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文档简介

1、地球物理学专业重磁电勘探实习大纲与指导书地球物理与石油资源学院2007年7月目 录前言2第一章地球物理野外实习教学大纲3第二章 重力勘探野外实习指导书51、野外工作方法和技术要求52、重力勘探的技术设计63、重力勘探的野外施工74、重力资料的室内处理9第三章 磁力勘探野外实习指导书131、野外工作方法和技术要求132、任务的确定143、仪器设备174、野外工作195、原始记录206、资料处理与图件编制217、成果提交248、磁力野外实习内容249、磁力资料整理公式26第四章 大地电磁测深(MT)实习指导书271、野外工作方法和技术要求272、大地电磁测深的技术设计283、大地电磁测深(MT)野

2、外工作方法及技术29第五章 可控源声频大地电磁测深法(CSAMT)实习指导书311、野外工作方法和技术要求312、技术设计及方法特点323、方法概述324、CSAMT的野外工作方法及技术355、CSAMT的资料处理37第六章 瞬变电磁测深法(TEM)实习指导书411、野外工作方法和技术要求412、技术设计及方法特点413、LowTEM野外采集方法与技术414、LowTEM资料处理445、中心回线方式瞬变电磁测深法(CLTEM)48第七章、频谱激电法(SIP)53附录A:磁力仪性能的校验55附录B:用微机质子磁力仪测定岩(矿)石标本的方法57前言实习是教学过程中极为重要的实践性教学环节。通常可将

3、实习分为专业教学实习和生产实习(或毕业实习)。为了拓宽学生知识面、提高实际工作能力,适应市场经济发展的需要,特安排野外教学实习,将重、磁、电法、三种地球物理方法与野外地质条件和工程任务相结合,进行野外教学实习。考虑到地震勘探的相对独立性和时间上的安排,本指导书不涉及与地震勘探相关的实习内容。本大纲适用于地球物理学专业的本科学生。我们在以往实习的基础上,本实习大纲和实习指导书由胡家华老师、唐新功老师和谢兴兵老师负责编写,其中相关内容借鉴和参考了其它院校的同类教材和参考书,最后经院领导和固体地球物理系领导审定。第一章地球物理野外实习教学大纲实习名称:地球物理野外实习实习类型:教学实习学 分:2学分

4、实习周数:4周适用专业:地球物理学执 笔 人:胡家华审 订 人:唐新功一、 实习的性质、目的与任务通过地球物理野外实习,使学生进一步巩固大地重力测量、地磁学与地电学、地震勘探原理、电法勘探等课程的基本理论知识,培养学生在实际工作中的动手能力和分析问题、解决问题的能力,使学生熟悉重力、磁法、电法勘探和地震勘探这几种主要的地球物理野外工作方法,熟悉地球物理资料的采集过程,同时对野外生产的各个环节的管理有一个感性认识。经过实践过程的锻炼,使学生掌握和深化所学的理论知识,为学生将来从事地球物理工作打下坚实的基础。二、 教学基本要求l 了解地球物理学在国民经济和社会发展中的重要地位和作用。l 了解所在油

5、田地层、岩石、构造特征,产油气层的地质年代,油、气、水分布情况,各油层所属沉积相类型。l 了解地球物理方法能够解决哪些工程和技术问题。l 熟悉重力勘探的野外工作方法和资料采集过程,掌握重力勘探的技术特点及应用范围。l 熟悉磁力勘探的野外工作方法和资料采集过程,掌握磁力勘探的技术特点及应用范围。l 熟悉电法勘探的野外工作方法和资料采集过程,掌握电法勘探的技术特点及应用范围。三、 实习内容l 重力勘探实习l 磁法勘探实习l 电法勘探实习四、 实习方式、实习地点及时间安排l 实习方式由指导老师具体指导,集中实习,分组实施。l 实习地点江汉油田物探处。l 时间安排第八学期进行,实习时间4周,具体安排如

6、下:(1) 重力勘探实习 (6)天(2) 磁法勘探实习 (6)天(3) 电法勘探实习 (10)天(4) 编写实习报告 (2)天(5) 路途 (2)天(6) 机动 (2)天五、 组织管理 1由院、系指派有经验的专业教师负责实习的联系、安排、指导和协调工作,按每20名左右学生配备一名实习指导教师。实习队设队长、副队长(兼管理员)各一人,实习队一切事务听从队长安排。2聘请实习基地专业人员兼任实习指导老师。3分组实习,每组指定一名组长负责具体工作。六、 成绩考核与评定1 考核内容由指导老师对学生在实习过程中的表现和对实习内容的掌握情况进行全面考核。(1) 指导老师鉴定 30%(2) 实习笔记与实习报告

7、 20%(3) 实习单位鉴定 20%(4) 笔试或口试 30%2 成绩评定综合上述考核内容,最后采用优(>90分)、良(80-89分)、中(70-79分)、及格(60-69分)、不及格(<60分)五级记分制评定学生成绩。第二章 重力勘探野外实习指导书1、野外工作方法和技术要求执行以下技术标准:(1)SY/T 58192002 (地面重力勘探技术规程)(2)SY/T 58001993 (石油重磁力勘探野外资料验收规定)(3)SY/F 582893 (石油物探岩石密度测定)(6)SY/T 6055- 94 (石油重力、磁力、电法勘探技术图件)(7)SY/T6280-1997 (石油地震

