磁法测量讲稿课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,磁法勘探在区域地质矿产调查中的工作方法,新疆地矿局第二地质大队物探组,提纲,一、磁法勘探仪器,、采集方法及发展趋势,二、新疆15万区域地质矿产调查中高精,度磁测工作方法技术,1、当前磁法勘探仪器类型主要有：,质子磁力仪、光泵磁力仪与超导磁力仪（发展趋势）,2、采集方法（测量系统）主要有：,标量测量、,梯度测量,系统（目前主要方法）,张量测量系统（发展的趋势）,3、磁法勘探解释理论与方法技术发展趋势,弱信号识别与提取小波分析、高阶统计量与盲信号识别方法、精细反演技术2.5D、3D交互反演、井地联合反演、快速反演、成像反演与非线性反演,一、磁法勘探仪器、采集方法及发展趋势,磁法勘探仪器ENVI质子磁力仪（加拿大产）,该仪器是一种带微机处理的高分辨率质子磁力仪。以0.1nT的分辨率进行总场和垂直梯度测量。仪器由主机，探头及电池盒组成,G856F质子磁力仪（美国产）,1,.分辨率：0.1nT,2.调谐范围：20000nT-100000nT,3.采样率：4s-999s,4.梯度容限：5000nT/M,5.精度：0.5nT,6.电源：内置12V4.4AH充电锂电池,7.显示器：双排显示（LED）,8.操作台：18X27X9cm；1.8kg,9.传感器：9X13cm；1.6kg,10.工作温度：-20度50度,11.数据输出：USB接口输出数据,12.WINDOWS环境下的数据输出与日变自动改正系统,13.基站测量可存12000组数据，野外手动测量可存5700组数据,RM100磁通门磁力仪（美国）,100000nT范围内分辨力:0.1nT,仪器精确度:0.01%,稳定性0.5ppm/C,测量范围:200000nT,数据输出功能,一键消除背景磁场并测量,Rs232接口和10 base-T乙太网两种数据输出端口,数学计算功能（无效值，最大，最小，平均值，峰值到峰值）,数据存储（可存16384个数据，直接成图）,可设高，低异常上限提醒。,测量范围：20,000-100,000nT,分辨率：0.1nT,梯度范围：5,000nT/m,PMG质子磁力仪（捷克产）,可进行梯度测量（水平或垂直）,高分辨率，分辨率为0.1nT,内存大，可存1万个测点,可用于野外作业，也可用做基站测量,POS系列质子进动磁力仪（俄罗斯产）,测量范围：20000-100000nT,分辨率：0.001nT,灵敏度：测量速度为3秒时，；测量速度为1秒时，,绝对误差：0.5nT,梯度容量：20000nT/M,采样间隔：1.0，2.0，3.0秒或外触发,将带有不成对电子的特殊液体与氢原子结合并置于射频（RF）磁场之中进行极化，随之被极化的不成对电子便会将其极化信息传递给氢原子，于是就产生了进动信号。这种进动信号对总磁场强度的变化有很高的灵敏度，因此特别适用于高精磁测地质调查。,G858铯光泵磁力仪（美国产）,超导磁力仪,它是利用超导技术于20世纪60年代中期研制成的一种高灵敏磁力仪。其灵敏度高出其他磁力仪几个数量级，可达10,-6,nT，能测出10,-3,nT级磁场。,磁力梯度张量测量,地磁场是具有方向和幅值的矢量场，在三维空间中，可以用由9个（33的矩阵）空间梯度组成的张量来表示。磁法勘探经历了标量测量，梯度测量和矢量测量的几个阶段。直接进行磁场的垂直梯度和水平梯度测量，能获得更多的反映场源特点与细节信息，对磁异常的解释十分重要，磁力梯度技术也日益得到人们的重视，2006年The Leading Edge上有特刊专门介绍磁力梯度技术方法。,超导量子干涉仪技术的突破，各种超高灵敏度的和精度的磁力仪广泛应用于磁场测量中，,超导量子,磁力仪灵敏度高出其他磁力仪几个数量级，达10-510-6nT。世界上多个国家（德国，美国，澳大利亚等）正在积极研究SQUID磁力梯度张量测量系统。