本 科 生 實 習 報 告

　實習 類 型

　生產實習

　題

　目

　磁法勘探實習 報告

　學院名稱

　地球物理學院

　專業名稱

　勘查技術與工程（石油物探）

　學生姓名

　學生學號

　指導教師

　李

　軍

　實習地點

　成都理工大學

　實習成績

　 2015 年 9 月 14 日-2015 年 9 月 20 日

　目

　錄 第 第 1 1 章

　前

　言

　................................ ................................ ................................ ..........................

　1 1

　1.1

　實習時間、地點、要求、目的介紹 ......................................................................................................... 1

　1.2

　影響磁測工作的因素 .................................................................................................................................... 2

　1.3

　實習工作量及完成情況 ............................................................................................................................... 3

　第 第 2 2 章

　磁法勘探野外施工技術 設計

　................................ ................................ ..................

　4 4

　2.1

　實習的地質任務及要求 ............................................................................................................................... 4

　2.2

　磁測工作技術設計 ........................................................................................................................................ 5

　2.2.1 測區、比例尺選擇要求及測網設計原則 ......................................................................................... 5

　2.2.2 基點選址 .................................................................................................................................................. 5

　2.2.3 專門剖面與專項工作的設計 .............................................................................................................. 6

　2.2.4 磁參數測定工作 .................................................................................................................................... 7

　2.2.5 生產技術試驗工作 ................................................................................................................................ 7

　2.2.6 物性測試方法 ......................................................................................................................................... 8

　2.3

　磁測工作質量保障措施 ............................................................................................................................. 12

　2.3.1 儀器介紹 ................................................................................................................................................ 12

　2.3.2 磁測精度設計 ........................................................................................................................................ 16

　2.3.3 干擾措施排除方法 ............................................................................................................................... 17

　第三章

　磁法勘探數據采集及質量評價

　................................ ................................ ...........

　17

　3.1

　儀器性能標定 ............................................................................................................................................... 17

　3.1.1 儀器一致性檢查 .................................................................................................................................... 17

　3.1.2 水平噪聲檢查 ........................................................................................................................................ 18

　3．2

　野外數據采集及系統質量檢查 ............................................................................................................ 19

　3.2.1 野外數據采集 ........................................................................................................................................ 19

　3.2.2 系統質量檢查 ........................................................................................................................................ 22

　第四章

　磁測資料處理

　................................ ................................ ................................ ..........

　31

　4.1

　磁測資料處理方法相關原理 .................................................................................................................... 31

　4.1.1 日變改正 ................................................................................................................................................ 31

　4.1.2 正常梯度改正與高度改正 ................................................................................................................ 32

　4.1.3 延拓 ......................................................................................................................................................... 33

　4.1.4 導數 ......................................................................................................................................................... 34

　4.2

　磁測原始數據處理結果數據及圖件、異常分類分區及統計 .......................................................... 36

　1 4.2.1 磁異常圖件的繪制

　................................ ................................ ................................ .......

　36

　4.2.2. 對測區數據求導數（用 SURFER 軟件處理）

　................................ ......................

　36

　3 4.2.3 進行濾波處理（用 SURFER 處理）

　................................ ................................ .......

　37

　第五章

　磁測資料解釋

　................................ ................................ ................................ ..........

　39

　5.1 磁測資料解釋方法介紹 .............................................................................................................................. 39

　5.1.1 特征點法 ................................................................................................................................................ 40

　5.1.2 經驗切線法 ........................................................................................................................................... 40

　5.2

　典型剖面經驗切線深度解釋 .................................................................................................................... 40

　第六章

　實習認識與學習體會 ................................ ................................ .............................

　43

　參考文獻

　................................ ................................ ................................ ............................... ..

　44

　第 1 章

　前 言

　磁法勘探是通過觀測和分析由巖石、礦石或其他探測對象磁性差異所引起的磁異常，進而研究地質構造和礦產資源或其他探測對象分布規律的一種地球物理勘探方法。其中探測對象與圍巖的磁性差異是磁法勘探的前提條件。磁法勘探主要用來尋找和勘探有關礦產（如鐵礦、鉛鋅礦等），進行地質填圖，研究與油氣有關的地質構造及大地構造等問題。通常可分為以下三個階段：

　⑴ 接受任務后進行有關資料的收集和分析、實地踏勘和編寫工作設計階段； ⑵ 野外施工、數據采集階段； ⑶ 數據處理、資料解釋解釋階段和編寫成果報告階段。

　1.1 實習時間、地點、要求、目的介紹 本次磁法勘探實習時間為 2015 年 9 月 14 日-2015 年 9 月 20 日，實習地點為成都理工大學相關場地。磁法勘探本身是實踐性很強的學科，通過課堂學習，學生已初步掌握了其基本理論，但學習磁測工作方法技術及儀器操作尚需通過教學實習來完成，在實習階段達到以下目的：

　⑴ 鞏固加深對課堂理論教學的認識和理解； ⑵ 初步進行野外工作方法技術的基本訓練，理解和熟悉磁法野外工作的全過程，掌握磁異常資料的采集、整理及解釋的基本技能； ⑶ 了解磁測工作設計書的編寫方法； ⑷ 掌握生產報告的編寫方法； ⑸ 培養學生實事求是的科學態度和嚴肅認真、不怕困難、艱苦樸素的工作作風；⑹ 加深對磁法理論課程內容的理解與掌握，為即將從事的磁法勘探具體實踐打

　下良好的基礎，真正做到理論知識與實際的有機結合，加強專業基本技能的訓練；⑺ 對磁法勘探儀器操作、資料采集、室內資料整理、圖件編繪、異常的解釋推斷及報告的編寫等全過程有所了解與掌握。