8、队健康、安全与环境管理规范)2、重力勘探的技术设计(一)重力勘探的地质任务、工区位置、自然及交通条件、地质及地球物理条件概况(二)仪器设备重力仪一般分为相对重力仪和绝对重力仪,用于重力勘查工作中的重力仪,一般都是相对重力仪。目前常用的LCR金属弹簧重力仪,就是相对重力仪。有两个最基本的部分:一是静力平衡系统,又叫灵敏系统,用来感受平衡系统的微小变化。二是测读机构,用来观测平衡系统的微小变化并测量出重力变化。采用补偿法进行测读,也称为零点读数法。要注意几个常用的概念:1、角灵敏度:指单位重力变化所能引起平衡体偏角的大小,偏角越大,说明角灵敏度越大,表示仪器越灵敏;2、零点读数法:也称补偿法,其含

9、义是,选取平衡体的某一位置作为测量重力变化的起始位置,即零点位置,重力变化后,第一步是通过放大装置观测平衡体对零点位置的偏离情况;第二步是用另外的力补偿重力的变化,即通过测读装置将平衡体准确地调回零点位置,测微器上前后两个读数的变化反映了重力的变化;3、零点漂移:重力仪的弹性元件在一个力的长期作用下产生弹性疲劳和蠕变,使弹性元件随时间推移产生极其微小的永久形变的现象。(三)比例尺及测网的确定比例尺的大小反映了对测区研究对象或异常体研究的精细程度,通常根据地质任务、规模及异常特征来确定。一般以不漏掉最小勘查对象所引起的异常为准则,即至少有一条测线穿过该异常体,所以线距不能大于异常的长度。测线的方

10、向应垂直与已知异常或勘查对象的走向,尽量与已有的其它物探剖面重合或者平行,并兼顾到布点、施工的方便。选取测区时要使研究对象位于测区中央,使周围有足够范围的正常场,以确保异常的完整性,并尽可能包括已知区。对于一般的小范围测量,测区的形状尽可能规则,如矩形测网,测点均匀地分布在测区内,在已知的勘查对象上方测点可适当加密。(四)测量精度与误差分配异常精度的高低反映了所获得的异常质量的好坏,野外的数据经过整理后,还要进行各项校正。因此,异常的总精度与每一项校正都有关系,如下式:式中,为异常的总精度;为数据测量精度;为地形校正精度;为仪器精度;为基点联测精度;为布格校正精度,其中,为高程测量精度;为纬度

11、校正精度,其中,为测点坐标测量精度。异常精度是确定工作方法技术的依据,同时决定了测量效率和成本。实际工作中,应根据各种实际条件,比如,仪器性能,测区地形,交通状况等条件合理分配各项精度要求。测量总精度一般定义为最小有工业意义的矿体所引起的异常的1/2到1/3,计算公式为式中,为最小有工业意义的矿体的异常最大值。3、重力勘探的野外施工(一)施工前的仪器准备1、仪器的性能检查及调节(1)测程调节到适合当地工区的观测范围。(2)测定气泡曲线和纵、横水准器的调节,气泡曲线偏离其正确位置不超过(1/41/2)格。(3)灵敏度调节:亮线反映了重力仪的灵敏度,对于LCR-G型,调为(911)个单位;LCR-

12、D型,调至(0.91.1)个单位。2、仪器的静态试验目的是了解仪器的静态零点漂移情况和环境温度对仪器的影响,每隔2530分钟观测一次,连续观测24小时以上。在远离震源,环境温度变化小于3°C、周围干扰小的室内进行静态试验。仪器置平、开摆稳定后,连续观测24h,每30min读取一个数,试验数据经固体潮改正后,作出仪器静态零点掉格曲线,并计算仪器的掉格率。静态零点掉格曲线要求呈线性变化,24h静态掉格一般小于0.040×10-5 m·s-2。3、仪器的动态试验目的是了解重力仪在动态条件下的零位变化,以确定重力仪线性变化的最大时间间隔,以及野外的最佳工作时间段。动态检验

13、应在与野外工作相类似的条件下进行,点距与实际点距相当,选择重力段差在2×10-5m·s-2以上的810个点进行双程往返观测,观测时间8h以上,连续观测2个工作日(收工前动态观测时间为1个工作日)。要求动态观测精度不低于设计测点观测均方误差。4、仪器的一致性检验在工区用两台以上的仪器工作时,要进行一致性检验。选择两点间重力差较大的地区,点距与实际点距相当,选择810个点进行检验。如果动态混合掉格试验满足要求,可以利用其试验结果确定仪器一致性。要求仪器一致性精度不低于测点观测均方误差。5、格值标定重力仪在开工前、收工后,或者经过大、中修后都必须在国家级格值标定场上检验和标定格值

