1 野外高精度磁法掃面設(shè)計計劃書 一、序言 二、設(shè)計工作量 三、野外工作方法及技術(shù)要求 執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)：地質(zhì)調(diào)查 ( （ 1）測網(wǎng)布設(shè)原則 高精度磁法掃面依據(jù)地面高精度磁測技術(shù)規(guī)程 (對1:2000 高精度磁測工作網(wǎng)度的基本要求，結(jié)合工區(qū)自然地理、交通條件等方面的綜合情況，在技術(shù)規(guī)程各項要求的前提下，從實際出發(fā)，采取半自由網(wǎng)的方式進(jìn)行高精度磁測工作。測區(qū)網(wǎng)度 2010m。測區(qū)內(nèi)在地形條件無法到達(dá)的情況下，操作員根據(jù)野外實際對線、點進(jìn)行局部調(diào)整 甚至舍棄部分測點。根據(jù)區(qū)內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造情況和實際工作情況，為使測線能盡可能地切過不同構(gòu)造單元，同時提高野外生產(chǎn)效率，測線布設(shè)為南北向，即坐標(biāo)方位 0 。 大功率激電測深工作依據(jù)電阻率測深法技術(shù)規(guī)程（ 時間域激發(fā)極化法技術(shù)規(guī)程（ 對 1:2000 激電測深工作網(wǎng)度的基本要求，結(jié)合工區(qū)自然地理、交通條件等方面的綜合情況，在技術(shù)規(guī)程各項要求的前提下，從實際出發(fā)，采取規(guī)則網(wǎng)的方式進(jìn)行激電測深工作。測點點距 20m。測線方向應(yīng)垂直于測區(qū)內(nèi)勘查對象的總體走向布設(shè)，必要時也可進(jìn) 行分段控制；應(yīng)盡量避開不利于施工的地形地物； 需要勘查不同埋深的標(biāo)志層時，可在大極距電測深網(wǎng)中用小極距測深點加密。 （ 2）測網(wǎng)布設(shè) 所有測線進(jìn)行統(tǒng)一編號，依據(jù)“右手定則”，以北和東為增加方向。 采用“奇遇”手持 合 1:2000 地形圖布設(shè)測網(wǎng)。工作前對 行了三參數(shù)校正。工作中先把理論坐標(biāo)輸入 用手持 參照地形圖的基礎(chǔ)上定點。到達(dá)點位后存儲點位坐標(biāo)及高程，并在實際點位上做出標(biāo)記 (包括拴綁紅布條或用紅油漆在固定物體上標(biāo)注線點號 )，以備檢查和保存。遇明顯地形、地物點時應(yīng)對點位進(jìn)行 校正。高精度磁測工作點位中誤差為 5米（偏 2 線中誤差 20 m，偏點中誤差 5 m），高程中誤差 5米。作業(yè)中遇陡壁、大河、水庫、強干擾區(qū)（工廠、居民點）等無法逾越的障礙時做了適當(dāng)移點或跳點，并在記錄本中備注。激電測深工作中測深點進(jìn)行精準(zhǔn)定位，打下木樁作為標(biāo)記，跑極點位誤差為 5米（偏線中誤差 20 m，偏點中誤差 5 m），如遇無法逾越的障礙時做了適當(dāng)移點，并在記錄本中備注。 執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)：地面高精度磁測技術(shù)規(guī)程 ( 工作采用加拿大生產(chǎn)的 臺。儀器主要參數(shù)：測程 20000數(shù)分辨率 達(dá)精度 1 足本次高精度磁測的精度要求。在野外工作前，按照技術(shù)規(guī)范，要對儀器進(jìn)行噪聲、可達(dá)到的觀測精度和一致性測定。 （ 1）儀器噪聲測定 測定時使探頭之間距離保持在 20儀器達(dá)到秒級同步，同時進(jìn)行觀測，讀數(shù)時間間隔 10s，選取 100個左右的觀測值，用下式計算各儀器的噪聲均方根： 式中： 為第 i 時的觀測值 起始觀測值 0x 的差值； 為 13臺儀器同一時間觀測差值 的平均值； n 為總觀測次數(shù)。 （ 2）一致性測定 用于野外生產(chǎn)的 9 臺儀器在選定的測點上進(jìn)行往返觀測，并在附近設(shè)立 1個日變站進(jìn)行日變觀測 (觀測時間間隔為 5秒 )。對觀測結(jié)果經(jīng)日變改正后，按下式計算總均方誤差： 21 式中： 為某次觀測值 (包括參與計算平均值的所有數(shù)值 )與各次觀測值平均 112 數(shù)之差； n 為檢查點數(shù)， i=1， 2， 3， n ； m 為總觀測次數(shù)，等于各檢查點上全部觀測次數(shù)之和。 （ 3）基點選擇及日變站的建立 總基點的選擇 參照航磁圖及地質(zhì)資料，初步選擇總基點的位置 ，然后在現(xiàn)場進(jìn)行具體選擇。 總基點選擇的原則： 在半徑 2 遠(yuǎn)離建筑物和工業(yè)設(shè)施。 利于標(biāo)志的長期保存。 分基點及日變站選擇 選擇原則： 用方便； 分基點可以兼做日變站。 儀器校正點選擇 校正點需使用方便，并建 立固定標(biāo)志。 基點聯(lián)測 采用二臺磁力儀分別位于總基點和分基點上，在日變化較小的時段內(nèi)同時觀測，按下式計算兩基點間的增量： 101n式中： T 為磁場增量 ( 1分基點第 i 時觀測值； 0總基點第 i 時觀測值 ； 4 n 為觀測取值個數(shù)。 （ 4）日變觀測 日變觀測采用循環(huán)工作方式，采樣間隔為 5s，自動記錄。探頭始終保持同高度和同方向。日變觀測早于早校正點觀測，晚于晚校正點觀測。日變站有專人負(fù)責(zé)看守，禁止任何可移動的磁性干擾物接近日變站。 （ 5）野外測量 野外工作為總場測量方式，觀測參數(shù)為地磁總場強度 T。 野外測量采用校正點觀測點校正點的閉合方式進(jìn)行。有時當(dāng)日不能返回到校正點校正儀器，這種情況下，在一個閉合單 元工作結(jié)束后再終止于校正點校正儀器。早、晚校正兩次讀數(shù)，讀數(shù)差經(jīng)過日變改正后絕對差值小于兩倍的設(shè)計均方誤差，否則，該閉合單元的觀測資料按報廢處理。 操作人員在出工前嚴(yán)格去磁，嚴(yán)禁攜帶任何磁性物品 (如鑰匙、小刀、皮帶環(huán)、手機等 )，對于必須攜帶的磁性物品和其它有磁性的設(shè)備，在進(jìn)行觀測時應(yīng)遠(yuǎn)離磁力儀 1 野外觀測時，按規(guī)程盡可能保持探頭南北向放置，并使探桿直立和探頭高度保持一致。 在觀測過程中，操作員隨時注意觀 測值的可信度，當(dāng)可信度小于 95時，進(jìn)行重復(fù)觀測，當(dāng)兩次讀數(shù)之差不大于 1進(jìn)行存儲和記錄。 當(dāng)遇到居民點、公路、井場、高壓輸電線、廢棄礦場、鐵絲網(wǎng)等干擾時，在記錄本的備注欄加以備注。 （ 6）磁參數(shù)測定 測區(qū)出露的各類巖石均應(yīng)采集物性標(biāo)本，每類巖石的標(biāo)本數(shù)均應(yīng)大于 30塊，異常和礦化蝕變地段，凡能采到新鮮巖石的地方，均應(yīng)采集標(biāo)本，進(jìn)行參數(shù)的測定工作。標(biāo)本形狀盡量接近正方形，體積大于 150標(biāo)本進(jìn)行了磁化率和剩磁測定。具體方法如下： 采用質(zhì)子磁力儀測定方式，儀器型號 為 算公式為： 磁化率 3 63 4 5 6120 0 0051 1 0 43 2 2 2n n n n n n S 5 剩磁 3 2 2 2 31 2 3 4 5 651 102r r AI n n n n n n 偏角 1 1234 傾角 1 56221 2 3 4t a n n n n 式中： r 為標(biāo)本盒中心與探頭中心的距離 (20 v 為標(biāo)本體積 ( 0T 為當(dāng)?shù)氐卮艌鲋?( （ 7）質(zhì)量 檢查 磁測工作的精度 磁測工作的精度用觀測均方誤差來衡量，觀測均方誤差的計算公式為： 式中： i 第 n 檢查點數(shù)； i 1， 2， n。 