　本次實習要求，即通過本次實習應基本掌握以下內容：

　⑴ 測區、測網和工作比例尺的選擇、測網的敷設方法； ⑵ 磁測精度的確定及保證精度的措施； ⑶ 磁測野外工作的基本過程：

　①儀器性能的檢查及調節； ②儀器一致性的檢查； ③基點的選擇方法； ④基、測點磁場觀測方法； ⑤磁性標本物性測試方法。

　上述各項要求，也為實習期間講課內容。

　⑷ 磁測資料的整理與處理過程：

　①磁測資料各項改正：包括日變改正、緯度改正、經度改正、高度改正等內容； ②磁測資料的轉換處理：包括能夠利用軟件或程序編制進行磁測資料的濾波、延拓、求導等資料處理； ⑸ 磁測資料的解釋及成果報告編寫。

　1.2 影響磁測工作的因素 實習區周圍有公路、建筑物、交通路燈和高壓線等人文干擾，對磁場值的觀

　測有所影響，不利于達到本次磁法勘探實習的目的。實習第一階段由于下雨，造成路面較濕，測區表層黏土質疏松，不利于野外測量工作。因此，我們在野外作業時，盡量去克服這些不利因素，在磁測時應盡量遠離干擾源，從而削弱對野外實測數據的影響。

　1.3 實習工作量及完成情況 本次相關工作安排如下：

　表 1-1 實習安排一覽表 時間 課程內容 地點 周日（9.13）

　上午

　教室9B206 下午 晚上 理論授課：實習任務與目標、實習內容、實習技術設計書編寫 周一（9.14）

　上午 踏勘（各組長）、技術設計編寫 場地、教室 9B206 下午 儀器認識、儀器標定 晚上 儀器標定數據整理 周二（9.15）

　上午 理論授課：1、2 節野外測量方法； 3、4 節課場地確立基點 場地、教室 9B206 下午 野外測量 晚上 資料整理 周三（9.16）

　上午 野外測量 場地、教室 9B206 下午 標本測量 晚上 資料整理

　 第 2 章 磁法勘探野外施工技術設計 2.1 實習的地質任務及要求 本次磁法勘探實習有任務：

　1）

　使用磁法技術進行掩埋鐵磁性物體的詳查，查明鐵磁性物體的平面位置； 面積為 80*50m 2 ； 要求：各小組分別設計，質量可靠，結果可信，小組每一位組員都要進行數周四（9.17）

　上午 理論授課：1、2 節授課資料整理方法 場地、教室 9B206 下午 理論授課：7、8 節標本測試計算方法 晚上 預處理做圖 周五（9.18）

　上午 理論授課：3、4 節數據處理要求與作圖方法 場地、教室 9B206 下午 理論授課：7、8 節如何進行報告編寫 晚上 答疑與現場考核 周六（9.19）

　上午 報告編寫 教室9B206 下午 報告編寫 晚上 報告編寫 周日（9.20）

　上午 報告編寫 教室9B206 下午 報告編寫 晚上 報告編寫

　據測試，并熟悉其過程。

　實習結束后，各小組需完成實習工區 UXO 磁法探測，并用 Surfer 軟件繪制實習工區磁異常平面等值線圖，并通過分析此圖最終基本探明掩埋鐵磁性物體的平面位置（個別物體位置有偏差）； 2）學會使用質子磁力儀器進行測試標本

　要求：每位組員都必須至少測試一組標本數據，并掌握標本測試的方法要點。

　2.2 磁測工作技術設計 2.2.1 測區、比例尺選擇要求及測網設計原則 測區的選擇要求：測區輪廓完整；含控制區和調查區；含少量已知區和驗證區。

　比例尺的選擇要求：區調中小比例尺為 10 萬到 20 萬，大比例尺為 5 萬到 2.5萬；普查比例尺應相當于相應地質比例尺或大一倍，主要為 2.5 萬到 5 千；詳查比例尺大于 5 千。

　測網設計原則：區調與普查應保證體現最小異常為原則，測線距不大于比例尺1 1厘米的長度，保證最小意義的異常有測線經過，詳查必須保證觀測結果能反映異常細節，測網盡量規則。

　2.2.2 基點選址 基點應選在方便工作、遠離工業設施、可長期保存的平穩的場處，即在半徑2m、高差 1m 的范圍內，磁場變化不超過工作精度的 1/5（高精度）或 1/3（低精度）。

　具體做法是：選定一點及其四方位 2m 遠處各一點，逐點測量，然后在這五點上抬高或降低儀器探頭高度，重復觀測，只要觀測的極值之差符合要求，即可在中心點打下標志樁，選定為基點。

　根據工區的大小及磁測效率、精度的需要，磁測基點有總、主、分基點之分，對于機械式磁力儀需進行基點聯測，而對于質子磁力儀，由于其測定是磁場絕對值，只要在聯測的各點上重復觀測，去掉日變后，即可求出各基點之間的聯系。2.2.3 專門剖面與專項工作的設計 1）在所有正式面積性工作中，必須設計典型剖面。

　典型剖面應布置在能概括反映區內不同地層、火成巖、構造和礦產的地方。并最好能與已有地質剖面重合。剖面的數量由地質情況的復雜程度和磁場變化情況以及工作任務確定。長度應大于地質情況已知地段的寬度，觀測點距可僅據需要而定、以能取得不同地質體上的詳細對比資料為原則。觀測精度應適當提高。

