物探專業(yè)生產(chǎn)實(shí)習(xí)－重磁法勘探部分重磁法勘探原理重力勘探原理重力勘探的物理基礎(chǔ)是密度，地下地質(zhì)構(gòu)造及礦產(chǎn)資源的密度（質(zhì)量）分布不均勻引起的重力變化即重力異常（幾百毫迦）。地球正常重力的變化包括空間變化（可達(dá)6000毫迦）和時(shí)間變化（0.3毫迦）。重力異常是地質(zhì)體的剩余質(zhì)量對(duì)測(cè)區(qū)某點(diǎn)上單位質(zhì)量產(chǎn)生的附加引力的鉛垂分量.磁法勘探原理磁法勘探的物理基礎(chǔ)是地球磁場(chǎng)和巖礦石磁性。地球磁場(chǎng)的主體是穩(wěn)定磁場(chǎng)。穩(wěn)定磁場(chǎng)＝（中心偶極子磁場(chǎng)＋非偶極子磁場(chǎng)）(地球基本磁場(chǎng)T0)＋地殼磁場(chǎng)（磁異常Ta）變化磁場(chǎng)（T）疊加在地球基本磁場(chǎng)之上。巖礦石磁性包括磁化率k和剩余磁化強(qiáng)度矢量MrTa＝μ0（kT0/μ0＋Mr）·QQ為空間因子，是一個(gè)和巖礦石與地面上各測(cè)點(diǎn)距離有關(guān)的量。ΔT＝T－dT－T0＝T測(cè)量值－dT日變值－T0基本磁場(chǎng)值，這是一個(gè)標(biāo)量差?？偩龋?nT各項(xiàng)誤差分配表詳見磁測(cè)規(guī)范，特別注意儀器一致性精度要達(dá)到2nT。（3）野外工作的基本過(guò)程；A．儀器的檢查及調(diào)節(jié)；熟悉儀器操作，檢查儀器能否正常工作。B．儀器的測(cè)試(主要介紹磁力儀)；a．儀器一致性測(cè)定相對(duì)一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)點(diǎn)，多臺(tái)儀器在其它多點(diǎn)上的磁場(chǎng)差應(yīng)該近似相等，即符合對(duì)儀器一致性的要求。性能不一致的儀器不能在同一測(cè)區(qū)工作。儀器的一致性均方差越小越好。這是一項(xiàng)保證磁測(cè)質(zhì)量的重要技術(shù)指標(biāo)。一致性檢查方法如下：在無(wú)人文干擾且磁場(chǎng)平穩(wěn)（10nT~20nT）的測(cè)線上選50－100個(gè)點(diǎn)，多臺(tái)儀器依次觀測(cè)，觀測(cè)值經(jīng)日變校正后。儀器均方差按下式計(jì)算：式中，N為測(cè)點(diǎn)數(shù)，M為儀器臺(tái)數(shù)，Vi,j為i點(diǎn)j號(hào)儀器觀測(cè)值與該點(diǎn)M臺(tái)儀器觀測(cè)平均值之差，要求不大于設(shè)計(jì)工區(qū)測(cè)量的總精度標(biāo)準(zhǔn)的1/2。b．儀器噪聲水平測(cè)試噪聲水平的標(biāo)定方法是在工區(qū)內(nèi)選一個(gè)磁場(chǎng)平穩(wěn)、不受人文干擾的地方，將待定的儀器相距20m放置，采用記日變的方式同步（誤差<2s）觀測(cè)，將地磁場(chǎng)日變作為外場(chǎng)變化，讀取100個(gè)左右觀測(cè)值進(jìn)行計(jì)算。先用七點(diǎn)平均公式對(duì)觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行圓滑。則各臺(tái)儀器噪聲水平為：N為參與計(jì)算的數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)，xi為i時(shí)刻的觀測(cè)值。一般情況下如果校驗(yàn)結(jié)果不理想，除儀器接口不妥外，則主要是儀器本身噪聲干擾所引起的，儀器噪聲過(guò)大則不能使用。C．測(cè)點(diǎn)磁場(chǎng)觀測(cè)方法和技術(shù)要求；（一）觀測(cè)時(shí)，觀測(cè)人員（特別是持探頭的操作人員）必須“去磁”即不能帶小刀，發(fā)卡、皮帶扣、手機(jī)、鑰匙、背包扣、磁卡等鐵磁性物品。檢查的方法是讓持探頭人員靠近探頭，用儀器讀數(shù)測(cè)量，沒有影響讀數(shù)時(shí)，則認(rèn)為已去磁，可以開始工作。（二）必須攜帶的磁性物件和其它有磁性的設(shè)備應(yīng)離開測(cè)點(diǎn)一定距離。