地磁學(xué)-第九章-9.1

磁法勘探（簡(jiǎn)稱磁法）是在對(duì)地磁場(chǎng)特征研究、了解的基礎(chǔ)上，通過觀測(cè)和分析巖礦石的磁性差異及磁場(chǎng)特征，來研究地質(zhì)構(gòu)造及其分布形態(tài)和尋找礦產(chǎn)、能源等資源的一種物探方法。它是發(fā)展最早、應(yīng)用最廣，最為經(jīng)濟(jì)的一種方法。

磁法不僅可用于固體礦產(chǎn)的普查，也常用于石油天然氣構(gòu)造的普查和不同比例尺的地質(zhì)填圖及構(gòu)造研究，還可用于地下金屬管線的探測(cè)等其他非地質(zhì)的應(yīng)用?！魬?yīng)用：◆概念第九章磁法勘探9.1磁測(cè)野外工作方法（一）磁測(cè)工作分類★★按工作環(huán)境分：地面磁測(cè)、航空磁測(cè)、海洋磁測(cè)、衛(wèi)星磁測(cè)及井中磁測(cè)★★按其測(cè)量參量分為：垂直磁場(chǎng)、總場(chǎng)強(qiáng)度、三分量及各種梯度磁異常測(cè)量★★按工作方式分：相對(duì)測(cè)量與絕對(duì)測(cè)量◆（二）工作階段

接受任務(wù)后，首先要收集有關(guān)工區(qū)的地質(zhì)，地球物理等資料，并組織現(xiàn)場(chǎng)踏勘，編寫本區(qū)磁測(cè)工作的設(shè)計(jì)書，報(bào)請(qǐng)上級(jí)主管部門批準(zhǔn)后方能施工。★★踏勘設(shè)計(jì)階段：

包括儀器設(shè)備的性能檢查，測(cè)區(qū)測(cè)網(wǎng)的敷設(shè)、基點(diǎn)及基點(diǎn)網(wǎng)的建立、觀測(cè)磁異常、物性標(biāo)本采集和測(cè)定，質(zhì)量檢查、室內(nèi)整理計(jì)算及繪制各種野外成果圖件?！铩镆巴馐┕るA段：★★數(shù)據(jù)處理階段：

根據(jù)所獲得的磁測(cè)資料及地質(zhì)任務(wù)，提出相應(yīng)數(shù)據(jù)處理方案，為磁測(cè)異常的分析解釋提供資料?！铩锝忉尫治龊吞峤怀晒麍?bào)告階段。（三）野外磁測(cè)工作設(shè)計(jì)1.測(cè)區(qū)、比例尺和測(cè)網(wǎng)的確定◆磁測(cè)的測(cè)區(qū)范圍應(yīng)根據(jù)任務(wù)和工區(qū)的地形、地質(zhì)、礦產(chǎn)及物探工作程度等情況合理確定，并應(yīng)兼顧到施工方便、資料完整及布點(diǎn)經(jīng)濟(jì)。◆探測(cè)對(duì)象或異常布置在測(cè)區(qū)中央。◆測(cè)區(qū)邊界應(yīng)盡量規(guī)則?！魷y(cè)區(qū)范圍應(yīng)包括必要的正常值，盡可能包括某些地質(zhì)情況比較清楚或進(jìn)行了較多工作的地段?！舸艤y(cè)工作比例尺根據(jù)地質(zhì)任務(wù)、探測(cè)對(duì)象的大小及其異常特征來確定★★不漏掉最小有工業(yè)開采意義的礦體產(chǎn)生的異常為原則，即至少應(yīng)有一條測(cè)線穿過該異常?！铩锞€距應(yīng)不大于該異常的長度，而在相應(yīng)的工作成果圖上，線距一般應(yīng)等于一厘米所代表的長度，允許變化范圍為20%?！铩稂c(diǎn)距，應(yīng)保證至少有2—3個(gè)測(cè)點(diǎn)在所確定的工作精度以內(nèi)反映其異常特征，一般為線距的1/2~1/10?！舫Ｓ靡?guī)則測(cè)網(wǎng)★★小比例尺1:100萬和1:50萬主要用于海磁、航磁測(cè)量，其主要任務(wù)是研究大地構(gòu)造及能源，金屬和非金屬礦產(chǎn)總體分布規(guī)律等；