14、。重力仪比例因子及格值标定应为最新标定成果,仪器正常时,每3年应进行一次格值标定或校对。对未进行格值标定的仪器在国家重力标定场(标准点)上标定格值,标定采取两点重复观测法。用平均读格差的相对均方误差代表相对均方误差,要求不大于0.03%。(二)重力仪的使用步骤及注意事项1、重力仪使用步骤正式使用重力仪前,需要提前把它加热到恒温温度,并使其稳定4小时以上,一般操作步骤如下:(1)将底盘平稳地放在观测点上,使底盘中间水泡大体居中;(2)并小心地将仪器从箱内取出,轻缓平稳地放在底盘上,利用底盘凹面使仪器水泡大致居中;(3)利用调节螺丝使气泡准确居中;(4)逆时针旋转开关按钮,用力均匀地转动紧固螺丝到

15、尽头,打开仪器,松开摆灯,开灯;(5)转动读数按钮,使亮线从左到右对准读数线,待读数线稳定后读数;(6)逆时针旋转读数旋钮一周,使亮线向左偏离读数线(7)再顺时针转动读数旋钮,使亮线由左向右对准读数线,读数(8)重复(6)、(7)两步,重复读数;(9)测量完毕,顺时针转动夹固螺丝,关摆,关灯。将仪器放回箱内。2、重力仪使用须知(1)轻拿轻放,严禁碰撞。重力仪属于高精密测量仪器,绝对不能磕碰。运输和使用过程中,随时检查仪器装箱的提把、背带、挂钩等是否牢固,以消除隐患。拿取和安放仪器时要动作轻缓;(2)防水、防晒。要避免阳光直晒和雨淋;(3)保持仪器水平放置。严禁将仪器大角度倾斜、横置和倒置。时刻

16、保持仪器近似处于水平放置状态,倾斜角度不得超过45度;(4)仪器调稳以后开摆,关摆以后移动,避免读数过程中仪器受到碰撞;(5)转动旋钮时动作要均匀,缓慢。每次读数时,都应使亮线由左到右缓慢移动;(6)严禁在仪器旁边嬉戏打闹。(三)基点网测量的技术要求和观测方式测线和测点布置好以后,就应该根据仪器的零位变化的最大线性时间间隔和交通运输条件等情况确定基点分布的密度和网形分布。基点是重力异常的起算点,也是重力测量的质量控制点,可以按时间测定重力仪的零点漂移,以便准确地对各观测点进行零漂校正。基点应选择在地基稳固、联测方便、干扰小的地方。基点网全部采用重复观测法联测,且按照闭合环路进行。当需要建立多个

17、环路时,每个环路所包含相邻环路中的基点数不得少于2个,以便统一平差。 (1)基点网的建立基点联测时,投入2台或2台以上重力仪采用双程往返观测法进行,在各基点的重复观测中,仪器的位置和高度前后保持一致。基点点位选择在地基稳固、联测方便、周围干扰小的地方建立。两基点工作单元之间至少有3个连接点,如基线之间跨度过大,采用加密重力基点的方法,以缩短测点观测起闭基点的时间。结合工区条件和施工情况,布设的基点基本覆盖工区,尽量满足施工中当日闭合。(2)普通点观测普通点采用单次观测法,每个工作单元必须起、闭于基点,基点观测必须做“G负G”。G123nG (3)检查点布设为检查施工质量,在普通点施工的同时布设

18、检查点,布设时遵循“一同三不同” (不同仪器、不同操作员、不同日期)原则。总检查率不低于5%,检查点闭合差不大于相应均方根误差的2.5倍。(四)普通点的观测方式和质量检查普通点一般采用单次观测方法。每次测量工作都开始于基点,并终止于基点,即每个工作单元首尾必须连接基点。两基点间观测的时间也不能超过仪器零位变化的线性范围的最大时间间隔。不同的人进行观测时,存在一定的视觉误差,所以一般只能在基点上换人。对于每个测点而言,采用单次观测方式,每个测点读数3次,3次读数的互差不能超过5Gal。为了检查普通点上重力观测的质量,以及读数是否准确,需要对测点进行质量检查。具体做法是,按照一定的原则,抽取一定数

19、量的测点作为检测点,对这些检测点再进行一次测量,并与之前的测量结果进行比较,以确定测量质量是否合格。抽取检测点的原则是:(1)检测点的分布在时间和空间上大致均匀分布;(2)检测点与初次测量时所用的仪器、操作员和时间都不相同; (3)质量检查应贯穿整个观测过程,以便及时发现问题,避免大的损失;(4)检测点数应占总点数的(35);(五)大地测量大地测量的主要任务是确定测点的平面位置和高程。测点的点位精度和高程精度要采用同一方法进行重复测量(包括重复读数)的方法进行检查,要求检查点均匀分布,总检查点不小于总点数的3。4、重力资料的室内处理(一)野外观测资料的检查和验收野外观测资料的检查和验收内容为:

20、仪器工作状态是否正常,野外工作程序和方法是否合理,野外记录薄记录是否完整,有无其它质量问题(如数据的不寻常变化,仪器受振动发生突然掉格现象等)。1、重力仪试验精度(1)动态试验式中:T 仪器动态均方误差,10-5m·s-2;i 第i个相邻点间单个增量与平均增量之差;m 增量总数;n 联测边数。 (2)一致性试验 式中:Y 仪器动态均方误差,10-5m·s-2;i 某仪器在某相邻点之增量与各台仪器平均增量之差。(3)重力仪格值标定式中:C´比例因子;G 两国家基本点已知重力差,10-5m·s-2;g 两基本点间仪器观测平均重力差,10-5m·s-