觀測(cè)時(shí)羅盤應(yīng)遠(yuǎn)離儀器5m以上，要遠(yuǎn)離汽車30m以上，其它人員也要與儀器保持距離。（三）遇到強(qiáng)磁性干擾時(shí)（鐵路、高壓線等），須合理移動(dòng)點(diǎn)位，并記錄在案；（四）觀測(cè)時(shí)應(yīng)保證點(diǎn)位正確，同時(shí)每次觀測(cè)時(shí)探頭的高度均應(yīng)保持一致。（五）測(cè)點(diǎn)測(cè)量時(shí)通常三人一組，一人持探頭，一人操作儀器，一人做記錄。（六）測(cè)量時(shí)探頭方位需按規(guī)定朝向，不要晃動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)。D．日變站的建立及日變觀測(cè)方法。(一)日變觀測(cè)應(yīng)選在避風(fēng)雨、避陽(yáng)光、溫度變化小的磁場(chǎng)平穩(wěn)處，要遠(yuǎn)離人文設(shè)施、進(jìn)出工區(qū)交通方便。在日變觀測(cè)儀器探頭位置周邊半徑1米的空間內(nèi)，磁場(chǎng)變化應(yīng)≤0.3nT。(二)選擇性能較好的儀器進(jìn)行日變觀測(cè)，日變觀測(cè)儀器應(yīng)與測(cè)點(diǎn)觀測(cè)儀器進(jìn)行秒級(jí)同步，采樣間隔60s.(三)要有專人在日變觀測(cè)站守護(hù)，防止他人靠近儀器探頭，影響日變觀測(cè)質(zhì)量。(四)每天日變觀測(cè)時(shí)間應(yīng)早于出工的第一臺(tái)儀器，晚于收工的最后一臺(tái)儀器。(五)梯度大于2.0nT/min的日變資料不能用于日變校正。E．重力儀觀測(cè)注意事項(xiàng)（一）儀器要輕拿、輕放，在測(cè)點(diǎn)間最好裝箱搬運(yùn)。（二）不得日曬、雨淋。（三）在基點(diǎn)讀三個(gè)數(shù)，在測(cè)點(diǎn)讀兩個(gè)數(shù)。當(dāng)操作員報(bào)數(shù)時(shí)，記錄員需回報(bào)以核對(duì)。取多次讀數(shù)的平均值做為該點(diǎn)的讀數(shù)（四）當(dāng)天的重力觀測(cè)，起始于基點(diǎn)，終止于基點(diǎn)；其間，每測(cè)完一條測(cè)線，返回基點(diǎn)測(cè)一次。（4.）原始資料的整理計(jì)算及圖示A掌握原始資料各類校正及計(jì)算方法；重力數(shù)據(jù)的各種改正a1.重力觀測(cè)數(shù)據(jù)的初步整理(a)求取讀數(shù)差式中，Si、S基——表示第i個(gè)測(cè)點(diǎn)和起始基點(diǎn)上的平均讀數(shù)。(b)求取重力差△gi’式中，C為儀器的格值。（c）求各測(cè)點(diǎn)的混合零點(diǎn)位移校正值。把儀器在相鄰兩基點(diǎn)間的零點(diǎn)位移變化看作線性變化，則儀器在該時(shí)間間隔內(nèi)的零點(diǎn)位移變化值為△gt’為而各普通測(cè)點(diǎn)上的零點(diǎn)位移校正值δgi為式中，S尾、S首——分別為重力儀在尾、首基點(diǎn)上的讀數(shù)平均值；△g尾、△g首——尾基點(diǎn)與首基點(diǎn)上的已知相對(duì)重力值；t首、t尾、ti——重力儀在首、尾基點(diǎn)和第i個(gè)普通點(diǎn)上的觀測(cè)時(shí)間。(d)求取各測(cè)點(diǎn)的相對(duì)重力值△gi△gi＝△gi’＋δgia2.布格重力異常的求取(a)高度校正當(dāng)測(cè)區(qū)較小，測(cè)點(diǎn)相對(duì)總基點(diǎn)的高差不太大時(shí)，高度校正值的計(jì)算公式為式中，h——測(cè)點(diǎn)的海拔高程（m）；h0——總基點(diǎn)的海拔高程（m）(b)中間層校正。式中，σ——測(cè)點(diǎn)以下，厚度是（h－h(huán)0）的中間物質(zhì)層的巖石平均密度，以103kg/m3為單位。當(dāng)求取相對(duì)布格重力異常時(shí)，σ應(yīng)取當(dāng)?shù)氐牡乇韼r石平均密度；h、h0——分別是測(cè)點(diǎn)、總基點(diǎn)的高程（m）。通常，將高度校正、中間層校正合并，稱之為布格校正。(c)地形校正。當(dāng)測(cè)點(diǎn)周圍地形起伏不平時(shí)，若過(guò)測(cè)點(diǎn)做一平面，這時(shí)一部分地形高于水平面（多余地形質(zhì)量），一部分地形低于水平面（缺少地形質(zhì)量）。