　2）當需要對異常作定量推斷時。必須設計精測剖面。

　精測剖面應布置在最能反映異常特征。最少于擾．最利于進行定量計算的地方，并盡可能與已有勘探線重合成通過已有探礦工程。剖面應是直線．其方向應垂直于異常走向或通過異常的正負極值點。剖面數量應視異常情況而定，剖面長度要使兩端出現正常場。剖面點距和精度要求據定量推斷的需要確定。

　3）應根據工作需要設計“微磁測量”，配合地質填圖，研究構造，確定隱伏礦化的地表標志，研究接觸帶熱作用過程以及浮土的磁不均勻性等，微磁測量工作應在主區合理布置，既要布置在已知情況較多的典型地段，也應包括需要研究解決地質問題的地段，其數量視需要而定。微磁測區取正方形，有兩個邊平行南北方向，在研究有明顯走向的雜巖時也可使用垂直于走向的矩形面積。微磁測區必

　須使用較密的測網，使觀測結果反映出表征研究對象的磁測精細結構及其典型統計特征量。

　2.2.4 磁參數測定工作 1）高精度磁測工作均需進行磁性參數調查。尤其根據地質—地球物理模型進行間接找礦時，對磁參數的調查了解必須更為廣泛和深入地進行。

　2）應根據磁參數的研究任務，結合工作地區的地質條件及巖(礦)石磁性強弱選擇合適的磁參數測定方法，并按每個異常都應解釋和交待的原則確定標本采集點的分布，要求采集新鮮的巖、礦石標本。每類巖石標本不少于30塊，按測定方法的要求，確定標本的大小、規格，提出進行巖礦鑒定、化學分析等補充研究的方案。當具有已知地質斷面和相當的磁異常曲線，該曲線又能以計算磁性地質體的總有效磁化強度時，要盡可能通過反演計算求出磁性地質體的總有效磁化強度。

　3）磁參數的測定靈敏度應不低于10-5 SI。

　2.2.5 生產技術試驗工作 1）在新區開工生產前的技術試驗內容一般有：①查明有代表性的磁場特征，包括強度、范圍、梯度變化等等，以檢查工作精度、磁參量及測網密度的選擇是否合理；②查明某些重要干擾因素的大小和特征，了解消除或分辨干擾的可能性，確定信噪比；③檢查儀器設備的工作性能；④要在測區內幾個不同的典型地段，作3～4個高度(如0．5、1、2、4m)的磁測試驗，仔細研究表層磁性不均勻的影響．以此作為選擇最佳探頭高度的依據。探頭最佳觀測高度一經確定，必需在全測區內保持不變，其誤差不應超過探頭高度的十分之一。

　2）當生產過程中出現設計未曾料到的地質情況，必須修改設計規定的方法

　技術方案時，或是為了選擇解釋推斷方法或摸索成果解釋的經驗，應分別進行技術試驗或專題試驗．以便確定新的方法技術方案和搞清某些異常特征和規律。

　3）試驗工作的各項質量要求，一般應根據需要采用較高的觀測精度、測量較多的磁參量，較密的觀測點距并在不同觀測高度上進行，只有取得內容豐富，高質量的試驗結果，才能使進一步工作在可靠的基礎上進行。

　2.2.6 物性測試方法 了解和掌握磁測工區的巖（礦）石磁性參數，是磁法勘探的一項基本工作。測定物性的儀器類型和方法很多，在野外條件下測定標本磁性參數的方法主要是用垂直磁稱測定標本磁性和用質子磁力儀測定標本磁性，本次實習是利用質子磁力儀測定標本磁性。

　1）垂直磁稱測定標本磁性 利用垂直磁稱測定標本磁性時，按標本相對于磁系的放置位置不同，可分為高斯第一位置和高斯第二位置磁性測定。前者（標本中心與磁系中心位于同一鉛垂線上，處于儀器下方，如圖2-2-1）適用于強磁性標本測定，一般可測磁化強度大于1500 × 10 −3 A/m；后者（標本中心處于磁系旋轉軸的延長線上，即南或北，此時磁系中心處于標本受地磁場垂直分量Z 0 磁化的某個垂直軸向偶極子的中垂線上，如圖2-2-2）用于弱磁性標本測定，可測（400~500）

　× 10 −3 A/m的磁性。

　 圖2-2-1 高斯第一位置

　 圖2-2-2 高斯第二位置

　垂直磁稱測定標本磁性原理，以高斯第一位置（圖2-2-1）為例。

　ΔZ =2M z VR 3=2(M iz +M rz )VR 3

　 （2-2-1）

　得出

　M iz + M rz =R 3 （Z 1 −Z 0 ）2V

　 （2-2-2）

　 M iz − M rz =R 3 （Z 2 −Z 0 ）2V

　 （2-2-3）

　其中M iz = κZ 0 ， 聯合求解得到：磁化率和剩余磁化強度。

　 ΔZ =M z VR 3=(M iz +M rz )VR 3

　 （2-2-4）

　高斯第二位置同理。

　2）質子磁力儀測定標本磁性 用質子磁力儀測定巖石標本磁性時，其測定裝置見圖2-2-3。探頭軸向置于南北方向，標本盒放在一個無磁性合頁板的傾斜版面上，傾斜版面的傾角應與當地地磁傾角I 0 一致，傾斜面朝北，置于探頭軸向兩側東和西，使標本盒中心與儀器

　探頭的中心在同一水平面上。顯然，此裝置同于高斯第一位置測定法。但此時標本測量軸受地磁場T 0 (而非Z 0 )磁化。磁性標本產生的磁感強度（設為ΔT）可用均勻磁化的磁偶極子的磁感強度公式求得