,磁力梯度张量测量：,测量的是磁场分量,Bx，By，Bz,的空间变化率，共9个元素，,Bxx，Bxy，Bxz，Byx，Byy，Byz，Bzx，Bzy，Bzz,。所使用的仪器主要是由,超导量子,磁力仪组成的磁梯度张量系统。由于地磁场分量的梯度很小，或者可以根据正常地磁场模型计算出来，因此认为所测量的就是异常磁场的梯度张量，它受地磁场方向的影响小，测量的信息多，是目前磁法勘探中研究开发的热点之一。,澳大利亚利用磁力梯度张量仪GETMAG的测量结果：,图中的两条相距50m的虚线是两条测线，分别进行了梯度张量和总场测量。虚线框表示了由总场测量结果反演的地质体走向，两个实线框是由磁梯度张量数据的反演结果。而彩色标识的是实际地质体。可以看到，实际地质体由一条断层错开成南北两部分，局部走向不同。磁梯度张量数据反演结果很好的反映了这一结构，而总场反演结果没有反映出南北两部分的不同。,磁梯度张量数据和总场数据反演结果比较,二、新疆15万区域地质矿产调查中高精度磁测工作方法技术,目的任务：,做为新疆15万区域地质矿产调查工作的重要勘查组成部分。配合地质、化探、遥感等方法，为矿产预普查直接提供靶区和新发现矿产地。发挥高精度磁测在构造研究、地质填图、直接寻找磁性矿产或间接找矿、圈定找矿靶区（包括贵金属、有色、多金属、黑色金属及具有磁法间接找矿前提的非金属矿床靶区等）方面的作用。,设计编写要求,一、区域地球物理特征内容中，需要收集调查区内所处区域的中、小比例尺航磁、地面磁测、布格重力异常资料进行分析，简要说明区域磁场、区域布格重力场总体特征，调查区在区域磁场及重力场中的位置，表现的磁异常和布格重力异常特点及与已知地层、岩体、构造、矿产之间可能存在的关系等。,二、按照目标任务及技术要求，在研究工作区及相邻区域或成矿带已有不同比例尺地、物、化、遥、重要矿床特征等资料基础上，针对调查区已知地质矿产、化探异常特征和存在的主要问题，合理部署15万地面高精度磁法测量工作量，,并进行有目标、有重点的异常检查，达到配合地质、化探、遥感工作为矿产预查提供靶区和发现新矿产地的根本目的,。,三、按照项目工作周期、具体任务，对野外和室内工作分步骤、分阶段合理安排。并且，明确每一阶段必须完成的工作任务、提交的资料、达到的目的，对下一阶段工作的安排。,四、工作部署说明各阶段的工作安排，包括应完成的工作量、整理出的野外原始资料、工作成果及相应的图件等。,五、测网选择及点位控制根据工作区地理、交通、气候情况分片区选择规则测网、半自由测网、自由测网三种形式，使用手持GPS定位。,工作内测网中的剖面布设的总体方位应保持一致。,三种测网布置要求参照新疆15万地面高精度磁测工作细则规定,六、测量仪器要求选择合格的高精度的质子磁力仪或高精度的光泵磁力仪。,七、测量精度采用均方误差衡量标准。磁测工作应分辩的最小磁异常，一般要求根据选择的高精度磁力仪性能及工区地形环境等因素，确定分辩设计总精度2.5倍的异常的弱磁异常。,八、设计中需反映总精度误差分配，磁测总精度包括测点观测误差（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）、总基点改正、正常场改正和高度改正误差的总和，不差过5nT。,九、总基点与各项改正：总基点为全测区的异常起算点（测量区域的地磁正常场），总基点的确定依照地面高精度磁测技术规程，也可以利用全测区数据剔除畸变点后的平均值求取异常起算点。各项改正主要指日变改正和地磁正常梯度改正（可采用求取梯度变化系数的方法对测量点进行逐点改正，地磁垂向梯度改正按照DZ/T0071-93地面高精度磁测技术规程中附录B给出的公式执行。）,十、要求测地工作的各种工作方法使用相同坐标系。,十一、物性标本要求采集新鲜的岩石，并且每类主要岩石标本数量大于30块。测定岩矿石的磁化率（K）和剩余磁化强度（Jr）,十二、必须设计生产技术试验工作,开工前、工作结束后在工作现场对仪器进行噪声试验、探头试验、各仪器的一致性测定,工作过程中每月进行一次噪声试验和仪器的一致性试验。