無(wú)論是多余的，還是缺少的地形質(zhì)量，都是使測(cè)點(diǎn)處的重力值減小，因而相應(yīng)的局部地形校正值總是正的。由于地形校正計(jì)算工作量較大，本次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)又取自平原區(qū)，所以不作此項(xiàng)校正。地形校正值一般以△gT表示。(d)正常場(chǎng)校正。緯度校正，當(dāng)測(cè)區(qū)范圍較小，且求取相對(duì)布格重力異常時(shí)，是以總基點(diǎn)的正常重力值當(dāng)作零，每一測(cè)點(diǎn)都相對(duì)于總基點(diǎn)進(jìn)行校正，以消除因緯度不同引起的重力變化。式中，φ——總基點(diǎn)的緯度或測(cè)區(qū)的平均緯度（°）；△x——測(cè)點(diǎn)距總基點(diǎn)的南北向距離，即測(cè)點(diǎn)與總基點(diǎn)x坐標(biāo)的差值，單位km。(e)布格重力異常。相對(duì)布格重力異常由下式計(jì)算式中，△g——測(cè)點(diǎn)相對(duì)總基點(diǎn)的相對(duì)重力值；h、h0——測(cè)點(diǎn)、總基點(diǎn)的海拔高程（m）；△gφ——緯度校正值。磁異常數(shù)據(jù)的計(jì)算b1.日變改正式中，T改——日變改正后的磁測(cè)數(shù)據(jù)，nT；T測(cè)——測(cè)點(diǎn)的磁測(cè)數(shù)據(jù)，nT；T日——日變站的磁測(cè)值，nT；T日基——日變站的基本磁場(chǎng)值，nT。（該值在高精度磁測(cè)規(guī)范中有嚴(yán)格的測(cè)量方法，需要連續(xù)測(cè)三個(gè)晚上，本次實(shí)驗(yàn)采用日變觀測(cè)數(shù)據(jù)中最前面五次日變觀測(cè)值的均值作為日變站的基本磁場(chǎng)值）本公式中，T測(cè)和T日要求是同一時(shí)刻的觀測(cè)值，在實(shí)際磁測(cè)數(shù)據(jù)中，若沒有和T測(cè)相同觀測(cè)時(shí)間觀測(cè)的T日數(shù)據(jù)，則要根據(jù)T測(cè)觀測(cè)時(shí)刻之前和之后的日變觀測(cè)數(shù)據(jù)經(jīng)線性插值求出T測(cè)觀測(cè)時(shí)刻的日變數(shù)據(jù)。即b2.正常場(chǎng)改正利用國(guó)際地磁參考場(chǎng)IGRF模型計(jì)算各測(cè)點(diǎn)的地磁正常場(chǎng)值T正。本次磁測(cè)實(shí)驗(yàn)，測(cè)區(qū)范圍很小，日變站也相距不遠(yuǎn)，可以取日變站的基本磁場(chǎng)值作為本測(cè)區(qū)所有測(cè)點(diǎn)的正常地磁場(chǎng)值。b3.高度改正式中，T高——高度改正值，nT；T0——測(cè)點(diǎn)的正常場(chǎng)值，即T正；R——地球平均半徑，數(shù)值取6371200，m；△h——測(cè)點(diǎn)海拔高程與日變站高程之差，m。本次實(shí)驗(yàn)中，測(cè)區(qū)各測(cè)點(diǎn)（包括日變點(diǎn)）高程差不大，可不作高度改正。b4.磁異常計(jì)算公式B．掌握重磁工作基本圖件的繪制方法；繪制異常平面剖面圖、異常平面等值線圖。a)圖的方位為上北、下南、左西、右東，其它方位，應(yīng)注明正北方向b)剖面方向按左西右東，左南右北。其它方向，應(yīng)在剖面橫坐標(biāo)右上方標(biāo)注測(cè)線方位角。c)彩圖色標(biāo)，正異常用紅色，負(fù)異常用藍(lán)色d)正等值線用實(shí)線，負(fù)等值線用虛線，零等值線用點(diǎn)劃線（5.）野外重磁工作的質(zhì)量檢查和評(píng)價(jià)方法。野外觀測(cè)的質(zhì)量檢查是及時(shí)發(fā)現(xiàn)觀測(cè)的質(zhì)量問題以改進(jìn)工作和評(píng)價(jià)觀測(cè)質(zhì)量的重要手段，也是野外工作的一個(gè)重要組成部分。因此，要隨工作進(jìn)展有計(jì)劃地進(jìn)行，不能在工作結(jié)束時(shí)突擊檢查。檢查工作要盡可能按“一同三不同”的方式——即同點(diǎn)位，不同時(shí)間、不同儀器、不同操作員——進(jìn)行。