21、2。用平均读格差的相对均方误差代表相对均方误差,按下式计算,并要求不大于0.03%。 式中:c 格值相对均方误差;vi 某次读格差与平均读格差之差(i=1,2,ng),格;ns 独立读格差数。2、重力观测值的内部校正经固体潮和零点位移改正后,由每个工作单元的起始基点推算各重力测点的绝对重力值。(1)固体潮校正式中:G(i)-i点固体潮理论值,10-5m·s-2;Gm、Cs-分别为月心和日心至地心平均距离,km;Rm、Rs-分别为月心和日心至地心距离,km;Zm、ZS-分别为月亮和太阳对测点的地心天顶距,(°);-潮汐因子,采用平均值1.16;-测点纬度和地心纬度,(

22、6;)。取测区中央的地理坐标,计算出每个重力观测时刻的理论固体潮值进行校正。(2) 零点掉格校正每一工作单元起闭基点的早、晚校两次读数的重力值之差,剔除固体潮校正值以后即为零点校正值。计算校正系数,然后按观测时间进行线性校正。式中:K掉格校正系数,10-5m·s-2/min;普通观测时,终止基点与起始基点重力差,10-5m·s-2;终止基点与起始基点已知重力差,10-5m·s-2;分别为在起始基点和终止基点上的观测时间,min。3、重力观测值的外部校正(1) 布格校正gb=(0.3086-0.0419)h式中:地改最大半径=20km;h布格改正基准面到测点的高差;

23、(2) 正常场校正正常场校正采用19011909年赫尔默特公式:r0=978030(1+0.005302sin2-0.000007Sin22)正常场改正误差:r=±0.814sin22.x式中: 测点平均纬度;x 测点纵坐标均方误差 .km。(3)地形校正在0m20m的方形近区,根据八方位实测的相对高差用下式计算8个斜顶面三角棱柱体的地校值,然后相加。 A =a2+1, B =b2+1, C =aba =h1/D, b =(h2 - h1)/D=ln(1+)式中: 过测点在测线方向或其垂直方向上的每个三角形的改正值,10-5m·s-2;D方形域的半边长,m;h1方形域四条边

24、中点上的高程,m;h2方形域四个角点上的高程,m。通过公式求出测点近区、中-远区地改值总和,然后逐点校正。近区采用野外检查的方法统计。中、远区用转动量板方位进行检查。各区段的误差按下式计算:式中:i某区段地形改正的均方误差,10-5m·s-2;i第i点原始地形改正值与检查点之差(i=1,2,n),10-5m·s-2;地改总均方误差按下式计算:式中:地地改总均方相对误差,10-5m·s-2;i1近区地改误差,10-5m·s-2;i2中、远区地改误差,10-5m·s-2。4、基点网观测数据的整理与平差基点网观测数据一般在固体潮校正以后,进行零位移校

25、正,求取各相邻基点间(一个边段)的重力差值(段差)。零位移校正可根据所采用的观测方法用图解或计算方法进行。(1)基点网联测精度:按各工作单元观测均方差的均方根衡量。式中: 第j单元联测均方误差(j=1,2,N0),10-5m·s-2;m j单元增量总数;n j单元联测基点的边数; 基点网联测均方误差,10-5m·s-2; 基点网总单元数。 (2)基点网观测精度:式中: 基点均方误差(j=1,2,N0),10-5m·s-2;r 基点网闭合圈数;Z 基点平差臂总数; 各平差臂的权(i=1,2,Z); 各平差臂的改正值,10-5m·s-2。 (3)基点网平差

26、基点观测值经固体潮和零点位移改正后,计算各环闭合差,绘制平差图,采用波波夫逐次逼近法进行平差。5、检查观测精度计算 式中:检查观测均方误差,10-5m·s-2;di第i点前后观测值之差,10-5m·s-2;n检查点数;6、测点重力值的观测精度计算 式中:0 基点网观测精度,10-5m·s-2;R 测点检查观测精度,10-5m·s-2。7、布格重力异常值及精度计算(1)布格重力异常值计算 式中: g 测点重力值, 10-5m·s-2;gb 布格改正重力值, 10-5m·s-2;gt 测点地改重力值, 10-5m·s-2;r0正

27、常场值, 10-5m·s-2。(2)布格重力异常精度计算式中:布格异常总精度, 10-5m·s-2;观测重力值精度;布格校正精度;地形校正精度;正常场校正精度。(二)普通点观测数据的整理1、初步整理初步整理的目的是根据普通点的观测值进行固体潮校正和零位移校正,最后求出各普通点相对于总基点的重力差,或者推算出各普通点的重力绝对值。具体步骤是:读数转换à固体潮校正à零点偏移校正à与基点之间的差2、重力异常的计算重力异常的计算包括对普通测点的重力值进行地形校正、布格校正和正常场校正,最后获得各普通测点的布格重力异常。具体步骤是:地形校正à布