,十三、应明确项目工作三级质量监控体系、检查制度以、具体的质量保障措施、安全生产保障监督措施。,野外工作要求,一、测量工作使用GPS精度要求满足磁测工作要求。野外工作开展前必须选择距工作区相对较近的测量控制点对GPS进行统一校验，求取校验值。野外地质与磁测工作使用的GPS参数必须调整一致。野外测点位置留标。定位数据存入GPS中并保存全部航迹,二、野外磁测工作设立的磁测总基点、分基点（日变站）要求位于正常场内。,三、总基点T0值应使用项目性能最好的高精度磁力仪，在正常场区做日变观测（读数间隔小于20秒，观测时间2小时以上）,四、分基点的控制半径原则上小于50千米。在一个工作日内，日变观测应始于各仪器的早基点观测之前，终于晚基点观测之后。,五、每个闭合观测单元，观测必须始于校正点，并终于校正点。如果一天内不能结束工作并回到校正点进行观测，必须在当日观测剖面的末端设23个连接点，次日观测从重复各连接点的观测开始。当测点间磁场值读数相差较大时，应采取必要措施进行加密测量。,六、在异常或矿化蚀变地段，凡是能够采集到新鲜岩石的地方，必须采集不少于5块标本进行磁性参数的测定。,七、当天原始数据应及时传入计算机整理，并进行数据检查验收。,八、测点原始观测值应进行基点改正、正常场改正（应用国际地磁参考场IGRF2000模型进行计算）、日变改正、高度改正。,九、质量检查执行“一同三不同”原则，质量检查与生产同步进行，检查点分布均匀，兼顾正常场区和异常区，检查率35%。并注意安排对局部磁异常区进行检查，以验证异常。,资料处理方法,一、对野外整理后的数据进行消除畸变点、网格化等预处理工作。,二、实测T异常是斜磁化条件下的总场异常，它与磁性体的实际位置有偏移。必须将斜磁化条件下的磁异常换算为垂直磁化条件下的磁异常，即进行磁异常的化极处理。,三、对磁异常做向上延拓计算，划分不同深度的磁场区，帮助判断磁性体的延伸，,压制浅层(干扰),突出深部(趋势)。,四、对磁异常进行0、45、90、135及垂直方向求导计算，压制区域背景、突出局部异常、分离叠加磁性体、确定磁性体边界，提取出目标磁性体的信息，并结合地质、化探、岩石磁性统计资料进行综合分析。,水平导数 突出方向构造信息；垂直导数 突出浅层场源信息；,磁异常解释,一、定性解释：,既要用未经过处理的基础图件，也要用经过处理后的图件，达到全面分析所有信息的目的。定性解释一般从磁场的分区入手，按照磁场特征进行岩性分区和构造分区研究。,(一)岩性分区研究，根据工作区主要岩性磁性测定统计结果与实测磁异常的分析进行，进行磁场强度划分研究，尤其是划分火山岩分布区。,(二)构造分区研究，研究磁场与构造区的对应关系，探索划分成矿带的展布特征。,二、局部高磁异常解释：,一般先从强度大的、形态简单、干扰小的或有岩石露头的异常入手,三、磁异常断裂构造划分可参照以下三点：,(一)呈线性展布的串珠状高磁异常带。（此类高磁异常带可能是沿断裂侵入的岩体或磁铁矿化引起，可做为划分断裂的一项依据）,(二)线性展布的窄脉形低磁异常带。（此类低磁异常带可能由于断裂破碎带造成带内岩石磁性降低形成，可做为划分断裂的一项依据）,(三)不同异常强度的磁场区分界处。（断裂构造形成的上下盘错动以及两侧岩性明显差异可以在磁场上形成不同异常强度的磁场区）,四、定量半定量计算,（一）对优选的局部磁异常进行磁性体进行定量半定量计算。定量计算时要尽可能用实测的物性参数、已有工程控制的地下地质情况及其它物探工作的结果，减少定量反演的多解性和不可靠性。,（二）不具备严格的定量反演条件或只需粗略估计的地质体，边界可以根据垂直地质体的总梯度的极值、水平一阶导数极值或垂向一阶导数、二阶导数零值线大致确定。对接触面的倾斜方向可根据水平一阶导数曲线的不对称性、垂向一阶导数正负极值之比或延拓不同高度的水平一阶导数极值的位移等标志加以粗略判断。,（三）根据定性和定量解释、平面和剖面的解释结果，编制各类推断成果图件，对推断成果图件上磁测工作解释出的地质体、地质现象要进行地质解释