磁法勘探-磁力仪磁法勘探的工作方法

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1、第七章磁力仪、磁法勘探的工作方法§7.1磁测仪器磁力仪仅是观测磁场变化的仪器，种类很多。但总的说来，可分为机械式磁力仪和电子式磁力仪两大类。磁异常Ta=T-TQ通常测量：垂直磁异常：乙^=Z—Z。—►—►—►水平磁异常：Ha=H~H0总强度磁异常AT=T~T0我校：G-856质子旋进式磁力仪测量垂直水平梯度精度OJnT二、机械式磁力仪机械式磁力仪又称为磁秤，按照构造特征的差异，仪器可分为悬丝式和刃口式两类，而每一类又可分为测量磁场水平分量变化值的水平磁秤和测量磁场垂直分量变化值的垂直磁秤。悬丝式垂直磁力仪的内部结构:图7-1悬丝式磁力仪主体部分结构示意图1-磁系，2-弹簧丿3—

2、扭鼓；4一光系；5—铝框；6—平面镜＞7—悬丝）8—旋钮；9-温度调节螺钉；10—刻度尺）11—三棱镜）12—反射镜$13—标尺悬丝式垂直磁力仪磁系工作原理图（1）平衡方程:式中z—地磁场垂直分量m——磁棒的磁矩P——磁系受的重力&——磁棒的偏转角T——悬丝的扭力系数AZ=^(S2-S1)三电子式磁力仪电子式磁力仪包括磁通门磁力仪、质子磁力仪、光泵磁力仪和超导磁力仪四种。既可用于地磁场的相对测量，又可用于地磁场的绝对测量。质子磁力仪的工作原理：物质的原子是由带正电的原于核和绕核旋转的带负电的电子组成，而原子核内又有不帶电的中子和带正电的质子，氢的原子核中只有一个质子。煤油、酒精

3、、水等富含氢的物质，其分子中的电子的口旋磁距成对抵消。其轨道磁矩也因分子间的相互牵制而被“封固”，除氢核以外的原子核的自旋磁矩也都互相抵消，唯有氢核即质子还存在自旋磁矩。无外磁场存在时，这些质子的磁矩方向是杂乱的。（0）（防■图;7-5质子旋进和自旋陀螺的旋进a—质子旋进,b—自旋陀螺的旋进图2-1一3质子旋进信号的衰减质子旋进的角频率q与地磁场总强度成正比。^=7pT式中乙=（2.6751987±0.0000075）xlO*厂

4、・广——质子磁旋比（质子磁旋距与自旋角动量之比）rPnT九十年代以来，加拿大、美国和澳大利亚等国相继研制出了一些新产品。1993年，加拿大Scintr

5、ex公司推出了新型ENVI—MAG质子磁力仪。这是一种轻便型仪器（野外作业总重量5.5kg）,主要用于环境工程等问题的勘查。其灵敏度0.1nT,步行测量每秒釆样两次。内存200000个读数，液晶显示屏直接显示所测的数据。1994年，该公司又研制出了SmMtMa8光泵磁力仪，其灵敏度0.01nT,采样串1、2、5、10次/秒任选，可用图形、数字、声音实时显示。并配备有GPS系统。近年来研制的磁力仪具有两个显著的特点：其一，大多数磁力仪配置了GPS定位系统，从而实现了磁测与测地工作同时进行，减轻了传统测地工作的繁重劳动；其二，目前用于大多数磁力仪是以微机为基础的，因此在数据实时显示

6、的输出方式上体现了多样化，它能够以数字、图形（曲线）和声音多种方式输出，便于测量人员现场进行数据处理、模拟和解释。§7.2磁测工作方法磁法勘探主要包括工作设计，野外施工和解释推断三个过程。一、工作设计中的几个问题1.磁法勘探的任务磁法勘探应用最广泛的是对与强磁性矿物有关的矿产进行普查和详查，并且具有良好的效果,如勘查磁铁矿床以及与磁铁矿共生的多金属矿床。对于研究与矿产有关的地质问题和解决某些区域性和局部性构造、岩浆岩活动、地层深浅起伏变化等问题，磁法勘探也是应用广泛的地球物理勘探方法之一。在煤出地质勘探和开发勘探中，进行岩浆岩下找煤，圈定煤层燃烧区，搞清岩浆岩对煤层的影响，圈定

7、断裂构造和接触带等问题，磁法勘探也有其独特的作用。在煤田地质工作中，磁法往往与重力及其它地球物理勘探方法结合，进行综合物探。应用条件：(1)探测对象必须与周围岩石之间有较明显的磁性差异。(2)应对探测对象的范综合考虑，磁异常体必须能产生足以使磁力仪观测到的异常场。(3)探测对象的磁异常能够从其它干扰背景中分辨出来，或者能够消除它们的影响。2.比例尺和测网磁测比例尺反映了对磁异常场的研究程度。磁测工作的比例尺是和测网相对应的，即比例尺确定后，测网密度也就由此而定。一般情况下，线距相当于相同比例尺的图上1cm代表的长度。因此确定比例尺大小也基本上确定着测网的密度。选择比例尺和测网(

8、表),主要是根据地质任务的要求和磁异常场的形态及范围。对于测网的形态，当探测对象有明显的走向时，采用矩形测网，测线应垂直于磁异常体的走向方向，当无明显走向时，采用正方形网。在进行详查时，为使异常形态特征反映清晰，至少应有3〜5条测线穿过异常区，点距应使曲线保持连续，使得再加密测网时，异常曲线形态不再发生变化。表8-1常用的磁測比例尺和测网密度比例尺取距，m点距，m工作程度l«LOOOQQOIQQQQ1«5000005000连续测量航空磁測2000002C001*1000001000B5000