北戴河磁法實(shí)習(xí)報告

1、北戴河磁法勘探實(shí)習(xí)報告指導(dǎo)教師：祁明松老師曲贊老師王傳雷老師姓名：任慧寧班序號：061084-13學(xué)號：2021年8月25日目錄第一章序言 1§ 1.1 習(xí)日期、地點(diǎn)、測區(qū)自然及交通狀況 1§ 1.2 區(qū)地質(zhì)及地球物理概況 3§ 1.3 習(xí)任務(wù)及其完成情況 4第二章磁法勘探野外施工技術(shù)設(shè)計 4§ 2.1 的地質(zhì)任務(wù)及要求 4§ 2.2 測工作技術(shù)設(shè)計 4§ 2.3 測工作精度要求確實(shí)定 6第三章磁法勘探數(shù)據(jù)采集質(zhì)量檢查及評價 6§ 3.1 工儀器性能檢查及評定 6§ 3.2 外數(shù)據(jù)采集質(zhì)量檢查及評價 7第四章UXO

2、R測及資料處理解釋 9§ 4.1 XO磁測數(shù)據(jù)的整理及圖件編制 9§ 4.2 XO磁異常的分析及熟悉 10第五章輝綠巖體地質(zhì)調(diào)查及資料處理解釋 11 5.1 工區(qū)野外數(shù)據(jù)的整理及圖示 11 5.2 5.2磁異常的分析及地質(zhì)解釋 12第六章結(jié)論與建議 13第一章 序言磁法勘探是以探測目標(biāo)與其周圍物質(zhì)間的磁性差異為根底,通過觀測與研究實(shí)測磁場 的變化規(guī)律以到達(dá)查明地質(zhì)構(gòu)造和尋找局部磁性目標(biāo)體的一種物探方法,是地球物理勘探 方法之一.自然界的巖石和礦石具有不同磁性,可以產(chǎn)生各不相同的磁場,它使地球磁場 在局部地區(qū)發(fā)生變化,出現(xiàn)地磁異常.利用儀器發(fā)現(xiàn)和研究這些磁異常,進(jìn)而尋找磁性礦

3、 體和研究地質(zhì)構(gòu)造的方法稱為磁法勘探.磁法勘探是常用的地球物理勘探方法之一.它包 括地面、航空、海洋磁法勘探及井中磁測等.磁法勘探主要用來尋找和勘探有關(guān)礦產(chǎn)如鐵礦、鉛鋅礦、銅錦礦等；進(jìn)行地質(zhì)填圖；研究與油氣有關(guān)的地質(zhì)構(gòu)造及大地構(gòu)造等問題.選擇投入磁法勘探的前提條件是探測目標(biāo)體與周圍物質(zhì)問是否存在磁性差異.有差異磁法 才能有效果,差異越明顯、目標(biāo)體埋深越淺、目標(biāo)體規(guī)模越大,對磁法勘探越有利.§ 1.1實(shí)習(xí)日期、地點(diǎn)、測區(qū)自然及交通狀況磁法勘探教學(xué)實(shí)習(xí)為期六天,自8月16號至8月21號的教學(xué)內(nèi)容安排如下：16號：室內(nèi)教學(xué)、工作設(shè)計,儀器熟練性操作及一致性校正；17號：基地操場UXOR測1

4、8號：大梁山分組實(shí)測；19號：室內(nèi)教學(xué)及資料整理；20號：編寫報告；21號：編寫報告,工作匯報.此次磁法勘探實(shí)習(xí)主要包括兩局部內(nèi)容：一、UXO磁法勘探；二、輝綠巖脈探測.第一局部內(nèi)容在實(shí)習(xí)基地西側(cè)足球場進(jìn)行,利用周邊環(huán)境和人為埋設(shè)的不同形體、不同磁化 方向的模型體進(jìn)行練習(xí).測區(qū)地下 4-5米是砂巖及砂礫石層,以下是花崗巖.周邊環(huán)境干 擾較大,主要有井蓋、天上拉設(shè)的鋼絲、場地周圍的鐵絲柵欄、場地外過往的車輛及附近 民居的電磁干擾.第二局部內(nèi)容在大梁山工區(qū)進(jìn)行.大梁山測區(qū)位于秦皇島市郊北部“秦 皇島國家地質(zhì)公園附近,距離 251省道約一公里,測區(qū)主體在山坡上,地形變化較大. 地表植被豐富,巖石露頭

