用GSM―19T微机质子磁力仪测定岩矿石标本磁性参数的方法及磁性参数实际工作中的应用

1、用GSM 19T微机质子磁力仪测定岩（矿）石标本磁性参数的方法及磁性参数实际工作中的应用摘要 在磁法勘探工作中，岩石和矿石的磁性及其差 异，是磁法勘探的地球物理基础，也是产生磁异常的地质原 因。因此，要对此异常进行正确的地质评价，就必须对岩石 和矿石的磁性进行测定。测定岩（矿）石磁性参数的仪器类 型和方法甚多，本文主要介绍在野外条件下无需添置专用的 磁性测定仪器，利用高精度 GSM-19T 微机质子磁力仪（产 自加拿大）测定标本的磁性参数，具有一定实用价值。关键词 GSM-19T 微机质子磁力仪 磁化率 剩磁 实际 工作中的应用中图分类号 P631.2 文献码 B 文章编号 1000-405X

2、 （ 2014 ） -7-222-2岩（矿）石的磁性参数是磁法勘探应用的前提，也是成 果解释的物质基础。正确合理的取得岩（矿）石磁性参数， 对磁测工作很重要。磁测参数的利用贯穿于磁测工作的始 终，编写设计、布置工作、估算异常大小、定性和定量解释 都离不开磁参数。因此如何正确的获得岩石和矿石的磁性参 数在磁法勘探中是一项十分重要的工作，它对正确进行磁异 常的地质评价具有重大的实际意义。本文主要介绍在野外条 件下无需添置专用的磁性测定仪器，利用高精度 GSM-19T 微机质子磁力仪，对岩（矿）石标本用高斯第一位置进行磁 性测定。在进行磁法测量工作过程中， 要掌握工作区内的岩 （矿） 石的大体分布特

3、征。然后根据异常解释的需要对工作区岩 （矿）石标本进行合理采集，主要岩（矿）石每种岩性不得 少于 30 块。1 具体岩（矿）石标本物性测定的方法1.1 仪器及辅助设备仪器使用 GSM-19T 微机质子磁力仪。传感器采用单探头的总场测量装置，将标本靠近探头一 定距离，同时在附近设一日变站（使用同类仪器） ，将每次 读数进行日变改正后才能算出标本产生的磁场。标本架用 CSC-61 磁秤脚架做支撑 （或自制），其上 置两块活动的（带无磁合页）平板。一块水平放置并固定在 架上，另一块倾斜可调，使交角与当地磁倾角相等，并使倾 向朝北，置于探头北侧，见图 1，板上装有角铝，以防标本 盒下滑。标本盒边长为

4、10cm 的正方形木盒，按左螺旋系统 规定 X 轴向东， Y 轴向北， Z 轴向下，在 3 个轴向的正向盒 面分别标以 2、4、6；在 3 个盒的负面上分别标以 1、3、5， 当将这标本盒置于上述标本架倾斜面上， Z 轴与地磁场 T 方向一致量杯一一最大量程为 5001000cm3的玻璃量筒；直径 1520cm，高约40cm，且距上端约 5cm处有一个软的直径 在1cm的水管的塑料桶；或感量不低于 5g，最大秤量2 kg 的体积秤。软尺，三角尺，量角器，面盆及若干碎布或棉花等。1.2 测定步骤（ 1 ）选择测试地点：在测区内选择一处磁场平稳（理 论正常场）无人文干扰磁场的地点。（ 2）架设仪器

5、：仪器组装好，把探头和探杆固定，探 头要两个横截面要朝向正东和正西，此时探头的高低可以根 据标本架的高低自行调节。 （最好探头保持 1 .8m ）此时在具 本地点大于 20m 的地方在架设一台同样型号的磁力仪， 使该 磁力保持自动观测，观测间隔最好选择3s，该磁力仪用于对岩（矿）样的观测数据进行日变改正。（3）安置标本架：用高斯第一位置测定，如图1 所示，即把标本置于探头轴向北侧，并使倾角为I0（ I0 等于当地地磁倾角）的倾斜板放置标本后，使通过标本中心的 Z 轴（平 行 T0 方向）的延长线交于探头中心。此时的距离 r 为沿 T0 方向的斜距。根据标本磁性强弱，调节标本盒中心与探头中 心的