磁測工作總精度 磁測工作的總精度用磁測總誤差來衡量： = 式中： 磁測總誤差； n 磁測工作的各項誤差，包括觀測誤差 (含操作及點位誤差、儀器噪聲均方誤差、儀器一致性誤差、以及日變改正誤 差 )、基點、正常場、與高程等各項改正誤差； i=1,2,3, n； i 第 磁參數(shù)測定質(zhì)量要求 6 磁性參數(shù)測定的質(zhì)量檢查率應(yīng)達(dá)到 10%以上，檢查時對儀器的安置，標(biāo)本體積測定和裝盒等，均需要重新進(jìn)行。磁化率和剩余磁化強度的測定質(zhì)量以平均相對誤差為評價標(biāo)準(zhǔn)，計算公式為： 式中：表示第 i 點的原始觀測與檢查觀測。 （ 8）野外資料整理 依據(jù)規(guī)范要求，對磁測資料和日變資料作預(yù)處理：去掉質(zhì)量不符合要求的數(shù)據(jù)；對數(shù)據(jù)進(jìn)行編輯；對原始觀測值進(jìn)行各項改正，改正的內(nèi)容是： a基 點改正與正常場改正，最小改正值為 0 1用國際地磁參考場 數(shù)項和年變系數(shù)采用 2010 年中國科學(xué)院地球年中國地球物理協(xié)會公布的各項系數(shù)，以此來計算正常梯度改正系數(shù)。 總基點的正常梯度改正值為 0，用正常梯度改正系數(shù)和各測點的坐標(biāo)值計算每個測點的梯度改正值 總基點以南取正，總基點以北取負(fù)。 b對普通測網(wǎng)觀測值作日變改正，最小改正值為 0 1 c對觀測值做高度改正，計算垂向梯度觀測值，計算到 0 1m。利用地磁垂向梯度 變化公式確定其改正系數(shù)。 03h 式中： 0T 為總基點磁場值 ( R 為地球半徑，取 6371000米； 高度改正系數(shù) (m)。 從總基點的高程算起，用高度改正系數(shù)和測點的高程值計算每個點的高度改正值 高于總基點取正值，低于總基點取負(fù)值。 d按下式計算各測點的 T 值： T T T T T T 正日測 基高 7 式中： 測點上的觀測值 ( 日變改正值 ( 正常梯度改正值 ( 高度改正值 ( 總基點磁場值 ( T 為測點磁異常值 ( 把經(jīng)過預(yù)處理的磁測資料轉(zhuǎn)存到電腦上并用打印機把數(shù)據(jù)列表打出。 （ 9）圖件編制 磁測工作結(jié)束后，應(yīng)提交下列圖件： 說明工作情況和成果的主要圖件，包括： a交通位置圖。 b實際材料圖。 c磁場剖面平面圖。 d磁場等值線平面圖。 e典型異常綜合剖面圖。 f推斷成果圖 (推斷平面圖及推斷剖面圖 )。 原始曲線圖及其他輔助圖件，包括： a日變曲線圖及其他表示儀器性能的原始曲線圖。 b表示觀測質(zhì)量的圖件：質(zhì)量檢查對比曲 線圖及觀測誤差分布圖等。 c巖石磁性參數(shù)統(tǒng)計圖件。 d若進(jìn)行了磁場梯度測量和微磁測量等工作，則應(yīng)提交磁梯度和微磁測量的成果圖件和各種電算處理圖件。 執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn) : 電阻率測深法技術(shù)規(guī)程（ 時間域激發(fā)極化法技術(shù)規(guī)程（ 工作采用重慶地質(zhì)儀器廠生產(chǎn)的 0功率激電測量系統(tǒng)。 （ 1)儀器性能檢查 8 不極化電極 不極化電極內(nèi)阻要求小于 2 每組不極化電極間的電位差要求小于 2 導(dǎo)線 導(dǎo)線的規(guī)格和數(shù)量應(yīng)根據(jù)用途、電極距大小、供電電流強度和工區(qū)自然條件選擇，一般選擇內(nèi)阻小、輕便、強度高的導(dǎo)線。要求導(dǎo)線內(nèi)阻小于 10 /壓高于發(fā)送機的工作電壓。導(dǎo)線的絕緣電阻應(yīng)每公里大于 2500V。對于長度為 D（ 導(dǎo)線，其絕緣電阻應(yīng)大于 2/D（ 儀器一致性檢查 在極化率變化較大的異常地段、測點數(shù)大于 20、選擇 I，使 100上，各臺儀器在相同條件下往返觀測。取均方誤差最小的一臺儀器為“標(biāo)準(zhǔn)”，分別 計算各臺儀器與“標(biāo)準(zhǔn)”儀器的均方相對誤差。