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磁测作业指导书

高精度磁测作业指导书

（2011年5月）

天津市地球物理勘探中心

目录

一、基本步骤1

二、磁力仪使用维护2

三、野外工作方法3

1．基点选择3

2．探头高度试验4

3．磁力仪性能试验4

4．基、测点观测6

5．基点联测8

6.磁性标本的采集8

7．原始记录8

8.质量检查与评价9

四、野外资料整理11

1、日变改正11

2、正常梯度改正12

3、高度改正12

4、

计算12

附录A用微机质子磁力仪测定岩（矿）石标本的方法13

附录B数据整理文件内容18

高精度磁测工作流程

一、基本步骤

1．工作任务的确定、相关信息了解及资料收集

了解具体工作内容、目的，工作地人文地理信息，交通，搜集前人工区地物化资料。

2．工作计划

通过以上信息的了解，对工作经费、工期、人员、设备等进行估计、测算，做到心中有数。

3．仪器设备准备

列出仪器设备及配套工具、材料等清单，对所需仪器等设备进行检查、检修，确保性能完好，领用时检查配件齐全。

4．人员组织

根据任务配备各类人员，列出清单报批，及时通知人员报到。

5．技术准备

了解工作技术要求、规范要求。

安排相关人员学习培训工作方法步骤、仪器操作。

6．野外工作及资料整理

根据工区实际情况做好生产、生活安排，制定安全管理措施和质量管理办法及生产生活纪律。

按规范进行磁力测量，采集、检查及整理基点选择、仪器试验、日变、磁测、检查测量等磁测数据，进行计算归类，整理成册，并编制野外验收报告。

（参见附表）

7．资料处理及成果资料编制

二、磁力仪使用维护

1．对仪器设备的基本要求

用于同一工区，同一性质工作的仪器，而且是测量同一参量的，类型要尽可能相同。

用于生产观测、日变观测及磁性参数测定等各类仪器应配套。

各类仪器的零、部件要齐全完好，易损零部件有一定量的备品。

工具齐全，配套情况良好。

2．对仪器设备的保管和维护

仪器设备的使用和保管。

建立严格的责任制。

仪器的发放单位和使用者，应对仪器的安全负全面的责任。

交接仪器时交接双方进行检验并办理交接手续。

使用、保管、运送仪器设备时必须防水、防潮、防暴晒、防震、防尘。

严禁将仪器放置在潮湿、不清洁和不安全的地方。

仪器箱内应经常备有有效的干燥剂。

雨季野外工作时，要随身携带防水塑料套，在低温条件下工作时．可将仪器提前1—2h放在室外，以消除室内与野外温差过大对读数的影响，在多风沙地区工作时，收工后应将仪器设备用布包严。