28、格校正à正常场校正à布格重力异常(三)重力资料的处理与解释根据布格重力异常值,绘出剖面图和平面等值线图,进行位场分离、水平方向导数、垂向导数等换算,分析重力异常总体变化趋势,重力异常的最大和最小幅值、异常的走向、梯度变化特征等,参考地层密度变化规律以及其它物探资料,分析相应场源体的形状、大小、埋深和产状等要素。对分析结果作出合理的地质解释。第三章 磁力勘探野外实习指导书1、野外工作方法和技术要求执行以下技术标准(1)SY/T 57712004 (地面磁法勘探技术规程)(2)SY/T 58001993 (石油重磁力勘探野外资料验收规定)(3)SY/F 582893 (石油物探

29、岩石密度测定)(4)SY/T 6055- 94 (石油重力、磁力、电法勘探技术图件)(5)SY/T 6280-1997 (石油地震队健康、安全与环境管理规范)2、任务的确定在确定任务时,应结合具体情况,根据当地地质-地球物理模型,以寻找具备磁测前提的矿床、地层、控矿构造、有关蚀变岩石等作为磁测目标物,尽量发挥高精度磁测在构造研究、地质填图、直接和间接找矿、矿区勘探等多方面的作用。例如配合大、中、小比例尺区域地质调查,提供研究基础地质的资料;成矿远景区的高精度磁法普查寻找弱磁性矿产或进行间接找矿,以圈出找矿靶区,其中包括贵金属、有色金属、黑色金属以及具有磁法间接找矿前提的非金属矿床等;配合矿区及

30、外围普查勘探,对弱磁异常进行详细研究,为寻找深部、隐伏矿提供线索;勘查油气矿床;在环境地质、水文地质及工程地质中的应用;其他包括寻找爆炸物、地下管道、考古等人文活动遗迹调查方面的应用。 应用综合物化探方法时,要考虑高精度磁测特点(使用前提、作用、效率、成本等),合理地确定其具体任务,充分发挥其作用,当工作地区存在着多种可能用高精度磁测解决的问题时,应当考虑同时解决多种问题的必要和可行性。(一)技术设计在地质勘查勘探工作的所有阶段,凡采用高精度磁测时,都必须进行技术设计。磁测总误差小于或等于5nT的磁测工作,统称为高精度磁测工作。(二)测区、比例尺和测网的确定应根据高精度磁测工作的具体任务,确定

31、测区范围。测区范围必需保证探测成果轮廓完整,周围有一定面积的正常场背景。但为了节约工作量,一般可将普查范围划为“控制区”与“调查区”,对“控制区”可以放稀测网。在勘探矿区的磁测工作不仅要研究矿床本身,还要研究废石堆、尾矿场。测区范围应尽可能地包括少量已知区,即地质情况清楚,过去已作过磁测工作并经验证的地段。与过去工作过的磁测工区相衔接时,必须有一定数量的重迭测线,并尽量包括过去工作过的基点或基线点。(三)磁测工作比例尺的确定在区域地质调查阶段,高精度磁测作为综合物探方法之一,用于中、小比例尺(1:20万到1:10万)及大比例尺(1:5万到1:2.5万)地质填图等。在普查阶段,比例尺应和地质普查

32、比例尺相当或者再大一倍,主要使用的比例尺由1:2.5万到1:5千。在详查阶段,比例尺要大于1:5千。(四)高精度磁测区域调查与普查测网的选择以能从信噪比很低的数据中发现有意义的最小异常为原则。测线距应不大于成图比例尺上1cm的长度,以保证最小有意义地质体上有一条测线通过。其测点距应保证测线上至少有3个连续测点能在既定工作精度上反映异常。当测区内信噪比较低时,可将有效异常范围内的连续测点数加到6到9个(视干扰强度而定)。有时限于工区条件和为了工作方便,也可用不规范测网进行观测。在详查工作中,点线距必须保证观测结果能清晰地反映异常细节,以满足数据处理和推断解释的需要。(五)磁测参数的选择和磁测精度

33、的确定应根据任务要求,探测目标物的磁化特性和形状,结合仪器设备能力,合理地选择磁测参量。磁测参量包括:磁场垂直分量异常Za,磁场总量异常T及总磁场垂向梯度异常Th或水平梯度异常Tx。设计磁测工作时应尽可能选择那些对发现磁异常,解释推断有独特作用的磁参量,而且在设备条件许可与经济合理的情况下要进行多参量磁测,以查明场源的更多特征。(六)磁测工作的精度用磁场观测精度的均方误差为衡量磁测精度的标准。观测均方误差的计算公式为: (31)式中: 第I点经各项改正的原始观测与检查观测之差; n 检查点数;i=1,2,n。对于异常磁场应用平均相对误差来衡量。平均相对误差的计算公式为: (32) (33)式中

34、:与第i点的原始观测与检查观测。(七)区域地质调查的磁测和大面积普查性磁测工作的精度应根据干扰水平和仪器设备条件确定,以满足综合找矿,综合研究需要为原则。一般普查性磁测工作的精度,应根据由目标物引起的可以从干扰背景中辨认的,有意义的最弱异常极大值的五分之一到六分之一来确定。异常详查和配合矿区详查评价的磁测工作,其精度应根据异常特征和所需等值线间隔确定,并满足解释推断时可能用到的某些数据处理技术对磁测精度的特殊要求。为查明目标物磁场的更多特征和区分干扰异常,需要在异常区和精测剖面上进行同点位的不同高度观测,此时的磁测精度按最低高度上的观测精度来衡量。如有特殊情况,应在设计书中另行规定。(八)总精