5、不多,圍巖主要是砂巖及變質(zhì)巖.在一挖坑中有輝綠巖出露,走 向、寬度不明.圖一：大梁山工區(qū)交通圖§ 1.2測區(qū)地質(zhì)及地球物理概況工區(qū)內(nèi)出露地層以元古界混合花崗巖為主屬區(qū)域變質(zhì)巖,其中存在燕山期輝綠巖脈,屬淺層基性侵入型巖漿巖；局部地段有第四系坡積物存在.由于輝綠巖屬于基性巖漿巖,因此磁化率比擬大,約為 50008000(10-6SI( k),其圍巖花崗巖的磁化率約為 3050(10-6SI( k),遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于輝綠巖的磁化率,我們可以利用它們之間的磁性差異來確定杜莊 工區(qū)內(nèi)輝綠巖脈的賦存狀況.相關(guān)地層及干擾物磁化率(10-3SI)磁化率平均值(10-3SI),.表一：大梁山工區(qū)局部相關(guān)地層

6、、巖性的物土 d GO G j Cl包那么量覽表LQ 二/1.59-6.493.54相大地層后莊儂代率(10 SI)A 4 c 86 4-158 & P,t儂,化率干均1回(10 SI)4卜土、/口118 5913纓)1說怕次 118.59第四亶- 1.1-2.64 一. 一 , 38 5-154_L',1.5871 23八天的1陷,件中,我一 hrrt11仕老師0哪坳.8)2打、同字的組協(xié)件卜康里蝌進(jìn)仃數(shù)集,并對萊哆函數(shù)據(jù)進(jìn)行了整理,用35BW 軟件進(jìn)行'了數(shù)據(jù)的反演斛釋,形象的表一：實(shí)習(xí)站工區(qū)局部相關(guān)地層、干擾物的物性測量一覽表常的礦體遇腺件危險體的L布情況S006

7、0及恐次磁法的?習(xí)T作中,我們的士要T作成:采現(xiàn)了異果是獲得了磁異常等值線平面圖、精測剖面圖和平面剖面圖三張磁法勘探成果圖件.第二章磁法勘探野外施工技術(shù)設(shè)計§ 2.1 習(xí)的地質(zhì)任務(wù)及要求任務(wù)一：使用磁法技術(shù)進(jìn)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： 28X14米2；要求：自主設(shè)計,保證質(zhì)量,結(jié)果可靠,定位準(zhǔn)確目的：通過對掩埋鐵磁性物體的詳查,了解工程物探工作中磁法探測的特點(diǎn),了解環(huán)境干 擾對磁異常和磁測工作的影響.通過實(shí)習(xí)任務(wù)的完成,培養(yǎng)良好的科學(xué)態(tài)度和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ?作風(fēng).任務(wù)二：使用磁法技術(shù)進(jìn)行地質(zhì)普查,查明大梁山工區(qū)輝綠巖脈(磁性地質(zhì)體)的賦存情況；要求：設(shè)計合理,

8、質(zhì)量可靠,熟悉過程目的：通過地質(zhì)資源調(diào)查實(shí)踐,熟悉磁法探測工作的各個過程,培養(yǎng)良好的科學(xué)態(tài)度和嚴(yán) 謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng),提升動手水平.§ 2.2 測工作技術(shù)設(shè)計本組工作設(shè)計內(nèi)容如下兩表：表一為任務(wù)一的工作技術(shù)設(shè)計,表二為任務(wù)二的工作技 術(shù)設(shè)計表三：任務(wù)一磁測工作設(shè)計主要技術(shù)要求一覽表工作任務(wù)使用磁法技術(shù)進(jìn)行掩埋鐵磁性物體的詳查,查明鐵磁性物體的 平面位置測區(qū)面積一.220*14m工作比例尺1:100測網(wǎng)密度1*1m測線方位近南北向精測剖面19號線測線及方位近南北向磁測精度設(shè)計三級精度日變觀測23號線30號點(diǎn)定點(diǎn)方式及要求測點(diǎn)號+測線號偏差不超過20cm探頭高度2m磁測質(zhì)量檢查 方式及要求平穩(wěn)