檢查點(diǎn)的分布要大致均勻。在工區(qū)要大致均勻地抽若干點(diǎn)（占總觀測(cè)點(diǎn)數(shù)的3％－5％）（磁測(cè)11個(gè)，重力1個(gè)）進(jìn)行檢查，計(jì)算均方誤差。計(jì)算均方誤差時(shí)，可將誤差過(guò)大的個(gè)別點(diǎn)舍棄，但舍棄數(shù)不得超過(guò)相應(yīng)檢查點(diǎn)數(shù)的1％。（6.）實(shí)習(xí)報(bào)告的編寫方法。簡(jiǎn)明介紹工區(qū)位置及地理交通情況；工作任務(wù)（1.探測(cè)地下地質(zhì)層是否有鐵磁性分界線存在2.探測(cè)是否有鐵磁性管線埋設(shè)3.探測(cè)地下是否有密度異常體存在）及任務(wù)完成情況。工區(qū)地質(zhì)及地球物理概況野外工作方法及質(zhì)量評(píng)述測(cè)區(qū)、測(cè)網(wǎng)與磁測(cè)精度（高精度磁測(cè)均方誤差≤5nT）的確定附圖工區(qū)工作布置圖儀器性能（介紹所用儀器及主要性能如分辨率、測(cè)量精度、量程范圍、梯度容限、工作溫度要求等）野外觀測(cè)及質(zhì)量評(píng)定野外觀測(cè)方法（日變站的設(shè)立，測(cè)點(diǎn)觀測(cè)要求等）數(shù)據(jù)質(zhì)量檢查附表質(zhì)量檢查均方誤差計(jì)算表原始觀測(cè)值檢查觀測(cè)值均方誤差觀測(cè)資料的整理計(jì)算重磁異常的計(jì)算重力數(shù)據(jù)初步整理表如下工區(qū)：洛陽(yáng)盆地儀器號(hào)：77計(jì)算者：日期：1978.2.22.格值：1.0911g.u./格校對(duì)者：點(diǎn)線號(hào)平均讀數(shù)讀數(shù)差重力差時(shí)間零點(diǎn)改正相對(duì)重力值G-15838.17:104-14911.457:444-15812.48:154-16769.758:244-17748.78:314-18711.258:484-19717.69:004-20741.69:224-21721.059:344-22748.510:005-23750.9510:365-22705.5511235-20758.811:325-19868.6511:495-18906.111:575-17924.3512:035-16914.0512:115-15923.9512:205-14886.6512:29G-15837.7512:51布格異常計(jì)算表日期1984.8.6計(jì)算者工作地區(qū)江蘇鎮(zhèn)江×××校對(duì)者點(diǎn)號(hào)橫坐標(biāo)Y（m）縱坐標(biāo)X（m）相對(duì)重力值（g.u.）海拔高程（m）布格校正地形校正緯度校正布格異常Ⅱ-1137119.366.78Ⅱ-22137219.556.86Ⅱ-34036821.466.9Ⅱ-46236423.296.93Ⅱ-58136027.956.37Ⅱ-69735630.315.5Ⅱ-710434729.725.32Ⅱ-812334929.095.32Ⅱ-914534929.014.79Ⅱ-1016535028.815.01Ⅱ-1118735026.445.89磁異常計(jì)算列表如下線號(hào)點(diǎn)號(hào)磁測(cè)值T測(cè)（nT）觀測(cè)時(shí)間t測(cè)（時(shí)：分：秒）日變改正后磁場(chǎng)值T改（nT）磁異常值△T（nT）重磁異常圖示附圖異常平面等值線圖（重力異常、磁異常各繪制一張）附圖異常平面剖面圖（重磁異?？勺鲈谝粡垐D上，以不同的線型繪制）重磁資料的地質(zhì)－地球物理解釋根據(jù)異常形態(tài)、走向、幅值大小、分布范圍、所處部位等，將磁異常分為幾類，以便分別作出解釋。分析引起各類異常的原因，做出定性解釋。對(duì)異常做定量解釋。3.實(shí)習(xí)前準(zhǔn)備（組長(zhǎng)負(fù)責(zé)）首先，清點(diǎn)儀器。各組自備記錄本。通知本組成員做磁測(cè)實(shí)習(xí)時(shí)盡量不攜帶鐵磁性物品。4.實(shí)習(xí)中注意事項(xiàng)注意防暑降溫，穿長(zhǎng)衣長(zhǎng)褲，備飲用水。盡量趕早，爭(zhēng)取十點(diǎn)鐘前結(jié)束野外工作。（