★★

1:5萬及1:2.5萬，用以研究巖體分布，圈定接觸帶，了解基底構(gòu)造、劃分成礦遠(yuǎn)景區(qū)及尋找油氣田。

地質(zhì)工作階段比例尺線距點(diǎn)距測(cè)量方法區(qū)域填圖1:1000000

10000

航空磁測(cè)和海洋磁測(cè)1:50000050001:2000002000200～10001:1000001000100～5001:5000050050～250航空、海洋和地面磁測(cè)1:2500025025～100找礦1:1000010010～50地面磁測(cè)1:5000505～20勘探1:2000204～101:1000102～51:50051～2觀察說明下圖中哪一種測(cè)網(wǎng)布置最合理,為什么?2.磁測(cè)精度◆磁測(cè)精度是衡量野外磁異常觀測(cè)質(zhì)量的主要標(biāo)志，也是確定野外工作方法技術(shù)的依據(jù)，同時(shí)決定了工效和成本?！舸艤y(cè)的均方誤差。若同一觀測(cè)點(diǎn)上檢查觀測(cè)次數(shù)多于兩次，則可用下式計(jì)算均方差◆磁測(cè)精度的確定高精度 均方誤差≤5nT中精度 均方誤差6~15nT低精度 均方誤差>15nT其中均方誤差小于2nT的高精度磁測(cè)，定為特高精度磁測(cè)?！铩锎艤y(cè)精度分為如下三級(jí)

★★通常確定磁測(cè)精度：★★大于三倍均方誤差的異常是可信的，等值線的間距不得，小于三倍均方誤差?！舸艤y(cè)精度的保證★★儀器性能的選擇及調(diào)節(jié)，必須作儀器一致性檢查★★為保證磁測(cè)精度實(shí)現(xiàn)，必須滿足誤差分配公式

即測(cè)量中誤差平方必須滿足：儀器的均方誤差、基點(diǎn)及基點(diǎn)網(wǎng)建立的均方差為、野外磁異常觀測(cè)均方差為、消除干擾的各項(xiàng)改正的均方差、整理計(jì)算的均方差為及其它因素均方誤差平方和。（三）野外施工1.基點(diǎn)、基點(diǎn)網(wǎng)的建立★★基點(diǎn)分為總基點(diǎn)，主基點(diǎn)及分基點(diǎn)?！艋c(diǎn)★★組成基點(diǎn)網(wǎng)或分基點(diǎn)網(wǎng)后，必須選用高精度儀器進(jìn)行連測(cè)?！艋c(diǎn)網(wǎng)★★連測(cè)的結(jié)果計(jì)算均方誤差和誤差分配，要求連測(cè)的均方誤差小于總均方誤差的二分之一?！铩锒喹h(huán)連測(cè)必須進(jìn)行平差。2.日變觀測(cè)◆在高精度磁測(cè)時(shí)，如不設(shè)立分基點(diǎn)網(wǎng)進(jìn)行混合改正，則必須設(shè)立日變觀測(cè)站。◆日變觀測(cè)站，必須設(shè)在正常場(chǎng)（或平穩(wěn)場(chǎng)）內(nèi)溫差小，無外界磁干擾和地基穩(wěn)固的地方。◆日變站有效作用范圍與磁測(cè)精度有關(guān)，低精度測(cè)量時(shí)，一般在半徑50~100km范圍內(nèi)，高精度磁測(cè)時(shí)，最大有效范圍一般以半徑25km設(shè)一個(gè)站為宜。

(1)在野外磁測(cè)過程中，操作員__________A、可以攜帶鐵磁性物品，如小刀、手表、鑰匙、發(fā)卡等等。

B、不能攜帶任何鐵磁性物品，否則對(duì)儀器有影響。C、沒有嚴(yán)格規(guī)定。

(2)在野外磁測(cè)中，必須設(shè)立日變站，其原因是_____A、消除地磁場(chǎng)日變的影響，作日變改正用。B、為了了解正常場(chǎng)，供正常場(chǎng)改正用。C、防備測(cè)點(diǎn)上的儀器出毛病。(3)設(shè)立日變站要注意_________