　 ΔT =2MVR 3=2(M i +M r )VR 3=2(κT 0 +M r )VR 3

　（2-2-5）

　圖2-2-3 質子磁力儀測定標本磁性裝置圖 設三個對稱對面觀測結果為：

　 ΔT 1 =2(κ 1 T 0 +M r1 )VR 3

　 ΔT 2 =2(κ 1 T 0 −M r1 )VR 3

　（2-2-6）

　ΔT 3 =2(κ 2 T 0 +M r2 )VR 3

　 ΔT 4 =2(κ 2 T 0 −M r2 )VR 3

　（2-2-7）

　ΔT 5 =2(κ 3 T 0 +M r3 )VR 3

　 ΔT 6 =2(κ 3 T 0 −M r3 )VR 3

　（2-2-8）

　ΔT 1 +ΔT 2 +ΔT 3 +ΔT 4 +ΔT 5 +ΔT 6 =2(κ 1 +κ 2 +κ 3 ）T 0 VR 3 =T 1 + T 2 + T 3 + T 4 + T 5 + T 6

　-6T 0 6κT 0 VR 3

　=T 1 + T 2 + T 3 + T 4 + T 5 + T 6

　-6T 0

　 （2-2-9）

　求得磁化率

　 κ =（T1+ T2+ T3+ T4+ T5+ T6 −6T0）R 36T 0 V

　（2-2-10）

　同樣可求出剩余磁化強度：

　ΔT 1 − ΔT 2 =2(κ 1 T 0 +M r1 )VR 3=2(κ 1 T 0 −M r1 )VR 3=4M r1 VR 3

　 （2-2-11）

　ΔT 3 − ΔT 4 =2(κ 2 T 0 +M r2 )VR 3=2(κ 2 T 0 −M r2 )VR 3=4M r2 VR 3

　 （2-2-12）

　ΔT 5 − ΔT 6 =2(κ 3 T 0 +M r3 )VR 3=2(κ 3 T 0 −M r3 )VR 3=4M r3 VR 3

　 （2-2-13）

　Mr=√M r12+M r22+M r32= R34V √(T 1 −T 2 )2 +(T 3 −T 4 ) 2 +(T 5 −T 6 ) 2

　 （2-2-14）

　可求出：

　磁偏角

　 θ = tan −1T 1 2T 3 −T 4

　 （2-2-15）

　磁傾角

　 I = tan −1T 5 −T 6√(T 1 −T 2 ) 2 +(T 3 −T 4 ) 2

　（2-2-16）

　3）質子磁力儀測定標本步驟 ⑴場址選擇和儀器設置，選一磁場平穩、無干擾的地點，架好儀器及探頭。用儀器的線號設臵標本號，用儀器的線點號設臵點號分別讀取標號為1、2、3、4、5、6六個面的磁場值，如第一塊標本的第一面至第六面的六個讀數分別為101、102、103、104、105、106.實際測量時還可以在臵標本前和去標本后各讀一次讀數，分別記為100和107，通常根據這兩個值的變化來確定測量的有效性和正常值；

　⑵標本架的安置，測量時根據標本的磁性強弱調整標本盒中心與探頭中心的距離（不小于15厘米），一般標本應產生的場強大于1納特； ⑶標本裝盒，將標本放入標本盒內，用碎布塞緊，并注意使標本中心與盒中心重合，對于定向標本，應使其方向與盒子設計方向一致； ⑷觀測，放標本前先檢查讀數X00，測量盒中心至探頭中心位臵的距離，依次讀取X01至X06，去標本，再次讀X07； ⑸測定標本體積，用量筒排水法測量標本的體積； ⑹測量精度要求，距離量準到0.2厘米，體積量準到5立方厘米； ⑺參數計算 。

　4）采集標本時 ⑴標本采集，按異常的解釋和交待需要設計標本采集點；每類巖石標本絕對數量不少于30塊，按測定方法的要求確定標本的大小，規格；

　⑵標本測定精度，磁參數的測定靈敏度不低于10-5SI；

　⑶標本采集原則，①應采集巖（礦）石的基巖露頭或鉆井的巖芯；②各類巖（礦）石標本采集數量一般不能少于30塊；③采集點要均勻分布；④標本形狀盡可能為等軸狀（或立方體），體積應以10 × 10 × 10cm3為宜； ⑤為了研究巖（礦）石剩余磁化強度的大小和方向，需要采集定向標本，也就是要確定標本在原露頭上的空間位臵。

　2.3 磁測工作質量保障措施 2.3.1 儀器介紹 本次實習所用儀器為 ENVI-MAG 磁力儀，儀器系統如圖 2-2-4 所示，其中

　包括儀器主機、探頭、探桿、充電器、電纜和背架。

　1）奇異鍵盤的認識 本儀器界面鍵盤共有 19 個，為了易于操作，其中兩個最常用的鍵分別安置在儀器面板的右側和左側，即開始/停止“START/STOP”鍵和記錄鍵“RECORD”，有些鍵還有三重功能，各種功能體現在不同工作進程有關。

　圖 2-2-4 NVI-MAG 磁力儀系統 2）各鍵的功能 ：開啟和關閉儀器，若儀器在測量期間按動此鍵，就會中斷測量并且當前顯示的數據不予記錄； ：開始或停止某種操作，例如數據采集回放、查看數據等。當儀器處于文字信息顯示狀態時，該鍵可作為“backspace”鍵來刪除輸入內容； ：進入各種狀態設置顯示，所顯示的設置菜單隨當前的顯示屏內容而定，只要按動此鍵就會出現所處的設置狀態； ：竟然該輔助功能鍵完成下述功能：設定液晶顯示屏的亮度；鎖定所設置的參數；數據的輸出；重新編制主系統軟件；