35、度的误差分配磁测总精度是测点观测误差(含操作及点位误差、仪器噪声均方误差、仪器一致性误差以及日变改正误差)、总基点、正常场与高度等各项改正误差的总和。可根据实际技术条件,在保证总精度的前提下,提高某项精度和降低另一项精度,可参考表1进行误差分配。表1 磁测误差分配表磁测总误差nT野外观测均方误差,nT基点、高程及正常场改正误差,nT总计操作及点位误差仪器一致性误差仪器噪声误差日变改正误差总计正常场改正误差高程改正误差总基点改正误差54.362.652.02.02.02.451.01.02.021.561.10.70.50.71.2120.70.70.710.870.70.30.30.30.49

36、70.280.280.3注:操作及点位误差中,含点位不重合、探头高度不准、探杆倾斜等误差。(九)总基点与各种改正方法总基点为全测区的零点,即异常起算点。如工区范围较大时可设立分基点,总基点与分基点组成基点网。使用质子磁力仪测定地磁场强度,无需用基点网进行地磁场值传递和基点网联测,但需消除日变影响,求出各基、测点之间地磁场的真正差值。因此,除总基点外,各日变站也担负着测区分基点的作用,并通过日变改正,把测区的观测值归一化到同一时间。若总基点的T0值为已知时,各分基点即可直接使用总基点的T0值进行日变改正,此时无需再作总基改正。若总基点尚未确定,可先假定一个To值,各分基点统一使用此T0值作日变改

37、正。特选定了总基点并测出其To值之后,再按这两个To值之差作总基改正。在日变改正中,要提高对地磁场短周期变化的改正精度。因此,应按地电结构的差异分区设置日变观测站,按需要的精度确定采样间隔,进行日变改正。可参照附录B执行。当测区范围内或剖面长度内正常场变化超过表1误差限时,必须进行地磁场正常梯度改正。当观测点总基点的高差超过表2所示高度改正的误差限时,必须进行地磁场垂向梯度改正。(十)专门剖面与专项工作的设计在所有正式面积性工作中,必须设计典型剖面。典型剖面应布置在能概括反映区内不同地层、火成岩、构造和矿产的地方,并是好能与已有地质剖面重合。剖面的数量由地质情况的复杂程度和磁场变化情况以及工作

38、任务确定。长度应大于地质情况已知地段的高度,观测点距可根据需要而定,以能取得不同地质体上的详细对比资料为原则。观测精度应适当提高。当需要对异常作定量推断时,必须设计精测剖面。精测剖面应布置在最能反映异常特征,最少干扰,最利于进行定量计算的地方,并尽可能与已有勘探线重合或通过已有探矿工程。剖面应是直线,其方向应垂直于异常走向或通过异常的正负极值点。剖面数量视异常情况而定,剖面长度要使两端出现正常场。剖面点距和精度要求跟据定量推断的需要确定。(十一)大地测量定点方法应根据工作任务、工区地形和以往测地工作程度等具体条件确定。对中小比例尺磁测工作,宜利用较工作比例尺大一级或同级的合格地形图定点,或采用

39、航片定点等新技术以提高效率。所定点位的最大平面误差值,在按工作比例尺作的图上必须不大于2.0mm。对等于或大于1:1万的磁测工作,应采用仪器敷设基线,并在此基础上逐点或隔点测定测点(全仪器法),或敷设控制点网(半仪器法)。所定点位的最大平面误差值,在按工作比例尺所作的图上必须不大于2.5mm。(在通视条件极差的地区,在不影响完成地质任务的前提下,可适当放宽)。按下式计算的相邻点距离的相对误差值须不大于25%。应按地形图上所定点位确定每个测点的高程。一般高程误差不大于高度改正允许误差,如表2:表2 高程误差分配表磁测总误差,nT高度改正误差,nT允许高程误差,m51.041.620.729.21

40、0.2811.6为便于磁测资料的长期利用,对测网基线的端点、重要剖面的端点、磁测总基点、基点及主要异常位置,以及建议的异常查证工程位置,都应与附近三角点进行联测,求出坐标值并标绘在地形底图上,必要时可将上述点位的永久标志向当地政府托管。(十二)磁参数测定工作高精度磁测工作均需进行磁性参数调查。尤其根据地质-地球物理模型进行间接找矿时,对磁参数的调查了解必须更为广泛和深入地进行。应根据磁参数的研究任务,结合工作地的地质条件及岩(矿)石磁性强弱选择合适的磁参数测定方法,并按每个异常都应解释和交待的原则确定标本采集点的分布,要求采集新鲜的岩、矿石标本。每类岩石标本不少于30块,按测定方法的要求,确定

41、标本的大小、规格,提出进行岩矿鉴定、化学分析等补充研究的方案。当具有已知地质断面和相当的磁异常曲线,该曲线又有以计算磁性地质体的总有效磁化强度时,要尽可能通过反演计算求出磁性地质体的总有效磁化强度。磁参数的测定灵敏度应不低于10-5SI。3、仪器设备(一)仪器准备开工前仪器试验内容主要有:探头高度试验、噪声水平试验、观测误差试验和一致性试验。收工前或仪器检修后,还须进行观测误差和一致性试验。1、探头高度试验在工区内选择一条长约100m,对浅层干扰有代表性的典型剖面,点距35m,用1.5m,1.8m,2m三个不同探头高度各进行一次往返观测。以观测结果选出接近恒定值的最佳探头高度。探头高度一经确定