9、場、異常場采用相應(yīng)點(diǎn)觀測；畸變點(diǎn)采用手工平滑磁性參數(shù)測定 方式及要求采樣現(xiàn)場進(jìn)行磁性測量磁測數(shù)據(jù)預(yù) 處理要求進(jìn)行日變、正常梯度、高度、正常場校正本組任務(wù)與安排拉測線：3人,測量：2人,記錄：1人,指揮：1人,聯(lián)絡(luò)：1人, 采樣及測磁化率：2人備注表四：任務(wù)二磁測工作設(shè)計主要技術(shù)要求一覽表§2.3磁 測工作 精度要 求確實(shí)測區(qū)面積260*80m工作比例尺1:500測網(wǎng)密度13*17測線方位近南北精測剖面80號線41點(diǎn)2m 一個點(diǎn)測線及方位近南北磁測精度設(shè)計三級精度4.36nT 日變觀測正常場、溫差小、無外界磁干擾、地基固定,于110,90 號點(diǎn)附近定點(diǎn)方式及要求基線+測線,定點(diǎn)誤差不超

10、過 1m探頭高度2m磁測質(zhì)量檢查方式 及要求平穩(wěn)場、異常場各 30個檢查點(diǎn),組間比擬,滿足 3級精度4.36nT,畸 變點(diǎn)手工平滑.磁性參數(shù) 測試方式 及要求用磁化率儀現(xiàn)場米樣測量,向類巖礦石的物性參數(shù)測定數(shù)量應(yīng)該大于30個.測定標(biāo)本磁性參數(shù)的靈敏度要與磁測總精度相適應(yīng),并滿足異常解釋的需要.當(dāng)視磁化率0.01SI時,要做退磁改正.磁測數(shù)據(jù) 預(yù)處理要求原始磁測資料在正式使用前,應(yīng)該進(jìn)行日變校正,正常梯度校正經(jīng)、緯度 校正,高度校正,正常場校正.本組任務(wù)與安排2人拉測線、2人測量、1人記錄、1人指揮、1人聯(lián)絡(luò)、1人測磁化率、2人 采樣備注測精 度的 選擇 和確 定取 決于 最小 有意 義的 探測

11、 目標(biāo) 所能引起的磁異常強(qiáng)度.通常確定磁測精度m為最小有意義的探測目標(biāo)體所能引起的磁異常強(qiáng)度的1/5 1/6.磁測總精度是測點(diǎn)觀測誤差含操作及點(diǎn)位誤差、儀器噪聲均方誤差、儀器一致性誤差以及日變改正無差、正常場與高度等各項(xiàng)改正誤差的總和.本次工作的磁測精度為5nT,其中各項(xiàng)設(shè)計的精度要求為：操作及點(diǎn)位誤差：2.65nT儀器一致性誤差：2.0nT儀器噪聲誤差：2.0nT 日變改正誤差：2.0nT正常場改正誤差：1.0nT高程改正誤差：1.0nT總基點(diǎn)改正誤差：2.0nT具體的誤差表格如下：表五：磁測誤差分配表磁測總誤差nT野外觀測均方誤差,nT基點(diǎn)、高程及正常場改正誤差,nT總計操作及點(diǎn)位誤差儀器

12、一致 性誤差儀器噪 聲誤差日變改正誤差總計正常場改 正誤差高程改正誤差總基點(diǎn)改 正誤差54.362.652.02.02.02.451.01.02.021.561.11.10.70.50.71.2120.70.710.870.70.30.30.30.4970.280.280.3第三章磁法勘探數(shù)據(jù)采集質(zhì)量檢查及評價§ 3.1 工儀器性能檢查及評定此次磁法勘探實(shí)習(xí)工作所采用的儀器是加拿大的 GE泌司生產(chǎn)的GSM-19偵子磁力儀. 主要的儀器設(shè)備還有：測純、羅盤.它本身具有一定的噪聲,所以這些磁力儀的讀書分辨 率盡管等于或優(yōu)于0.1nT,但接上電纜和探頭后儀器的噪聲水平卻往往到達(dá)0.20.3

13、nT,因此在使用儀器進(jìn)行高精度磁測時,必須測定實(shí)際工作時儀器的噪聲水平,測定方法如下： 當(dāng)有三臺以上的磁力儀同時工作時,可選擇一處磁場平穩(wěn)而又不受人文干擾場影響的地 區(qū),并使探頭間距離保持在 2m以上,以免探頭磁化時互相影響.而后使這些儀器同時作日 變測量,觀測時要到達(dá)秒一級同步.此時的地磁場變化對這些儀器觀測值的影響是同向 的.而這些儀器各自的噪聲對觀測值的影響那么是無定向的,而且儀器數(shù)量愈多,噪聲對這 些儀器觀測值的平均值的影響將趨于零,就可把此平均值視作地磁場的“真值.因此可 取100個左右的觀測值按下式計算每臺儀器的噪聲均方根值So式中：軌為第i時的觀測值與起始觀測值X0的差值；如=X