运输高精度磁力仪时必须由工作人员随身携带，妥善维护，仪器与各零部件之间应有足够厚的“缓冲”材料，并保价托运。

仪器设备所属的零配件、备件和工具要随仪器设备妥善保管，不得随意弃置或作他用。

仪器设备发生故障时必须及时修理，禁止凑合使用。

操作仪器应按说明书或操作规程执行。

仪器设备的保养与维修

严禁随意拆卸仪器，而且应防震、防摔、防碰等。

仪器不正常时，必须首先排除外部原因，如电池、电缆、接插头的接触不良及短路等。

在断定非外部原因后，才能将仪器送回修理。

日常保养包括每日用毕后擦净尘土、汗迹，特别是各插口（座）要保持清洁。

每月要对仪器设备全面保养、检查一次，每年应全面检查、维修一次，并将检查和维修结果，记入仪器使用簿。

对仪器设备的调节与检修应由受过训练的专业人员，按照说明书和相关规定的要求执行。

三、野外工作方法

1．基点选择

总基点：

其位置必须实地确定。

要求是：

a．位于正常磁场内。

b．磁场的水平梯度和垂直梯度变化较小．在半径2m及高差0．5m范围内磁场变化不超过设计总均方误差值的1／2（2.5nT）。

c．附近没有磁性干扰物（特别是可移动磁性干扰物），并远离建筑物和工业设施（如铁路、厂房、高压线等）。

d．所在地点能长期不被占用，有利于标志的长期保存。

分基点：

亦即分区日变站，要求是：

a．位于平稳磁场内。

b．靠近驻地，使用方便。

c．参照对总基点要求的第b、c、d款执行。

仪器校正点：

用于了解一天或一段工作时间内仪器性能是否正常。

a．位于磁场梯度较小处，即避免在异常上或磁场变化杂乱处．并应设立标志，每次对校正点时的点位和高度尽可能一致。

b．附近没有可移动磁性干扰物。

c．在观测路线上或其它便于使用的地方。

2．探头高度试验

要在测区内几个不同的典型地段，作2～3个高度（如1.5、2m）的磁测试验，仔细研究表层磁性不均匀的影响，以此作为选择最佳探头高度的依据。

探头最佳观测高度一经确定，必需在全测区内保持不变，其误差不应超过探头高度的十分之一。

根据经验一般为2.0m。

3．磁力仪性能试验

在工区正式施工前，对投入使用的所有磁力仪进行噪声水平、一致性、观测精度试验。

a、磁力仪噪声水平测定试验

①选择无磁干扰的场地，各仪器探头之间的距离在20m以上；

②以循环工作方式采集数据，循环时间为10秒，做到秒级同步；

③采集数据200个，选取100个左右的观测值按下式计算每台仪器的噪声：

式中：

S噪—噪声均方误差（nT）；

—第i时观测值与起始值X。

的差（nT）；

—第i时所有仪器同一时间观测差值△Xi的平均值（nT）；

n—观测值总个数。

噪声均方误差要求不大于±2.0nT，否则要查明原因。

b、一致性均方误差试验

①测定探头一致性

首先将探头编上号，然后用两台仪器作秒级同步日变观测。

其中台站型仪器及一个探头固定不变，即以此为准进行比较。

另一台仪器分别轮换同其余探头相联结，并注意换探头时主机不能关机，各探头位置应尽量一致，调谐场值预先选好保持不变。

每个探头读数三十余次以上，而后分别求出相应与台站仪器读数的差值，并计算各差值数组的算术平均值，比较平均值，即可判断探头的一致性。

②校验主机的一致性

为校验主机的—致性，可使用同一探头，用不同主机轮换作日变观测，使每台主机读数20～30次，将整个测量段的日变曲线绘出，察看曲线变化趋势是否有脱节现象。

若曲线“圆滑”，即表明主机的一致性良好。

c、整机仪器一致性试验

①选择浅层干扰小且无人为干扰场影响的区域，布设观测点30-50个；

②投入生产的所有磁力仪（选一台做日变观测）在这些点上进行往返观测。

③所有仪器的往返观测值都经过日变改正，按下式计算各仪器的一致性均方误差：

式中：

—仪器一致性均方误差；

Vi—某仪器第i测点观测值与所有仪器在该点观测值的平均值之差；

m—总观测次数；

n—测点数。

一致性均方误差设计要求不大于±2.0nT。

仪器的一致性不仅反映出仪器与仪器之间的偏差，同时也反映出探头与探头之间是否一致。

d、观测误差测定试验

①选择干扰小且无人文干扰的地方布置测线，沿测线布设测点30个。

②各仪器均在这些点进行往返观测（选一台做日变观测）。

③所有仪器的往返观测值都经过日变改正，按下式计算各仪器的观测均方误差：

式中：

—仪器观测均方误差（nT）；

—某仪器第i点前后观测值之差（nT）；

N—观测值总个数。

观测均方误差精度要求不大于2.65nT。

4．基、测点观测

a.每个闭合观测单元的观测，必须始于校正点，终于校正点。

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2～3个连接点，次日观测从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。