計算均方相對誤差的公式為： 221式中： 為第 i 點被測儀器觀測數(shù)據(jù)； 為第 i 點“標(biāo)準(zhǔn)”儀器觀測數(shù)據(jù)； n 為參加統(tǒng)計計算的測點數(shù)。 當(dāng)某臺儀器計算的均方相對誤差大于設(shè)計總精度的 2/3時，應(yīng)對該儀器進(jìn)行調(diào)試，使其達(dá)到要 求或不在本測區(qū)使用。 （ 2）裝置類型選擇 激電測深采用不等比對稱四極裝置。 （ 3）儀器參數(shù)的選擇 充、放電時間和供電周期的選擇 該系統(tǒng)發(fā)射機的供電制式為雙向短脈沖制式，占空比 1:1。 延時的選擇 為減小電磁耦合效應(yīng)對激電法的干擾，應(yīng)盡量選擇較長的延時，一般選為幾百毫秒，當(dāng)延時大于 500磁耦合效應(yīng)對直流激電法的影響可忽略不計。同時，延時太大會降低觀測精度。一般選擇 200 9 采樣寬度 為提高觀測 精度 , 采樣寬度應(yīng)適當(dāng)大些 , 疊加次數(shù) 增加疊加次數(shù) ,可提高觀測精度和抗干擾能力 ,同時疊加次數(shù)多 ,生產(chǎn)效率低 ,所以 ,選擇時應(yīng)考慮以上因數(shù)。 （ 4）極距的選擇 電極排列方向的選擇 電極排列方向應(yīng)視任務(wù)而定，當(dāng)要研究極化體的產(chǎn)狀時，電極排列方向應(yīng)垂直于極化體的走向布極；當(dāng)要確定極化體的走向長度時，應(yīng)順極化體走向布極；當(dāng)極化體上方地形起伏較大時，電極排列方向應(yīng)盡可能與地形等高線一致；當(dāng)研究極化體的方向性時，可做十字測深。 極距的選擇 在模數(shù)為 對數(shù)紙上，取 且使其均勻分布，相應(yīng)的段長作為供電極距。不等比裝置的測量極距 供電極距 比，一般保持在1/30 的范圍；等比裝置的測量極距 供電極距 比，一般保持在1/30。 激電測深極距表 （ 5）供電電流 為提高信噪比，要求有足夠大的供電電流，即 I 2。當(dāng)工作地區(qū)的干擾比較小時， 2U 值要求不小于 0.5 工作地區(qū)有明顯干擾時， 2U 值應(yīng)為干擾信號幅值的三倍。對于中梯裝置供電電極 點的測點而言， K , I （ 6）測量要求 準(zhǔn)備工作 10 間域激發(fā)極化法技術(shù)規(guī)定和設(shè)計書的有關(guān)規(guī)定，使每一個參加野外工作的人員都了解總體任務(wù)，明確各自的職責(zé)及與本職工作有關(guān)的技術(shù)要求。 試和標(biāo)定。 專業(yè)訓(xùn)練和安全教育。 供電站 供電站設(shè)備應(yīng)采取必要的防潮、防雨和防曬的措施。 電站操作員應(yīng)進(jìn)行以下操作： 發(fā)電機試車，觀察其空載和有負(fù)載時的運轉(zhuǎn)情況； 檢查儀器、裝備和通訊工具的基本性能； 檢查各線路連接是否正確； 檢查導(dǎo)線是否漏電； 粗略測量供電回路電阻，在確定電路接通和人員離開電極后進(jìn)行試供電，選擇合適的供電電壓并調(diào)節(jié)平衡負(fù)載。 核對各電極所在的電線號 供電電極 聯(lián)接地方式，一般打成垂直于測線方向的一排或幾排。無窮遠(yuǎn)極常打成圓圈狀； 采取減小供電回路電阻的辦法解決。 測量電極 5 極坑內(nèi)不得留有礫石和雜物；地表干燥時，應(yīng)提前向坑內(nèi)澆水；測點巖石裸露時，應(yīng)填濕土。 水里或廢石、沙堆上；應(yīng)盡量減小兩電極間的溫差； 極附近不得有人為擾動 ，嚴(yán)禁在接收機附近用對講機通話； 11 般在測地誤差容許范圍內(nèi)可以自由移動；當(dāng)需要移動較大距離時，可將兩個測量電極垂直于測線作同方向、同距離移動，因此造成 4%內(nèi)時，可不改算 接收機重復(fù)觀測 大值與最小值之差與其平均值之比應(yīng)小于 ；在需要用均方誤差衡量觀測質(zhì)量的地段，最大值與最小值之差應(yīng)小于 M , 分別為設(shè)計觀測均方相對誤差與均方誤差； n 為參與平均的觀測次數(shù)）。 