高精度磁法测量工作流程15501.docx
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1、Evaluation Warning: The document was created with Spire.Doc for .NET.目录第一章 出队前的准备第一节 野外用品准备第二节 工工期的确确定及资资金的准准备第二章 野野外操作作步骤第一节 踏勘第二节 测测网布设设第三节 磁磁法测量量第三章 室室内资料料整理第一节 数数据整理理第二节 图图件绘制制第三节 成果提提交第四章 仪仪器的保保管和维维护附表附图第一章 出出队前的的准备第一节 野野外用品品准备在接到出队队任务时时,磁测测小组成成员必须须将出队队所需的的仪器、材材料,测量物物性标本本的工具具(标本本架、电电子称、钢钢尺、罗罗盘、
2、记记录本等等)准备备好,对对野外安安全措施施物品等等物资进进行清点点,发现现所缺应应立即上上报负责责人进行行购买。当确定定生产工工具配备备齐全后后,小组组成员须共同检检查仪器器及配套套工具的的完好程程度,经检查查一切正正常后,由项目负责人进行磁法仪器的分配,并做好相关记录。同时提醒工作人员在野外的生产注意事项和操作规程,各操作员接到仪器后要妥善保管、不定期的检查和维护,确保野外生产的顺利进行。 第二节 工工期的确确定及资资金的准准备项目负责人人应提前收收集工区区的地形形、地质质及物化探探资料,编编写工作作设计。根据收集来的地质资料,分析工区的地质、地形难易程度,再结合以往工作经验,确定出完成野
3、外工作区任务的大体时间,然后上报给单位负责人审批。审批完成后从财务借野外生产备用资金。第二章 野野外操作作步骤第一节 踏勘踏勘的主要要目的是是了解工工区概况况,以确确定方法法的有效效性。踏勘工作的的工程布布置图可可根据收收集来的的地质及及物化探探资料初初步布设设,以测测线垂直直探测对对象或已已知异常常的走向向为原则则,踏勘勘应包括括下列内内容:a 核核对地质质情况及及研究程程度、了了解可供供利用的的山地工工程、测测绘标志志、以前前的物化化探测网网及异常常标志等等;b 了解可可布测区区范围、测测线方向向和长度度;c 了解工工区地形形、地貌貌、通视视和交通通运输等等工作条条件;d 收集(测测定)主
4、主要岩矿矿(包括括第四纪纪盖层)石石的磁化化率和剩磁磁参数;e 了解地地质和人人文干扰扰因素的的种类、强强度及分分布等情情况;f 采集少少量矿样样及高磁磁性的岩石石进行物物性测试试,每个个测点不不少于55块标本本,以提提高代表表性,初初步了解解有用矿矿产的种种类、矿矿石富集集程度及及与磁性参数数的关系系。第二节 测测网布设设根据委托人人和设计计要求,采采用相关关工作比比例尺,基线采用中海达RTKV8进行布设,实地点位误差小于设计要求。测点布设采用手持GPS与磁测工作同时进行,工作前GPS需进行参数校正。如需设计测测网,首首先确定定测线方向,应应以垂直直探测对对象或已已知异常常的走向向为原则则进
5、行布布设。这这是因为为垂直地地质体走走向上的的磁场变变化最大大,测线线沿此方方向可以以最小距距离控制制异常范范围,而而且垂直直于走向向的磁场场变化特特征最明明显,有有利于异异常研究究。测线线的方向向必须垂直直于基线线,并尽量量把基线线布置在在邻近主主要探测测对象的的地带或或在测区区中部,以以减少主主要异常常部分的的定点误误差。在在可能的的情况下下,使基基线布置置于通视视条件好好的地段段,如山山脊或山山谷以便便于联测测工作的的进行。测网密度于于比例尺尺的确定定见下表表工作阶段比例尺线距点距点线距之比比测点数/KKm2预查普查1:5000001:25000050025050-100025-5001
6、:10-1:551:10-1:5540-200160-880普查详查1:1000001:500001005010-2005-201:1-11:51:10-1:22.51000-50004000-10000矿区勘探1:200001:1000020105-102-51:4-11:21:5-11:2100000-50000500000-2000000表中点、线线距只供供参考,实实际在普普查工作作中;线线距应不不大于最最小目标标物的长长度,其其测点距距应保证证测线上上至少有有三个连连续测点点能在既既定的工工作精度度上反映映异常。有有时限于于工作条条件和为为了工作作方便,也也可按不不规则测测网进行行观测