42、,必须在全区内保持不变,其误差不超过探头高度的1/10。2、噪声水平试验将仪器的探头置于无人文干扰的磁场平稳处,探头间隔在20m以上。在日变平稳时段进行秒级同步观测,取100个以上的观测值计算仪器的噪声水平。3、观测误差试验在无人文干扰且磁场平缓(10nT20 nT)的地方,建立一条观测路线,设观测点50个以上。参与生产的各台仪器在这些点上作往返观测,观测值经日变改正后,计算各台仪器的观测均方根误差。4、仪器一致性试验同一工区使用两台以上(含两台)仪器时,需进行仪器一致性测定,方法观测误差的测定。仪器一致性用总观测均方根误差衡量,量值应不大于设计观测均方根误差的1/2。(二)日变站设立、联测和

43、日变观测1、日变站的设立设于平稳磁场内,磁场的水平梯度和垂直梯度较小,在半径2m及高差0.5m范围内磁场设于平稳磁场内,磁场的水平梯度和垂直梯度较小,在半径2m及高差0.5m范围内磁场变化不超过设计总均方根误差的1/2。附近无磁性干扰源,并远离建筑物和工业设施(铁路、厂房、高压线等)。周围地形平坦,有利于标志的保存,并测定坐标和高程。为保证磁力采集精度,日变站控制范围应不大于40km。2、仪器校对点选取设于磁场梯度较小处,附近无自然、人文磁性干扰源,设立明显标志,便于出工、收工时校对。做校对观测时,点位和探头高度前后应保持一致,并要求观测值经日变改正后,其闭合差不大于2.5倍野外观测均方根误差

44、。3、日变站基本场值的求取与联测(1)日变站基本场值的求取连续观测72h以上(18时6时进行,读数时间间隔取为1min),选取夜间平稳时段(20时6时)观测值100个以上,观测值的算术平均值作为该日变站的基本磁场值。(2)日变站的联测用系统误差较小的仪器,在18时6时的磁场平稳时段内,进行日变站与日变分站之间的秒级同步观测,读数时间间隔为30s,连续观测时间不少于3.5h。4、日变观测(1)选择性能较好的仪器进行日变观测,采样间隔30s。(2)每天日变观测应早于校对点15min,而终于晚校对点观测之后。(3)梯度大于2.0nT/min的日变资料不能用于日变校正。(4)日变改正精度用仪器噪声水平

45、衡量。(三)测点观测与质量检查1、测点采集按校对点测点校对点顺序进行观测,每个测点采取两个合格读数。测点点位应避开自然、人文磁性干扰源,无法避开时应做详细备注。2、检查点观测应严格按“一同三不同”(不同仪器、不同操作员、不同日期)要求执行,检查量不少于测点总数的5%,检查观测直接差不大于设计观测均方误差的2.5倍。(1)对仪器设备的基本要求:用于同一工区,同一性质工作的仪器,而且是测量同一参量的,类型要尽可能相同。用于生产观测、日变观测及磁性参数测定等各类仪器应配套。各类仪器的零、部件要齐全完好,易损零部件有一定量的备品。工具齐全,配套情况良好。仪器的档案要完整。仪器的精度必须满足设计书要求,

46、其他各项性能满足设计书、仪器说明书及铭牌规定,如上述要求不能满足,则待检修达到要求或配套齐全后再行领取。应按磁测总精度的要求,选用相应精度级别的磁力仪。(2)仪器设备的性能检验:正式生产前,应对所有用于生产的(包括备用的)仪器的性能,可达到的观测精度和各仪器间的一致性,进行现场校验,以保证满足设计书和本规程的要求。校验应在工作现场进行。观测点数不少于50个,其中少数点要处于较强的异常场上(约为均方误差的5倍以上)。各仪器的观测结果无明显系统误差。用全部仪器重复观测值算出的总观测均方误差值不大于设计均方误差值的2/3。用多台仪器进行重复观测,计算总均方误差的公式为:(34)式中:Vi 某次观测值

47、(包括参与计算平均值的所有数值)与该点各次观测值平均数之差;n 检查点数, i = 1,2,n;m 总观测次数,等于各检查点上全部观测次数之和。对于仪器噪声不符合设计书要求的,有明显系统误差的以及观测均方误差达不到要求的仪器,应查明原因,必须重新进行调节和校验,如仍达不到要求,则应停止使用。仪器经过调节和检修,则应重新进行性能校验。在每一测区正式开工前与工作结束后,均应对使用的仪器噪声均方根值,观测精度与一致性等进行测定,检查其变化情况,检查方法按仪器说明书及附录A中的有关要求执行。(3)对仪器设备的保安和维护:建立严格的责任制,仪器的发放单位和使用者,应对仪器的安全负全面的责任,未经主管单位