A、設(shè)立在正常場(chǎng)上。B、注意周圍有無磁性干擾，必須在無磁性干擾的地方。C、日變站要在測(cè)點(diǎn)觀測(cè)前觀測(cè)，在結(jié)束當(dāng)天的野外觀測(cè)后撤除。D、日變站必須要二十四小時(shí)觀測(cè)。E、日變站記錄間隔越密越好。F、日變站在野外觀測(cè)過稱中可以搬動(dòng)。3.測(cè)線磁場(chǎng)觀測(cè)◆測(cè)線觀測(cè)都是始于基點(diǎn)而終于基點(diǎn)對(duì)建立分基點(diǎn)網(wǎng)的，要求測(cè)量過程中2~3小時(shí)閉合一次分基點(diǎn)觀測(cè)◆使用高精度質(zhì)子磁力儀觀測(cè)時(shí)，必須用一臺(tái)同類儀器按上述要求進(jìn)行日變觀測(cè)◆切忌操作員和儀器探頭攜帶者攜帶磁性物品◆注意地質(zhì)、地形和干擾物的記錄，以便分析異常時(shí)使用◆明顯異常要隨時(shí)注意合理加密測(cè)線、測(cè)點(diǎn)、追索異常，以便準(zhǔn)確地確定異常形態(tài)4.質(zhì)量檢查◆質(zhì)量檢查的基本要求檢查點(diǎn)數(shù)要大于總測(cè)點(diǎn)數(shù)的3%，絕對(duì)數(shù)不得少于30個(gè)點(diǎn)，采用均方誤差評(píng)價(jià)，并以正態(tài)分布圖表示異常場(chǎng)檢查點(diǎn)數(shù)為總檢查點(diǎn)數(shù)的5%~30%，采用平均相對(duì)誤差評(píng)價(jià)，可用異常場(chǎng)檢查對(duì)比剖面圖表示檢查觀測(cè)應(yīng)貫穿于野外施工的全過程，做到不同時(shí)間、同點(diǎn)位、同探頭高度（四）觀測(cè)結(jié)果的計(jì)算整理及圖示1.觀測(cè)結(jié)果的整理計(jì)算◆磁測(cè)目的是要提取所研究對(duì)象的磁異常，其它因素引起的磁場(chǎng)均為校正場(chǎng)，校正場(chǎng)從理論上討論可分為兩類：★★一類是與地磁場(chǎng)及背景場(chǎng)有關(guān)的，如正常地磁場(chǎng)或正常背景場(chǎng)的校正；與經(jīng)緯度有關(guān)的正常地磁場(chǎng)水平梯度校正；正常地磁場(chǎng)垂直梯度校正；磁日變校正?！铩锪硪活惻c儀器工作狀態(tài)及性能有關(guān)，始零點(diǎn)校正；溫度校正；扭鼓（或輔磁）校正。2.磁測(cè)的圖件◆磁異常特征的基本圖件★★磁異常平面等值線圖★★磁異常剖面圖★★磁異常剖面平面圖◆磁測(cè)工作基本圖件★★磁測(cè)工作材料圖★★磁測(cè)原始數(shù)據(jù)圖★★磁測(cè)成果圖（五）物性測(cè)定及統(tǒng)計(jì)整理1.巖（礦）石標(biāo)本的采集◆應(yīng)采集巖（礦）石的基巖露頭或鉆井的巖芯◆各類巖（礦）石標(biāo)本采集數(shù)量一般不能少于30塊◆采集點(diǎn)要均勻分布◆標(biāo)本形狀盡可能為等軸狀（或立方體），體積應(yīng)以101010cm3為宜◆為了研究巖（礦）石剩余磁化強(qiáng)度的大小和方向，需要采集定向標(biāo)本，也就是要確定標(biāo)本在原露頭上的空間位置2.磁性測(cè)定方法◆磁秤法★★按標(biāo)本相對(duì)于磁系不同的放置位置，可分高斯第一和第二兩種位置進(jìn)行磁性測(cè)定★★高斯第一位置適用于強(qiáng)磁性標(biāo)本測(cè)定，高斯第二位置用于弱磁性標(biāo)本★★高斯第二位置測(cè)定時(shí)，因標(biāo)本放置位置的不同，又可分為兩種方法，一種稱為磁秤法第二位置測(cè)定；另一種稱為磁秤法第三位置測(cè)定法磁秤法高斯第二位置圖磁秤法高斯第一位置圖◆