7、。第三节 磁磁法测量量一、随机干干扰的消消除和仪仪器的校校验 1、随随机干扰扰的消除除地表裸露的的火成岩岩,变质质岩及各各种黏土土,砖头头瓦块等等都有KK=n*10n*110SI的弱磁磁性,且且其磁性性分布不不均匀,常常对磁测测造成无无规律的的随机干干扰。其其磁性特特征表现现为不规规则的锯锯齿状起起伏,会会使高精精度磁测测产生很很高的背背景噪音音,严重重时将会会淹没较较弱的有有用磁异异常信息息,使磁磁测工作作失败,尤尤其是对对各种梯梯度测量量工作。由由于都是是采用多多探头在在不同空空间位置置进行测测量的,若若表层磁磁性不均均匀对不不同位置置上探头头的影响响明显不不同,则则会造成成比磁场场测量更
8、更为严重重的后果果。所以以无论高高精度磁磁场测量量还是多多参量梯梯度测量量,都必必须十分分注意避避免浅层层磁性不不均匀造造成的干干扰。提提高探头头的观测测高度是是避免浅浅层干扰扰异常异异常的重重要措施施。浅层的随机机干扰异异常随探探头观测测高度的的增加而而很快的的衰减。在实际工作作中,要要通过实实验确定定最佳探探头观测测高度。这这首先要要在测区区内选定定一条长长约百米米,对浅浅层干扰扰有代表表性的典典型剖面面。用00.5米米、1米、1.55米2米米、等种种4不同高高度以335米的点点距各进进行一次次往返观观测。分分别计算算4种高度的的均方误误差,而而后以探头高高度为横横坐标,以以均方误误差为纵
9、纵坐标绘绘出误差差随高度度变化曲曲线。在在一般情情况下,随随着观测测高度的的增大,观观测误差差趋于减减小并接接近一恒恒定值,据据此即可可选出接接近恒定定值的最最佳探头头高度。显显然,误误差随着着探头高高度变化化曲线与与所选典典型剖面面情况的的关系很很大。当当测区范范围较大大时,用用一条典典型剖面面代表全全区随机机干扰异异常情况况是有困困难的,此此时可以以多选几几条典型型剖面进进行同样样的实验验,再从从这数条条剖面的的实验中中确定高高度最大大的最佳佳探头高高度在全全区野外外观测中中保持不不变,而而且要求求实测中中探头的的高度误误差不超超过规定定高度的的1/110。加加密测网网,以便便用数据据处理
10、的的方法滤滤除随机机干扰。在实际工作作中,将将探头举举高到445米已经经很困难难了,即即使用这这种高度度,对完完全消除除随机干干扰来说说仍是远远远不够够的。因因此必须须借助于于数学处处理地的的方法来来滤除随随机干扰扰,这就就要求把把干扰异异常的特特征测出出来,否否则无法法做场的的变换,此此时,按按传统方方法确定定的测网网密度就就不够了了,仍要要在典型型剖面上上作选择择最佳点点距的试试验,具具体做法法是在典典型剖面面上用最最佳探头头高度按按1米的点点距进行行约1000点的的观测。而而后按11米、2米、3米、4米、5米等55种不同同的点距距来选取取测点,按按照以下下公式计计算5种种点距的的逼近误误
11、差mm=0.006式中X为按按不同点点距确定定的第ii测点的的观测值值为其前后两两点的观观测值n为参与统统计的点点数显然,点距距越小逼逼近误差差越小,干干扰场的的幅值越越小逼近近误差越越小。将点距X为为横坐标标,逼近近误差mm为纵坐坐标绘制制m随X的变变化曲线线。以mm不大于于所要求求的观测测误差mm为原则则确定点点距X 。选选用适当当的滤波波器,压压制干扰扰噪声突突出有用用信息关于位场滤滤波器方方面的专专著很多多,各电电算站都都有专门门的软件件包,在在实际工工作中可可根据当当地异常常情况与与任务要要求,选选用适当当的滤波波器对磁磁测数据据做电算算处理,就就可以达达到滤除除随机干干扰,突突出有
12、用用信息的的么目的的。 2、仪仪器的校校验 野野外工作作使用仪仪器为PPMG-1质子子磁力仪仪,观测测参数为为总磁场场强度TT。,生产之之前应对对使用仪仪器进行行全面鉴鉴定。主主要内容容有仪器器噪声测定定、仪器器设备性性能校验验。仪仪器噪声测定定:a、当有33台以上上的磁力力仪同时时工作时时,可选选择一处处磁场平平稳而又又不受人人文干扰扰影响的的地区,将这些些仪器的的探头置置于此区区,并使使探头之之间的距距离保持持20mm以上,以以免探头头磁化时时互相影影响。而而后使这这些仪器器同时做做日变测测量,观观测时要要达到秒秒一级同同步。此此时地磁磁场变化化对这些些仪器的的观测值值的影响响是同向向的,