舍去的次數(shù)應(yīng)少于總觀測次數(shù)的三分之一；若超限的觀測數(shù)據(jù)過多，應(yīng)停止觀測進(jìn)行檢查和處理。 立即排除，并根據(jù)漏電點的位置等因數(shù)分析漏電對已有觀 測結(jié)果的影響。應(yīng)在漏電排除后逐點返回重新觀測，直到有連續(xù)三個點的結(jié)果符合要求時為止。 適當(dāng)增加重復(fù)觀測次數(shù)；當(dāng)嚴(yán)重影響觀測數(shù)據(jù)而又無法避免時，應(yīng)停止觀測。 安全操作 須遵守有關(guān)規(guī)程和時間域激發(fā)極化法技術(shù)規(guī)定的要求，汽油必須妥善保管； 須有安全用電和觸電后急救的常識，電源和發(fā)送機必須有絕緣設(shè)備； 須在確信供電回路、電極接地均正常并布極人員離開裸露導(dǎo)線和供電電極時方可供電；在未確認(rèn)停止供電 時不得觸摸電極。在發(fā)電機停車后方可通知收線和移動電極； （ 7）電參數(shù)測定 測區(qū)出露的各類巖石均應(yīng)采集物性標(biāo)本，每類巖石的標(biāo)本數(shù)均應(yīng)大于 30塊， 12 異常和礦化蝕變地段，凡能采到新鮮巖石的地方，均應(yīng)采集標(biāo)本，進(jìn)行電性參數(shù)的測定工作。標(biāo)本形狀盡量接近正方形，體積大于 150 電性參數(shù)測定采用蓄電池作為供電電源，用 收機測定視極化率 S ，并計算視電阻率強 S 。具體測 定方法見時間域激發(fā)極化法技術(shù)規(guī)定。 （ 8）質(zhì)量檢查 系統(tǒng)質(zhì)量檢查應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)情況安排在整個野外工作過程中。在時間和地段上都要有一定的代表性。應(yīng)由與原始觀測不同的操作者在不同的日期進(jìn)行。對解釋推斷、檢查驗證有意義的地段，必須進(jìn)行質(zhì)量檢查。系統(tǒng)檢查的工作量應(yīng)占總工作量的 3%當(dāng)不能對質(zhì)量做出肯定的評價時，應(yīng)增加檢查工作量，但增至總工作量的 20%時，而質(zhì)量仍不符合要求時，則相應(yīng)范圍內(nèi)的原始觀測資料應(yīng)作廢品處理。對面積性工作，如各區(qū)段的觀測條件差異較大時，應(yīng)分區(qū)評價。 對測深點的檢查應(yīng)對原始觀測的所有極距都 做檢查測量。 系統(tǒng)檢查按下式計算觀測誤差。 視極化率的均方相對誤差計算公式為： 221式中： 為第 i 點原始觀測數(shù)據(jù)； 為第 i 點檢查觀測數(shù)據(jù)； 為 與 的平均值； n 為參加統(tǒng)計計算的測點數(shù)。 在低極化率（ 3%）的背景地段，可改用均方誤差來評價。計算公式為： 221 當(dāng)均方相對誤差小于 4%（均方誤差 ，觀測精度為 A 級；當(dāng)均方相對誤差小于 7%大于 4%（均方誤差 ，觀測精度為 視電阻率的均方相對誤差計算公式為： 13 221式中： 為第 i 點原始觀測數(shù)據(jù)； 為第 i 點檢查觀測數(shù)據(jù)； 為 與 的平均值； n 為參加統(tǒng)計計算的測點數(shù)。 規(guī)定有位均方相對誤差小于 7%（無位均方相對誤差小于 4%）時，觀測精度為 A 級；有位均方相對誤差大于 7%而小于 12%（無位均方相對誤差大于 4%而小于 7%）時，觀測精度為 各受檢點的 2值（或 2 值）及 2值的分布應(yīng)滿足如下要求： 均方誤差）的測點數(shù)應(yīng)不大于受檢點總數(shù)的三分之一； 均方誤差）的測點數(shù)應(yīng)不大于受檢點總數(shù)的百分之五； 均方誤 差）的測點數(shù)應(yīng)不大于受檢點總數(shù)的百分之一； 規(guī)定有位均方相對誤差