48、和操作者本人同意,他人不得随意动用,交接仪器时交接双方进行检验并办理并接手续;使用、保管、运送仪器设备时必须防水、防潮、防曝晒、防震、防尘。严禁将仪器放置在潮湿、不清洁和不安全的地方;仪器箱内应经常备有有效的干燥剂。雨季野外工作时,要随身携带防水塑料套,在低温条件下工作时,可将仪器提高1-2h放在室外,以消除室内与野外温差过大对读数的影响,在多风沙地区工作时,收工后应将仪器设备用布包严;运用高精度磁力仪时必须由工作人员随身携带,妥善维护,严禁寄存和托运,如因特殊情况必需托运时,应经领导批准,然后妥善包装,装入结实的木箱,仪器与各零部件之间应有足够厚的“缓冲”材料,并保价托运;仪器设备发生故障时

49、必须及时修理,禁止凑合使用;严禁随意拆卸仪器,而且因防震、防摔、防碰等原因;仪器不正常时,必须首先排除外部原因,如电池、电缆、接插头的接触不良及短路等。在断定非外部原因后,才能将仪器送回修理;日常保养包括每日用毕后擦净尘土、汗迹,特别是各插口(座)要保持清洁;每月要对仪器设备全面保养、检查一次,每年应全面检查、维修一次,并将检查和维修结果,记入仪器使用薄。4、野外工作(一)基点的选择:总基点,其位置必须实地确定,要求是:1、位于正常磁场内;2、磁场的水平梯度和垂直梯度变化较小,在半径2m及高差0.5m范围内磁场变化不超过设计总均方误差值的1/2;3、附近没有磁性干扰物(特别是可移动磁性干扰物)

50、,并远离建筑物和工业设施(如铁路、厂房、高压线等);4、所在地点能长期不被占用,有利于标志的长期保存。(二)分基点的选择:分基点亦即分区日变站,要求是:1、位于平稳磁场内;2、靠近驻地,使用方便;3、参照对总基点要求的第2、3、4款执行。(三)仪器校正点: 用于了解一天或一段工作时间内仪器性能是否正常。1、位于磁场梯度较小处,即避开异常点或磁场突变区,设立明显标志,每次校正时点位和高度尽可能一致;2、附近没有可移动磁性干扰物;3、在观测路线上或其它便于使用的地方。(四)基、测点观测每个闭合观测单元的观测,必须始于校正点,终于校正点。长剖面工作,如一天内不能完成闭合单元的观测工作回到校正点进行仪

51、器校正时,须在当日观测的剖面末端设23个连接点,次日观测从重复各连接点的观测开始,并于剖面观测结束后回到校正点观测。当在校正点上的前后两次读数经日变改正后的差值超过两倍观测均方误差时,则全闭合观测单元工作量报废,并查明仪器不正常的原因。测点观测时应严格遵守下列要求,并随时注意观测结果的变化,及时采取妥善的处理措施。进行观测点观测时,一般作单次观测即可满足精度要求;观测时,观测人员必须“去磁”即不能带小刀、发卡、皮带扣、鞋扣等磁性物品,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。这个距离可以通过试验确定,以不影响观测结果为原则;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

52、致;观测时如遇有事故(如仪器受震),仪器性能可能发生突然变化时,应即回到震前测过的几个测点(点位要正确)上作重复观测,必要时应回到校正点上作重复观测,以检查仪器性能,当确认仪器性能正常后,方可继续观测; 当观测结果出现如下变化时必须采取的相应措施:1、当相邻两测点读数相差较大时,或当有值得注意的地质现象时,须加密测点;2、当相邻测线的异常特征明显不一致时,须加测线;3、当测区边缘发现可能有意义的异常或值得注意的地质现象时,须追踪观测;4、随时注意异常与周围地质现象之间的关系,记于备注栏内,必要时需试测岩石磁性或采集标本;5、遇有磁性干扰物(如铁路、厂房、井场、高压线、有磁性的岩坎或岩石堆等)时

53、,须合理移动点位,避开干扰,并做好记录以备日后核查。(五)日变观测对日变观测仪器及观测方法的要求:应在投入生产的同类型仪器中挑选性能最好的、内存最大的磁力仪进行日变观测。采样间隔应符合对日变改正误差的要求;每个日变站的To值一经选定,不应变动;每个日变站可控制的磁测范围,需要试验确定。当测区地电结构有较大差异时,应按地电结构的不同,分区设立日变站,或在开工前,于地电结构不同的各个地区同时进行精度日变观测,若证实各站间的差异不大时,才可扩大日变站的控制范围。在进行日变观测期间要注意对磁力仪的保护,要把磁力仪放在能避风遮雨的容器内,防止阳光曝晒。要有专人进行日变观测;在一个工作日内,日变观测应始于早校正点观测之前,终于晚校正点观测之后;在每一个测区开工前,应作少量的昼夜连续观测,以了解仪器性能和短周期日变特征;遇到磁暴或磁扰较大时应停止工作。(六)磁性参数的确定和磁性标本的采集标本采集与物性参数测定工作,应做到以下几点:在异常和矿化蚀变地段,凡能采到新鲜岩石的地方,必须采集标本。进行各种磁参数的测定工作,每个测点不应少于5块标本,以提高代表性;对典型剖面上的全部钻孔及其他有关勘探线上的钻孔的岩芯,要进行磁性测定工作,岩芯取样密度依岩性及矿体特点而定,在每

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