6、距离（不小于15cm）为保证数据的可靠性，标本产生 的磁场大于或等于± 1nT。（4）标本装盒：将待测标本放入标本盒内，用碎布塞 紧，并注意使标本中心与盒中心一致。对于定向标本，应使 其东、北、下方向分别与标本盒X、 Y、 Z 轴正方向一致。（5） 调试仪器：架好仪器及探头，此时读数TO。测定 时，将仪器的线号键（ Line ）置于标本编号。用仪器的点号 键（Station）按上盒面的号码（如 Z轴正向为6）和绕Z轴（即TO方向）每旋转 90°读取一数编入 601、602、603、 604其余各方面向上时一样，百位上数字代表轴向（正 或负），个位上的数字代表同一轴向的读数次

7、序数。（6）观测：放标本前读数 n0,将标本盒放在标本架上，选择距离r使仪器读数变化较大（土 1nT）,此时当遇见强 磁的岩样时要注意仪器的观测精度要达99,记录距离r ;按向上盒面的号码依次读数 n1 , n2, n6。为减少标本形状不规则、磁性不均匀和标本位置误差的 影响，可在每个轴的正、负方向分别读取四个数（标本盒沿 T0 方向每旋转 90°读一个数） ，也就是采用 24次读数法， 取四次读数平均值来代表该轴向读数，如n6= 。特别注意的是包括n0，还需将每次读数进行日变改正后，用改正后的数据进行计算。（ 7）测定标本体积：取出标本，用细绳将标本放在水 中浸湿，然后轻缓放入装入

8、满水的塑料筒中，同时用空量筒 收集被排出的水。待塑料筒中水面平静后，放正量筒并读取 量筒中的水量 V，此数即为标本体积（cm3）,也可用体积秤 秤取标本体积。1.3 测定要求距离r量准到0.2cm,体积V量准到5cm3。仪器探头附近的磁性干扰物如强磁性标本、铁筒等不得 移动；测定过程中，标本架、探头支撑杆不得移动。用第一位置测定，各读数应满足：当我们安装的仪器和摆放的岩（矿）样位置和方向正确 的时以上的条件是能满足的，当在野外出现不满足上述条件 时有两种情况，一、我们所测的岩（矿）样是无磁性或弱磁 性岩石；二、是在安装仪器标本架和标本盒是放错的标本的 位置和方向。1.4 计算磁性参数高斯第一位

9、置，磁化率：式中：r标本中心到探头中心距离；V 标本体积;T0 当地总磁场值。剩磁：偏角：（注：方位角由偏角公式中的分子分母的正负组合决定）。倾角：1.5磁性参数统计整理和图示磁性参数是受复杂地质因素制约的一种随机变量。统计 的目的是以每一类岩（矿）石标本所测得的一批不同参数的 随机变量中找出它们的常见值和常见变化范围。由于磁参数 一般均满足算术正态分布或对数正态分布的规律，因此磁参 数统计一般采用两种统计方法，即统计计算和统计图示。（1）统计计算一般求数据的平均值（算术平均值、几 何平均值、加权平均值）及均方差，常见变化范围一般以常 见值加减0.52倍均方差作为参数的常见变化范围。（2）利用

10、统计图示的方法统计特征数，一般步骤是： 先统计分组，编制统计表，绘制频率直方图，制作频率分布 曲线及玫瑰图，在此基础上由图上确定其统计特征数值。2 磁性参数实际工作中的应用 本区的岩（矿）石磁性参数测定结果表明：（1） 磁铁矿化辉石闪长岩磁性最强，其磁化率为35303 X 10-6 SI，剩磁为4215 X 10-3A/m，属较强磁性岩石，形成 强度高、梯度大高值磁异常。在地面能引起 1000nT 以上的 磁异常。（2）辉石闪长岩和花岗闪长岩具有较强的磁性，辉石闪长岩的磁化率和剩磁分别为 21399X 10-6 SI 和 2239X 10-3A/m ，花岗闪长岩的磁化率和剩磁分别为15815X 10-6SI 和 2170X 10-3A/m ，形成了强度较高的异常，通过计算辉 石闪长岩能引起 600nT 的地面磁异常， 花岗闪长岩能够引起 450nT 的地面磁异常。（3）铅锌矿化角砾岩磁性较弱，其磁化率和剩磁分别为278 X 10-6 SI和183 X 10-3A/m，属于低等磁性岩石。（4）白云质灰岩，大理岩和石英岩状砂岩磁化率平均 值均在 60X 10-6SI 以下，剩磁平均值均在 200X 10-3A/m 以 下，表现为弱磁或