　：上下左右移動光標； ：鍵盤上有兩個類似的鍵，分別位于面板左下角和右下角處，功能相同：打開和關閉設置狀態期間的各項參數的選擇范圍；打開和關閉圖形顯示期間繪圖比例因子的選擇范圍；在連續行走測量方式下選擇做標記的速率； ：按此鍵可以從當前退回上一級菜單，最上一級菜單總是主操作菜單顯示，按此鍵還可以中斷數據輸出； ：按此鍵進入信息顯示，在總磁場測量狀態下它具有不同功能：在基本狀態下和搜索狀態下可進入幫助菜單顯示，高級狀態下，它具有下述功能：設置日期與時間；輸入儀器號和工作號以及操作員識別；查看內存； ：鍵盤上有兩個類似的鍵，分布位于面板左右兩側，其功能如下：按也順序滾動全部數據顯示；按也順序滾動全部圖形數據；將光標從當前頁進入到下一頁；進入文字顯示期間，將光標依次順著字符移動； ：進入文字顯示，功能如下：利用所選擇的讀數可進入五種普通的重復記錄信息；利用特殊的讀數進入記錄的唯一信息； ：只限于數據采集期間對數字和圖形數據顯示做標記用； ：回訪瀏覽數據顯示選擇：顯示所要回訪瀏覽數據的類型；設置所要方位瀏覽數據的開始位置點號及時間； ：對所測量到的數據進行手動記錄并提示內存容量； ：在進行連接點測量時，該鍵的作用如同 START 鍵，即測量鍵，該鍵只要在進行測線觀測過程中遇到連線結點時測量用，并還在利用上述連結點的數據進行循環狀態日變校正時用。

　：具有向前或向后反復滾動菜單表的功能：給數字加符號；在回訪瀏覽所測數據期間可按某條測線顯示數據；在顯示圖形時可進行比例尺的選擇；在進行逐點測量時可增加或減小點線號； ：同時按下這連個鍵可以進行冷啟動操作，使儀器重新回到出廠時的參數設置。

　：同時按下這兩個鍵，可以完成下述功能：在總磁場（MAG）測量方式、甚低頻（VLF）測量方式和總場；在總場測量方式下，從三種測量狀態中任意選一種，例如基本狀態(basic)、搜索狀態(search)、或高級狀態(advance)。

　3）ENVI-MAG 磁力儀基本操作 ⑴為了使儀器能用于不同目的測量，在工作之前首先同時按下“SETUP”和“ON”兩個鍵。使儀器進入特征菜單選擇顯示，選擇按下“1”、“2”、“3”鍵，完成測量狀態選擇，目前 ENVI 系統只能測量總磁場和磁場梯度，所以只有選擇“1”； ⑵按出現磁力儀工作狀態特征菜單提示，選擇“1”-“6”鍵的其中的一個鍵， 1-3 鍵為基本狀態，4-6 鍵為高級狀態； ⑶面以高級狀態的菜單顯示中出現的各種參數、功能加以提示說明，當屏幕出現菜單后，屏幕上 MAG 表示將要進行的磁測類型，如果按動“START”鍵，可開始測量。操作者在測量前可通過“NEXT”鍵改變光標的位置，將要測量的測線號、測點號、點線號的增量等按改變提示輸入。

　在測量開始前，還要進行某些必要的信息輸入:

　①儀器功能設置，按“SETUP”鍵便出現儀器功能設置顯示按提示進行操作：AUTO ST。INC（自動點增量），LINKREC/START（聯接、記錄和測量）該功能在選擇“NO”時失效，選擇“YES”

　時發揮作用，省略手動按“START”，但在逐點觀測時不用，僅用于兩次以上點的重復測量， CYCLE REPEAT（重復讀數）確定在 Duration 參數項確定的時間內，CYCLE DELAY（延遲），ERASE MEMORY（清除內存），HEATER（加熱器）在外界溫度低于-15 o 時，給系統加熱；②磁測功能設置，MODE（測量方式）可通過“＋”或“－”來完成，DUR（測量持續時間）也可通過“＋”或“－”來實現。TUNE FIELD（調諧場）輸入所在測區的正常場值。AUTO TUNE（自動調諧）利用“YES”“NO”來控制， BASE CORRECT 為進行日變觀測效正， TIE CORRECT（重復點效正），REMOTE（遙控），CYCLE TIME（日變讀數間隔），CHART SCALE（繪圖比例尺），TIE MODE（連結狀態），AUTO RECORD（自動記錄）在日變觀測時須使該功能處于“YES”。

　⑷以上各項參數選擇好后，按“ESCAPE”返回測量菜單，按“START/”可開始測量。

　2.3.2 磁測精度設計

　磁測精度是衡量野外磁異常觀測質量的主要標志，也是確定野外工作方法技術的依據，同時決定了工效和成本。

　1）磁測的均方誤差

　 m = ± √∑ (B i1 −B i2 ) 2Ni=12N= ± √∑ ∑ (B ij −B i??? ) 2Kj=1Ni=1M−N

　 （2-3-1）

　2）平均相對誤差

　η???=1n∑ η ini=1

　 （2-3-2）

　η i =|Ti2 −T i1 |T i2 +T i1× 100%

　 （2-3-3）3）精度評價原則

　一般在區調中以有意義的弱異常的 1/5 至 1/6 來確定，詳查則根據異常特征和所需等值線間隔來確定。磁測精度分為如下三級 ：①高精度，均方誤差≤5nT ；②中精度，均方誤差 6~15nT ；③低精度，均方誤差>15nT。其中均方誤差小于2nT 的高精度磁測，定為特高精度磁測，大于三倍均方誤差的異常是可信的，等值線的間距不得小于三倍均方誤差。