13、而而这些仪仪器各自自的噪声声对观测测值的影影响是无无定向的的,而且且仪器数数量愈多多,噪声声对这些些仪器观观测值的的平均值值的影响响将趋于于零,就就可把此此平均值值视作地地磁场的的“真值”。因此此可取1100个个左右的的观测值值按下式式计算每每台仪器器的噪声声均方根根值S,要求S小于于2nTT。计算噪声均均方根值值的公式式: 式中: 第i时时的观测测值Xi 与起起始观测测值X0 的差差值; 这些仪仪器同一一时间观观测差值值的平均均值; nn总观测测数,ii=1,22nb、当仪器器不足33台时,可可用单台台仪器在在上述平平稳的磁磁场作日日变,连连续观测测百余次次,若读读数间隔隔为510ss时,则
14、则安7点点滑动取取平均值值。若读数数间隔为为0.551miin时则按55点滑动动求平均均值。计计算公式式如下7点滑动 5点滑滑动 ()仪仪器设备备性能校校验:选选择一条条测线,测测点数不不少于550个,其其中少数数点要处处于较强强的异常常场上(约约为均方方误差的的5倍以以上),使参加加野外生生产的多多台仪器器,作往往返观测测。计算算仪器自自身均方方误差和和总观测测均方误误差,要要求总观观测均方方误差不不大于设设计均方方误差值值的2/3。用用多台仪仪器进行行重复观观测,计计算总均方误误差的公公式为:式中,Vii某次观观测值(包包括参与与计算平平均值的的所有数数值)与与该点各各次观测测值平均均数之
15、差差。n检查点点数,ii=1,22n;m总观测测次数,等等于各检检查点上上全部观观测次数数之和。 使用用前及生生产结束束后均应应对仪器器性能和和各仪器器间的一一致性进进行现场场校验,生生产期间间每2个个月进行行一次仪仪器校验验,以保保证满足足设计书书和规规范DDN/TT00711-933有关规规定的要要求。对于仪器噪噪声比不不符合设设计书要要求的,有有明显系系统误差差的及观观测均方方误差达达不到要要求的仪仪器,应应查明原原因,必必须重新新进行调调节和校校验,如如仍达不不到要求求,则应应停止使使用。仪器如经过过调节和和检修,则则需重新进进行性能能校验。测测定磁力力仪的一一致性a、测定探探头的一一
16、致性:经验表表明,制制作探头头与夹固固探头的的各种材材料的“磁清洁洁”程度有有差异,是是造成一一致性误误差的主主要因素素。因此此,在每每测区开开工前测测定磁力力仪的一一致性,方方法如下下:首先将成套套仪器所所配探头头(一般般是5个个)编上上号,然然后用两两台仪器器作秒级级同步日日变观测测。其中中台站型型仪器及及一个探探头固定定不变,即即以此为为准进行行比较另另一台仪仪器分别别轮换同同其余44个探头头相联结结,并注注意换探探头时主主机不能能关机,各各探头位位置应尽尽量一致致,调谐谐场值预预先选好好保持不不变。每每个探头头读数三三十余次次以上,而而后分别别求出相相应与台台站仪器器读数的的差值,并并
17、计算各各差值数数组的算算术平均均值,比比较这44个平均均值,即即可判断断探头的的一致性性。如以以某次测测定为例例,得出出5个探探头的一一致性如如下表:探头编号12345平均值,nnT041.3700.61.1由上表可见见1,33,4号号探头一一致性较较好,而而2号与5号探头头一致性性较好,可可以配对对使用。使使用中不不能随意意调换探探头,以以免引入入系统误误差。b、校验主主机的一一致性:从原理理上说,质质子磁力力仪的主主机就是是一个用用来测定定核子旋旋进频率率的测频频器,而而当前测测频精度度是很高高的,主主机能以以0.0004225Hzz的分辨辨率来精精确测量量频率,出出厂时都都用精确确度更高