MP-4質(zhì)子磁力儀測(cè)定法3.磁性參數(shù)統(tǒng)計(jì)整理和圖示◆磁參數(shù)統(tǒng)計(jì)一般統(tǒng)計(jì)計(jì)算和統(tǒng)計(jì)圖示★★統(tǒng)計(jì)計(jì)算a.平均值①算術(shù)平均值：②幾何平均值：③加權(quán)平均值：b.離散特征值①均方差：算術(shù)均方差：幾何方差：

均方差越大，說明測(cè)定的數(shù)據(jù)越離散；均方差較小，則數(shù)據(jù)越集中于平均值附近。

一般以常見值加減0.5~2倍均方差作為參數(shù)的常見變化范圍?！铩锝y(tǒng)計(jì)圖示利用統(tǒng)計(jì)圖示的方法統(tǒng)計(jì)特征數(shù)，一般步驟是：統(tǒng)計(jì)分組，編制統(tǒng)計(jì)表，繪制直方圖，頻率曲線及玫瑰圖等，在此基礎(chǔ)上由圖上確定其統(tǒng)計(jì)特征數(shù)值。a.統(tǒng)計(jì)分組b．頻率直方圖和頻率分布曲線c.累積頻率曲線d.玫瑰圖

（六）磁力儀用來測(cè)定磁場(chǎng)變化的裝置（或工具），稱為磁力儀。（一）機(jī)械式磁力儀（略）（二）電子式磁力儀質(zhì)子磁力儀（質(zhì)子旋進(jìn)磁力儀）光泵磁力儀超導(dǎo)磁力儀※質(zhì)子磁力儀（質(zhì)子旋進(jìn)磁力儀）的工作原里理H＞＞BH⊥B磁法勘探儀器■1特斯拉（T）=109納特（nT）nT常用單位■機(jī)械式磁力儀：精度5nT，刃口式，懸絲式，相對(duì)測(cè)量儀器■質(zhì)子磁力儀：精度0.1nT，T=23.4874（nT）,f——拉摩爾旋進(jìn)頻率，絕對(duì)測(cè)量儀器■磁通門磁力儀：精度10～20nT，高磁導(dǎo)率坡莫合金，利用電磁感應(yīng)信號(hào)來測(cè)Za，相對(duì)測(cè)量儀器■光泵磁力儀：精度0.01nT,T=0.035684f，f——躍遷頻率，絕對(duì)測(cè)量儀器■超導(dǎo)磁力儀：精度10-6nT，能測(cè)出10-3nT■梯度儀■航空、海洋、衛(wèi)星磁力CS2—61型懸絲式垂直磁力儀

該儀器為用來測(cè)量垂直分量相對(duì)值的機(jī)械式儀器，磁系是一根圓柱形磁棒，懸吊在恒彈性扁平金屬絲中央，利用地磁場(chǎng)的垂直強(qiáng)度力、重力、及懸絲扭力三個(gè)力矩的平衡來測(cè)量磁場(chǎng)。該儀器觀測(cè)精度±5nT。測(cè)程±18000～±33000nT。CSX1-70型袖珍磁力儀

該儀器是專門為地質(zhì)人員野外踏勘，發(fā)現(xiàn)磁異常用的，儀器非常輕便簡(jiǎn)單，物探工作中也可以用來作中低精度的～磁測(cè)。觀測(cè)精度為25nT，測(cè)程范圍內(nèi)±20000～±250000nT。格值儀用來標(biāo)定機(jī)械式磁力儀格值的儀器。它利用赫姆茲線圈在線圈中央產(chǎn)生均勻磁場(chǎng)，把待標(biāo)定的磁力儀放在線圈中央，人工改變磁場(chǎng)大小來測(cè)定磁力儀格值。MP4質(zhì)子磁力儀

該儀器是一種帶