　2.3.3 干擾措施排除方法 1）盡量選擇遠離街道，僻靜，人少的野外進行測量，以免造成噪聲影響； 2）測磁小組在工作的時候，每個人身上都不可以攜帶金屬物品，以免造成誤差； 3）在儀器噪聲水平測試的時候，我們盡量離儀器遠一點，以免輸出的數據會有跳躍性波動； 4）不能選擇牲畜頻繁出現的山區作為觀測地帶。

　第三章 磁法勘探數據采集及質量評價 3.1 儀器性能標定 3.1.1 儀器一致性檢查 在工區內外場變化有十余 nT 的地方，選擇 50~100 個點，各臺儀器依次閉合觀測三次以上，按（3-1-1）式計算出一致性均方差。要求其小于或等于二分之一的總均方差。

　S 一致性 = √∑ ∑ (ΔT i,j −ΔT i??? ) 2mj=1ni=1m·(n−1)

　（3-1-1）

　式中，m 為儀器臺數；n 為每臺儀器的的觀測點數；ΔT i,j 為第 j 號儀器在第 i 號

　測點的觀測值；ΔT i? 為第 i 號測點上所有儀器觀測值的平均值。磁力儀儀器一致性測試曲線見圖 3-1-1 。

　圖 3-3-1 1~3 號磁力儀儀器一致性測試曲線 3.1.2 水平噪聲檢查

　在工區內選磁場平穩、不受人文干擾影響的地方，將待標定的儀器相距20 米放置。采用日變觀測方法同步（誤差小于 1s）觀測，將地磁場日變化作為外場變化，讀取 100 個左右的觀測值進行計算。計算公式為：

　S = ± √ (Δx i −Δx i?) 2n−1

　（3-1-2）

　式中，Δx i 為某臺儀器第 i 時刻的觀測值與其起始觀測值之差；Δx i ?為所有儀器第 i 時刻的觀測值與其起始觀測值之差的平均值；n 為觀測總點數。磁力儀水平噪聲測定曲線如圖 3-1-2 所示。

　 圖 3-1-2 1~4 號磁力儀噪聲測試曲線

　圖 3-1-3 磁力儀標定結果 經檢測，由于測量的時候有人為干擾，比如有同學在儀器附近走走停停，所以在測量的時候有一些異常的跳動。但是整體而言，儀器的性能與精度是沒有問題的。

　3．2 野外數據采集及系統質量檢查 3.2.1 野外數據采集 1）基、測點觀測

　⑴每個閉合觀測單元的觀測，必須始于校正點。終于校正掃點。長剖面工作，如一天內不能結束工作并回到校正點進行觀測，須在當日觀測的剖面末端設2～3個連接點，次日觀測從重復各連接點的觀測開始，并于剖面觀測結束后回到校正點觀測。當在校正點上的前后兩次讀數經日變改正后的差值超過兩倍觀測均方誤差時，則全閉合觀測單元工作量報廢，并查明儀器不正常的原因； ⑵測點觀測時應嚴格遵守下列要求，并隨時注意觀測結果的變化，及時采取妥善的處理措施，包括：①進行測點觀測時，一般作單次觀測即可滿足精度要求；②觀測時，觀測人員必須“去磁”即不能帶小刀、發卡、皮帶扣、鞋扣等磁性物品，必須攜帶的磁性物件和其它有磁性的設備應離開測點一定距離。這個距離可以通過試驗確定，以不影響觀測結果為原則；③觀測時應保證點位正確，同時每次觀測時探頭的高度均應保持一致；④觀測時如遇有事故(如儀器受震)，儀器性能可能發生突然變化時，應即回到震前測過的幾個測點(點位要正確)上作重復觀測，必要對應回到校正點上作重復現測，以檢查儀器性能，當確認儀器性能正常后，方可繼續觀測。

　2）總磁場梯度觀測 用質子磁力儀進行垂直或水平梯度觀測時應按設計書及以下要求執行：

　⑴盡量縮短兩次磁場測定時間，同一對數據要求兩秒內完成； ⑵進行垂向梯度測量時，兩探頭的聯線不能偏離垂線10°。進行水平梯度測量時，兩探頭的聯線不能偏離水平線10°，其沿測線的方位誤差不大于10°； ⑶在弱緩異常上，要選擇合適的探頭間距離△h和△X，使磁梯度異常峰值處兩探頭所測磁場值之差為設計允許誤差的十倍以上；

　3）日變觀測 ⑴對日變觀測儀器及觀測方法的要求：① 應在投入生產的同類型儀器中挑選性能最好的磁力儀進行日變觀測。采樣間隔應符合對日變改正誤差的要求；② 每個日變站的T。值一經選定，不應變動； ⑵每個日變站可控制的磁測范圍，需經試驗確定(見附錄B)。當測區地電結構有較大差異時，應按地電結構的不同，分區設立日變站，或在開工前，于地電結構不同的各個地區同時進行精密日變觀測，若證實各站間的差異不大時，才可擴大日變站的控制范圍。在進行日變觀測期間要注意對磁力儀的保護，要把磁力儀放在能避風遮雨的容器內，防止陽光暴曬。要有專人進行日變觀測； ⑶在一個工作日內，日變觀測應始于早校正點觀測之前，終于晚校正點觀測之后； ⑷ 在每一個測區開工前，應作少量的晝夜連續觀測，以了解儀器性能和短周期日變特征； ⑸遇到磁暴或磁擾較大時應停止工作。