14、i X0 所有儀器的起始時間應(yīng)相同；取,為這些儀器同一時間觀測差值 .的平均值.n為總觀測數(shù),i=1,2,n.另外,還需進(jìn)行磁力儀觀測均方誤差與一致性測定：觀測均方誤差是操作質(zhì)量,點(diǎn)位誤差,探頭高度誤差,日變改正誤差等各種誤差的綜合反映,它是評價高精度磁法工作質(zhì)量 的主要指標(biāo).當(dāng)對儀器的觀測誤差與一致性進(jìn)行測定時,要選擇淺層干擾較少且無人文干 擾場影響地區(qū),并要求測線穿過十余納特弱磁異常變地區(qū).在測線上布置50100個測點(diǎn),測點(diǎn)作好標(biāo)記,使參與生產(chǎn)的各臺磁力儀 含備用磁力儀都在這些測點(diǎn)上作往返觀測,將 觀測值進(jìn)行日變改正后按下式計算每臺儀器的觀測均方誤差.觀測均方誤差方式：式中：a=第1點(diǎn)的原

15、始觀測與檢查觀測之差；n二檢查點(diǎn)數(shù),i=1,2, -n；m忐觀測次數(shù),等于各檢查點(diǎn)上全部觀測次數(shù)之和.根據(jù)表2-2的要求判斷儀器噪聲均方誤差、儀器一致性誤差是否合格.不合格的儀器不能 投入生產(chǎn).§ 3.2 外數(shù)據(jù)采集質(zhì)量檢查及評價1 .日變觀測及校正點(diǎn)日變觀測站應(yīng)該選擇在磁場平穩(wěn)、遠(yuǎn)離人文設(shè)施、進(jìn)出工區(qū)交通方便的地方.在日變 觀測儀器探頭位置周邊1m的空間內(nèi),磁場變化應(yīng)0 0.3nTo探頭位置應(yīng)以木樁作標(biāo)記,每 次觀測時,探頭高度應(yīng)保持一致.在日變觀測點(diǎn)附近的磁場平穩(wěn)處應(yīng)設(shè)立校正點(diǎn),并以木樁作標(biāo)記,定點(diǎn)觀測.用于測區(qū)觀 測的磁力儀在一個工作日的開始前和結(jié)束后,必須在校正點(diǎn)測量讀數(shù),并

16、以日變校正后的 工作前、后兩次校正點(diǎn)場值之差評定該儀器全天的工作質(zhì)量.如果兩次校正點(diǎn)場值之差大 于3倍的磁測工作精度,那么該儀器全天測量的數(shù)據(jù)作廢.2 .測點(diǎn)觀測在采集測點(diǎn)數(shù)據(jù)時應(yīng)注意：測量人員身上不能有任何金屬物品,否那么會影響觀測質(zhì)量,且 要等數(shù)字穩(wěn)定時再進(jìn)行讀數(shù),如果前后兩個測點(diǎn)所測得的數(shù)據(jù)變化較大,應(yīng)選擇重復(fù)觀 測.止匕外,儀器操作員每換一條測線,都要對所要測量的起始點(diǎn)號和線號進(jìn)行重新設(shè)置. 在各條測線的磁測工作解束之后,還要對其中的幾條測線進(jìn)行質(zhì)量檢查.3 .磁測質(zhì)量檢查評定工作時,是使用磁場重復(fù)觀測的均方誤差為衡量磁測精度的標(biāo)準(zhǔn).重復(fù)觀測均方誤差的計 算見下式.式中：口第i點(diǎn)經(jīng)各項(xiàng)

17、改正的原始觀測與檢查觀測值之差；總檢查總數(shù)；i=1、2、n 該式用于計算平穩(wěn)場區(qū)的質(zhì)量檢查計算.1 ITi2 -Til I 100%式中：|Ti2 +T1ITil與Ti2為第i點(diǎn)的原始觀測與檢查觀測值.該式用于計算異常場區(qū)專門剖面測量的質(zhì)量檢查計算.施工時必須保證質(zhì)量檢測的工作量,要求平穩(wěn)場區(qū)的質(zhì)量檢查點(diǎn)數(shù)要大于總測點(diǎn)數(shù)的3%絕對點(diǎn)數(shù)不得少于30個點(diǎn).異常場專門剖面質(zhì)量檢查點(diǎn)數(shù)應(yīng)到達(dá) 10%絕對點(diǎn)數(shù)不得少于 30個點(diǎn).磁測的質(zhì)量檢測評價以平穩(wěn)場的檢查為主.檢查觀測應(yīng)貫穿于野外施工的全過程.檢查觀 測點(diǎn)應(yīng)在全測區(qū)均勻分布.第四章uxcW測及資料處理解釋§ 4.1 XO磁測數(shù)據(jù)的整理及圖