18、高的讯号号发生器器进行校校准,并并保证绝绝对准确确度5000000nT时时为+1nTT。所以以,一般般情况下下,主机机的一致致性都能能符合要要求。为校验主机机的一致致性,可可使用同同一探头头,用不不同主机机轮换作作日变观观测,使使每台主主机读数数20-300次,将将整个测测量段的的日变曲曲线绘出出,察看看曲线变变化趋势势是否有有脱节现现象。若若曲线“圆滑”,即表表明主机机的一致致性良好好。二、基点的的建立1、总基点点总基点是全全区磁异异常的起起算点,必必须位于于正常磁磁场内。可可以参照照1:550万航航磁资料料,并经经过十字字剖面观观测,在在磁场平平稳区初初选基点点位置。当符合基点建立的条件时
19、,方可确定总基点位置。在总基点上进行昼夜日变观测,并选取2小时内地磁场平均值变化不超过2nT的时间段,求出平均值即得到总基点的T0值,并埋桩标记。总基点位置置必须实实地确定定,要求求是:a、位于正正常场内内。b、磁场的的水平梯梯度和垂垂直梯度度变化较较小,在在半径22m高差差0.55m的范围围内,磁磁场变化化不超过过设计均均方误差差的1/2。c、附近没没有磁性性干扰物物(特别别是可移移动的干干扰物)、并并远离建建筑物和和工业设设施(如如铁路、厂厂房、高高压线等等)。d、所在地地点能长长期不被被占用,有有利于标标志的长长期保存存。为了选好总总基点,当当有空地地联系较较准确的的航磁测测图或较较小比
20、例例尺的磁磁测成果果图时,可可以从图图上选择择正常场场,然后后实地确确定。在在没有磁磁测资料料的情况况下,可可以根据据地质情情况在弱弱磁性岩岩石分布布区实测测磁法长长剖面(最最好穿过过工区,点距200-500米)。由实测磁场选择正常场。在上述条件都不具备时,可在野外面积工作进展到必要程度后,再根据磁法成果确定总基点位置。2、日变站站日变站亦分分基点,要要求是:a、位于正正常场内内。b、靠近驻驻地,使使用方便便。c、磁场的的水平梯梯度和垂垂直梯度度变化较较小,在在半径22m高差差0.55m的范围围内,磁磁场变化化不超过过设计均均方误差差的1/2。d、附近没没有磁性性干扰物物(特别别是可移移动的干
21、干扰物)、并并远离建建筑物和和工业设设施(如如铁路、厂厂房、高高压线等等)。e、所在地地点能长长期不被被占用,有有利于标标志的长长期保存存。3、仪器校校正点用于了解一一天或一一段时间间内仪器器性能是是否正常常。a、位于磁磁场梯度度较小处,即即避免在在异常或或磁场变变化杂乱乱处,并并应设立立标志,每每次对校校正点时时间点位位和高度度尽可能能一致。b、附近没没有可移移动的磁磁性干扰扰物。c、在观测测路线上上或其他他便于使使用的地地方。仪器校正点点纯粹作作为检查查仪器性性能是否否正常之之用,一一般设在在驻地附附近磁场场较为平平稳又无无人文干干扰影响响而且又又是出工工、收工必必经之地地,以便便于对仪仪
22、器作出出出工前前及收工工后的检检查观测测。对微微机质子子磁力仪仪需两次观观测之差差(经日日变改正正后)小小于两倍倍均方误误差即4nT;对普通通质子磁磁力仪可可放宽到到10nTT。早晚校校正点的的闭合时时间一般般不大于于9小时时。与总基基点一样样需埋桩桩标记。三、基、测测点观测测和日变变观测1、测点观观测采用用单次观观测法,观观测时点点位要正正确,同同时每次次观测时时探头高高度均应应保持一一致。每每天的观观测任务务必须有有专人管管理,负负责分配配一天的的工作量量,及室室内日常常验收表表的填写写,操作作员必须须按要求求认真填填写。每天的闭合合观测单单元必须须始于校校正点,终终于校正正点,闭闭合时间
23、间应不大大于9小小时。校正点点需埋桩桩标记。长剖面工作,如一天内不能结束工作并回到校正点进行观测,须在当日观测的剖面末端设23个连续点,次日观测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。每个闭合单元即当天校正点上前、后两次读数值,日变改正后的差值超过两倍的观测均方误差时,则全闭合工作单元工作量作废,并查明日变改正之不正常的原因。2、日变观观测的循循环时间间取为20秒秒,日变观测测应始于于野外观观测之前前,终于于野外观观测之后后,并涵涵盖基点点校正观观测。在进行日变变观测期期间要注注意对磁磁力仪的的保护,要要把磁力力仪放在在能避风风雨的容容器里,防防止太阳阳曝晒,必必须由专专人进
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