　4）磁性參數的確定和磁性標本的采集 ⑴標本采集與物性參數測定工作，應做到以下幾點：①在異常和礦化蝕變地段，凡能來到新鮮巖石的地方，必須采集標本。進行各種磁參數的測定工作，每個測點不應少于5塊標本，以提高代表性；②對典型剖面上的全部鉆孔及其他有關勘探線上鉆孔的巖芯，要進行磁性測定工作，巖芯取樣密度依巖性及礦體特點而定，在每點上取兩塊標本；③選擇一些典型標本作巖礦鑒定、光譜或其他分析。

　⑵測定標本磁性參數的靈敏度要與磁測總精度相適應!并滿足異常解釋的需

　要。

　5）原始記錄 ⑴ 磁測工作的原始記錄，對使用質子磁力儀或地面光泵磁力儀的高精度磁測工作，應包括：①儀器調節，校驗及標定的觀測記錄(含轉錄磁帶)；②基點選擇，與確定T。值的觀測記錄(含轉錄磁帶)；③生產性的觀測記錄(含轉錄磁帶)；④日變觀測記錄(含轉錄磁帶)；⑤地形固定點記錄及其他測地記錄；⑥各種質量檢查的觀測記錄(含轉錄磁帶)；⑦說明上述各種觀測記錄工作情況的野外實時記錄本；⑧磁參數測定記錄與采樣記錄。

　⑵對記錄工作的基本要求是：①對各種原始記錄，應按測區、工作比例尺和記錄性質分類，依照統一的格式，編成標準化的文件，以便于數據處理；② 各種記錄要及時匯編成冊并編號。不得隨便插頁和撕頁，記錄內容不得涂改和擦改(因記錯需修改時、要用橫線把錯誤記錄劃去。在旁記下正確數據并簽名以示負責)；③ 記錄所用各種符號和代號要統一、明了、避免混亂，記錄的有效數字要相精度要求相適應；④記錄要完整，對記錄本和打印記錄的頁首，頁末及各欄要按規定填寫齊全；⑤記錄要用中等硬度的黑鉛筆書寫，字體工整。不得使用白造的別字作記錄。

　3.2.2系統質量檢查 1）檢查方式 野外觀測質量檢查是及時發現觀測的質量問題以改進工作和評價觀測質量的重要手段，也是野外工作的一個重要組成部分。因此，要隨工作進展有計劃地進行，不能在工作結束時突擊檢查。檢查工作應盡可能按“一同三不同”的方式，即同點位、不同時間、不同儀器、不同操作員一一進行。檢查點的分布要大致均

　勻。

　磁測質量檢查，同時要采用下列四種方法進行：①在平穩磁場大致均勻地抽若干點（占總觀測點數的 3%~5%，但絕對數不能少于 30 個點）進行檢查，計算均方誤差，應注意的是不要在附近有明顯磁干擾的測點上進行；②在異常磁場上抽若干剖面（點數占總測點數的 10%）進行系統檢查，計算平均相對誤差并繪制質量對比剖面圖；③檢查磁場剖面圖上原始觀測時未注明原因或未做過重復觀測的畸變點。了解是否有觀測錯誤的存在。但不計算誤差，也不計入檢查工作量；④計算均方差時，可將誤差過大的個別點舍棄，但舍棄數不得超過檢查點的 1%。教學實習時也可按以上要求進行質量檢查，只是在異常場上選一、二條精測剖面重復觀測，以保證反演定量解釋的精度。

　高精度磁測工作的質量檢查率不應低于3%～5%，精測劇面的質量檢查率應達到10％，絕對點數不少于30點。質量檢查點的分布要均勻。關于微磁測量工作的野外觀測質量檢查與評價，按專項設計的要求執行。

　當檢查結果誤差超過設計規定，或在某些地段存在明顯系統誤差時，應適當增加檢查量，以提高檢查結果的可信度。

　高精度磁測的質量，要分測區，分比例尺，分工作性質(面積性工作，剖面性工作)評價。計算均方誤差時，可將誤差過大的個別點舍棄．但舍棄數不得超過相應檢查點數的1％。

　磁性參數測定的質量檢查率應達10％。檢查時對儀器安置，標本體積測定和裝盒等，均需要重新進行。磁化率和剩余磁化強度的測定質量。以平均相對誤差為評價標準。

　當發現野外觀測階段的工作不夠完善，或因資料整理和異常研究需要時，要

　及時地補做一定的野外工作。

　2）幾種誤差計算公式 在等精度觀測條件下，單次觀測的均方差計算公式為：

　當各點的觀測次數是兩次時：

　nMnii212??? ??

　（3-2-1）

　當各點的觀測次數多于兩次時 n mVMnii?? ???12

　（3-2-2）

　式中， n 為參加誤差計算的點數（檢查點數）； m 為總觀測次數，等于各測點全部觀測次數之和；i? 為第 i 點的原始觀測值與檢查觀測值之差；iV 為第 i 點上某次觀測值（包括參與計算平均值的所有數）與該點各次觀測值的平均值之差。

　在等精度觀測的條件下，相對誤差 ? 計算公式為 % 1002 12 1????a aa a?

　（3-2-3）

　??? ?niin1% 1001? ?