18、件編制野外數(shù)據(jù)的整理主要是對原始野外數(shù)據(jù)進(jìn)行各項(xiàng)校正,原始磁測資料在正式使用前, 應(yīng)該進(jìn)行日變校正,正常梯度校正 經(jīng)、緯度校正,高度校正.對工程物探而言,由于工 區(qū)范圍不大,就可以不做正常梯度校正和高度校正.但日變校正必定要做.因UXO屬于淺地表勘探,一般磁異常表現(xiàn)會很大,此時各項(xiàng)校正值對磁異常的影響很小,一般除日變校正外無需進(jìn)行其他校正.通過對操場UXO數(shù)據(jù)的整理與計算,設(shè)定操場上的正常場的大小為53500nT,得到測區(qū)內(nèi)的最大正異常為1211.95nT ,最大負(fù)異常為2896.18nT0運(yùn)用surfer軟件得到UXO1場總強(qiáng)度Z平面等值線圖及UXO勺AT磁異常平面 等值線圖如下.§

19、; 4.2 XO磁異常的分析及熟悉比照兩幅圖,可以看出：1、在右圖中可以看出在12號測線30號點(diǎn)附近,有一處不是很明顯的正異常 Ml其對 應(yīng)于左側(cè)模型圖西南邊鐵籬笆旁的一處地下UXO真型.2、在右圖14號測線43號點(diǎn)附近存在一明顯的正異常 M2其對應(yīng)于左側(cè)模型圖上西北 處的UXO真型.3、在右圖18號測線35號測點(diǎn)附近有一明顯的正異常 M3最大值將近500nTo其對應(yīng) 于模型圖中間的UXO真型.4、在右圖18號測線45號測點(diǎn)附近有一較明顯的正異常 M4其與14號測線43號點(diǎn)處 的異常相鄰,在原始磁異常圖41上,呈現(xiàn)在一起,沒有別離.其對應(yīng)于模型圖東北處的 UXOg 型.從模型位置圖中可以看出,

20、在東南角處,應(yīng)該有一個UXO真型.但在磁異常圖中并無對應(yīng)的磁異常區(qū)域.初步判斷可能是在東南角的一個地表井蓋的影響而使得地下磁異常無 法顯示出來.從上面的分析可以得出,磁法勘探對于探測淺地表的未爆炸炮彈模型具有很好的效 果.但當(dāng)?shù)乇碛衅渌母蓴_時,是否還能有效地探測出地下的未爆炸炮彈是個問題.第五章輝綠巖體地質(zhì)調(diào)查及資料處理解釋§ 5.1 區(qū)野外數(shù)據(jù)的整理及圖示首先要對野外實(shí)測數(shù)據(jù)進(jìn)行一系列的校正主要是日變校正,高度校正,在利用 EXCEL表格進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和精度的計算.精測剖面的選取應(yīng)保證穿過主要的異常區(qū).可得 到大梁山工區(qū)AT磁異常平面等值線圖見下列圖以及 80號線AT磁異常精測剖面

21、圖圖二：80號線AT磁異常精測剖面圖§ 5.2 異常的分析及地質(zhì)解釋剖面異常曲線的形態(tài)與斜磁化球體、有限柱狀體,順層磁化無限長板狀體的異常曲線類似.但是解釋燕山期K1時期的入侵巖來說,解釋的優(yōu)先級是：柱狀體 板狀體 球體.橫 向比擬工區(qū)內(nèi)各條測線的異常曲線,以進(jìn)一步限制異常體的形態(tài),具體如下列圖.輝綠巖脈大致位置異常特點(diǎn)分析：1 .在80號測線108點(diǎn)的位置磁異常相當(dāng)明顯,70號測線露頭的位置磁異常不大,而相鄰測線的異常幅度,隨離精測測線距離增加而逐漸降低；2 .精測剖面88號點(diǎn)的伴隨小正異常僅僅在本條測線出現(xiàn),在其他測線并無表達(dá)； 異常體推斷：1 .精測剖面的大異?？赡苁怯捎冢涸摼€下方的球狀或柱狀脈體,并且在東西方向延伸距離短；巖體出露對總磁場的測量影響更大,而不是由于球狀或柱狀脈體；2 .精測剖面的小異?？赡苁怯捎冢涸谠撎幱幸粋€小的埋深較大的脈體或露頭,造