当在校正点上的前后两次读数经日变改正后的差值超过两倍观测均方误差时，则全闭合观测单元工作量报废，并查明仪器不正常的原因。

b.测点观测时应严格遵守下列要求，并随时注意观测结果的变化，及时采取妥善的处理措施。

c.进行测点观测时，一般作单次观测即可满足精度要求。

d.观测时，观测人员必须“去磁”即不能带小刀、发卡、皮带扣、鞋扣等磁性物品，必须携带的磁性物件和其它有磁性的设备应离开测点一定距离。

这个距离可以通过试验确定，以不影响观测结果为原则。

e.观测时应保证点位正确，同时每次观测时探头的高度均应保持一致。

f.观测时如遇有事故（如仪器受震），仪器性能可能发生突然变化时，应即回到震前测过的几个测点（点位要正确）上作重复观测，必要对应回到校正点上作重复现测，以检查仪器性能，当确认仪器性能正常后，方可继续观测。

当观测结果出现如下变化时必须采取的相应措施：

a．当相邻两测点读数相差较大时，或当有值得注意的地质现象时，须加观测点。

b．当相邻测线的异常特征明显不一致时，须加测线。

c．当测区边缘发现可能有意义的异常或值得注意的地质现象时，须追踪观测。

d．随时注意异常与周围地质现象之间的关系，记于备注栏内，必要时需试测岩石磁性或采集标本。

e．遇有磁性干扰物（如铁路、厂房、井场、高压线、有磁性的岩坎或岩石堆等）时，须合理移动点位，避开干扰，并加注记以备日后核查。

f．遇到雷雨天气、磁暴或磁扰较大时应停止工作。

5．基点联测

各个分基点均进行两个小时以上的基点联测，求取段差。

6.磁性标本的采集

每种标本采集数30块以上，采集新鲜的岩石露头。

采集时用GPS记录标本采集地点，标本进行分类编号。

标本测量方法见附录A。

7．原始记录

磁测工作的原始记录包括：

a．仪器校验的观测记录；

b．基点选择，与确定T0值的观测记录；

c．测点的观测记录；

d．记录测点的实际坐标和航迹；

e．日变观测记录；

f．各种质量检查的观测记录；

g．说明上述各种观测记录工作情况的野外实时记录本；

h．磁参数测定记录与采样记录（采样坐标、岩性、编号，测定时各参数数据）。

详细数据表见后附表。

对记录工作的基本要求是：

a.对各种原始记录，应按测区、工作比例尺和记录性质分类，依照统一的格式，编成标准化的文件，以便于数据处理。

b.各种记录要及时汇编成册并编号。

不得随便插页和撕页，记录内容不得涂改和擦改（因记错需修改时、要用横线把错误记录划去。

在旁记下正确数据并签名以示负责）。

c.记录所用各种符号和代号要统一、明了、避免混乱，记录的有效数字要相精度要求相适应。

d.记录要完整，对记录本和打印记录的页首，页末及各栏要按规定填写齐全。

8.质量检查与评价

a.高精度磁测工作的质量检查率不应低于3%～5%，精测剖面的质量检查率应达到10％，绝对点数不少于30点。

质量检查点的分布要大体均匀。

当检查结果误差超过设计规定，或在某些地段存在明显系统误差时，应适当增加检查量．以提高检查结果的可信度。

b.高精度磁测的质量，要分测区，分比例尺，分工作性质（面积性工作，剖面性工作）评价。

计算均方误差时，可将误差过大的个别点舍弃．但舍弃数不得超过相应检查点数的1％。

c.磁测工作的精度

用磁场观测精度的均方误差为衡量磁测精度的标准。

观测均方误差的计算公式为：

………………………………

（1）

式中：

——第i点经各项改正的原始观测与检查观测之差；

n——检查点数；i＝1，2，……n。

对于异常磁场应用平均相对误差来衡量。

平均相对误差的计算公式为：

………………………………

（2）

………………………（3）

式中：

与

——第i点的原始观测与检查观测。

区域地质调查的磁测和大面积普查性磁测工作的精度，应根据干扰水平和仪器设备条件确定，以满足综合找矿，综合研究需要为原则。

一般普查性磁测工作的精度，应根据由目标物引起的可以从干扰背景中辨认的，有意义的最弱异常极大值的五分之一到六分之一来确定。

d.总精度的误差分配

磁测总精度是测点观测误差（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、正常场与高度等各项改正误差的