　（3-2-4）式中， ? 為平均為相對誤差，i? 為第 i 點的相對誤差； n 為參加計算的點數：1a 、2a 為兩次觀測值。

　（3-2-1）式常用于平穩場質量檢查后均方差計算；（3-2-2）式常用于儀器一致性檢查后均方差計算，（3-2-4）式常用于剖面檢查后的平均相對誤差的計算。

　3）測區每條測線的剖面曲線圖如下：

　 圖 3-2-1 16 號測線剖面曲線圖

　圖 3-2-2 14 號測線剖面曲線圖

　圖 3-2-3 12 號測線剖面曲線圖

　 圖 3-2-4 10 號測線剖面曲線圖

　圖 3-2-5 8 號測線剖面曲線圖

　圖 3-2-6 6 號測線剖面曲線圖

　 圖 3-2-7 4 號測線剖面曲線圖

　圖 3-2-8 2 號測線剖面曲線圖

　圖 3-2-9 0 號測線剖面曲線圖

　 圖 3-2-10 1 號測線剖面曲線圖

　圖 3-2-11 3 號測線剖面曲線圖

　圖 3-2-12 5 號測線剖面曲線圖

　 圖 3-2-13 7 號測線剖面曲線圖

　圖 3-2-14 9 號測線剖面曲線圖

　圖 3-2-15 11 號測線剖面曲線圖

　 圖 3-2-16 13 號測線剖面曲線圖

　圖 3-2-17 15 號測線剖面曲線圖 4）檢查剖面圖件

　圖 3-2-18 檢查剖面曲線圖

　5）

　測區平面等值線圖

　圖 3-2-19 測區平面等值線圖

　第四章 磁測資料處理 4.1 磁測資料處理方法相關原理 4.1.1 日變改正 在地球的變化磁場中，除大家熟悉的長期變化和靜日變化外，還有源于空間磁場的擾動變化，包括周期從 0．2～1000 s 的快速振動，其幅度—般為 0．01～5nT(有時可達 10～20nT)。高精度磁測必需對地磁場的這種短周期變化進行改正，因此對日變觀測有較高的要求。再者，目前使用的質子磁力儀可測定絕對地磁場強度，無需使用基點網進行地磁場值的傳遞，但需消除地磁日變的影響，求出各

　測站之間地磁場的真正差值。由此可見，高精度磁測的日變觀測有兩個作用；其一是對測網觀測值進行日變改正，其二是在各站之間進行同步日變觀測，以選擇地球擾動磁場振幅最小時間來確定測站之間地球基本磁場的差值。所以在高精度磁測工作中，主基點的作用被日變站取代了。

　將原始觀測中地磁日變化的影響去掉，就稱之為日變改正。由日變觀測值繪制出日變曲線，日變改正值從日變曲線上查得，即在日變曲線上量的某時刻相對早基點實踐的日變值并取反號，即為該時刻的日變改正值； 基點日變改正方法：

　C 日改系數 =ΔT 后 −ΔT 前t 后 −t 前

　（4-1-1）

　ΔT 日改 (t) = C 日 × (t − t 前 )

　 （4-1-2）4.1.2 正常梯度改正與高度改正 當進行大面積高精度磁測工作時，需要進行正常梯度改正。此時若仍沿用查全國地磁圖的辦法作正常場梯度改正。就不能滿足精度要求了。此時要用國際地磁參考場IGRF1990．0模型提供的高斯系數，用電子計算機算出測區內1km×1km節點地磁場To值。而后以1nT的間距繪制To等值線圖。用此圖作正常場梯度改正，其作法是以通過總基點的等恒線為零線，向北每過一條等值線減少1nT，向南每過一條等值線增加1nT，以此類推。

　地磁場各分量的球諧表達式：

　{

　X = ∑ ∑ (g nmcosmλ + h nmsinmλ) ·ddθp nm (cosθ) nm=0∞n=1Y = ∑ ∑msinθ(g nm sinmλ−h n m cosmλ) · p n m (cosθ)

　 nm=0∞n=1Z = −∑ ∑ (n + 1)(g nm cosmλ + h n msinmλ) · p nm (cosθ) nm=0∞n=1

　 （4-1-3）

　式中：g nm 、h n m 為高斯系數，可查表求得；

　p nm (cosθ)為n次m階締合勒讓德多項式；λ為各節點的經度值；θ為各節點的余緯度。

　可見將高斯系數與各節點的坐標值代入（4-1-3）式，即可求出各節點的正常磁場值。

　計算磁場總強度 To 及梯度值：

　 T 0 = √X 2 + Y 2 +Z 2 = √H 2 + Z 2

　 (4-1-4) 在一級近似的情況下，沿南北向的磁場梯度 ∂T 0∂X=3ZH2RT 0

　,式中 R 為地球平均半徑，R＝6371000 m。

　沿垂向的磁場梯度：

　 ∂T 0∂R= −3T 0R

　( 4-1-5 ) 由（4-1-5）式可知，當To＝50000nT時，地磁場垂向梯度為－0．024nT／m。高差30 m時，地磁場垂向變化可達－0．72nT。因此要求測點都要測出或從地形圖上讀出高程。

　高度改正從總基點高程起算，以To＝50 000nT為例，約每42m高差改正1nT，比總基點高 42m 時加 1nT，比總基點低 42m 時減 1nT。

　4.1.3 延拓 由延拓的定義可知，計算平面的場與實測平面的場的區別，只是由于它們離磁性體的距離不同而引起的。根據磁性體磁場頻譜表達式，這兩個平面上磁場頻譜也僅在于其深度因子略有區別。設磁性體相對于實測平面的埋深為 h，其磁場頻譜為ΔT 測? 。延拓后的平面距磁性體的埋深為 H，其磁場頻譜為ΔT 延 ? 。那么這兩個平面上磁場頻譜的比值等于它們各自深度因子的比：

　ΔT 延?ΔT 測?=e −Hre −hr

　 ...

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