯最大量程為5001000 cm3的玻璃量筒；直徑1520 cm、高約40 cm，且在距上端約5c

7、m處有一下傾小漏水嘴的鐵桶；或感量不低于5g，最大秤量2kg的體積秤。、鋼卷尺、三角尺、面盆及碎布等。(2) 測定步驟、選擇一處磁場較平穩(wěn)但無人文干擾磁場的地點，架好儀器及探頭，此時梯度讀數(shù)Tn應在零值左右(或有很小底數(shù))。用儀器的線號健(Line)置入標本編號。用儀器的點號健(Station)按向上盒面的號碼(如6)和繞Z軸(即T方向)每旋轉(zhuǎn)90°，讀取一數(shù)編入601、602、603、604其余各方面向上時一樣，百位上的數(shù)字代表軸向(正或負)，個位上的數(shù)字代表同軸向的讀數(shù)次序數(shù)。、安置標本架：可采用高斯第一位置測定，如圖l所示，也可采用第二位置測定，使標本架上傾斜板面垂直于地磁場T

8、0的磁力線，并使標本盒位于探頭筒的正東(西)面。盒中心與探頭中心等高。根據(jù)標本磁性強弱，調(diào)節(jié)標本盒中心與探頭中心的距離(不小于15cm)為保證數(shù)據(jù)的可靠性，希望標本產(chǎn)生的磁場能引起土1n的變化。、標本裝盒：將待測標本放入標本盒內(nèi)，用碎布塞緊。并注意使標本中心與盒中心一致。對于定向標本應使其東、北、下方向分別與標本盆x、1、Z軸正方向一致。、觀測：放標本前檢查讀數(shù) (儀器置點號為：其中百位上X表上盒面號碼)，將標本盒放在標本架上選擇距離r使儀器讀數(shù)變比較大(±1nT)，記錄距離r；按向上盒面的號碼依次讀數(shù)；拿去標本后再次檢查底數(shù)。為減少標本形狀不規(guī)則、磁性不均勻和標本位置誤差的影響，可

9、在每個軸的正、負方向都分別讀取四個數(shù)(標本盒沿T方向每旋轉(zhuǎn)90°讀一個數(shù))，即平均值進行計算。如 、測定標本體積：取出標木，用細繩將標本放在水中浸濕，然后輕緩放入裝滿水的鐵筒中，同時用空量筒收集被排出的水。待鐵筒中水面平靜后，放正量筒并讀取量筒中的水量V，此數(shù)即為標本體積(cm3)，也可用體積秤秤取標本體積。(3) 測定要求距離r量準到0.2cm，體積V量準到5cm3。儀器探頭附近的磁性干擾物如強磁性標本、鐵筒等不得移動；測定過程中，標本架、探頭支撐桿不得移動。在一塊標本測定期間，n0應不變。用第一位置測定時，各讀數(shù)應滿足：用第二位置測定時，各讀數(shù)應滿足：(4) 計算磁性參數(shù)、高斯第

10、一位置時，磁化率：式中：r標本中心到探頭中心距離；V標本體積；T0當?shù)乜偞艌鲋?。剩磁：偏角：（注：方位角由偏角公式的分子分母的正負組合決定）傾角：、高斯第二位置時，磁化率：剩磁：偏角：傾角：布置物探測量工作的前提就是目標體與圍巖之間存在明顯的地球物理性質(zhì)差異，故標本的測定及物性參數(shù)的換算就成為了物探工作的重中之重。采集用來研究巖礦石磁性的標本時，除了要專門研究巖礦石風化殼磁性特征這種情況之外，均應采集巖礦石的基巖露頭或鉆井的巖心等。為了滿足物性參數(shù)統(tǒng)計需要，各類巖礦石標本采集數(shù)量一般不能少于30塊，采集點要均勻分布。標本形狀盡可能為等軸狀（或立方體），體積應以10cm×10cm×10cm為宜，即使強磁性標本也不能小于400cm³。巖(礦)石標本磁參數(shù)測定結(jié)果的精確性直接影響磁異常反演精度，對正確推斷地質(zhì)結(jié)論具有特別重要的意義。在進行高精度磁測磁參數(shù)測定過程中，發(fā)現(xiàn)利用質(zhì)子磁力儀測定巖(礦)石標本磁參數(shù)時，按過去介紹的方法測定、計算的磁化率、剩余磁化強度普遍比實際值偏大一到十幾倍，在分析和確定引起誤差的原因后，提出了改進的方法，即要用巖(礦)石標本所產(chǎn)生的磁感應強度代替其梯度進行磁參數(shù)的計算而不能用其梯度值來求磁參數(shù)