磁法测量讲稿课件.pptx
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- 测量 讲稿 课件
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1、磁法勘探在区域地质矿产调查中的磁法勘探在区域地质矿产调查中的工作方法工作方法新疆地矿局第二地质大队物探组提纲v一、磁法勘探仪器一、磁法勘探仪器、采集方法及发展趋势、采集方法及发展趋势v二、新疆二、新疆1515万区域地质矿产调查中高精万区域地质矿产调查中高精v 度磁测工作方法技术度磁测工作方法技术 1 1、当前磁法勘探仪器类型主要有:、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(发展趋质子磁力仪、光泵磁力仪与超导磁力仪(发展趋势)势) 2 2、采集方法(测量系统)主要有:、采集方法(测量系统)主要有: 标量测量、标量测量、梯度测量梯度测量系统(目前主要方法)系统(目前主要方
2、法) 张量测量系统(发展的趋势)张量测量系统(发展的趋势) 3 3、磁法勘探解释理论与方法技术发展趋势、磁法勘探解释理论与方法技术发展趋势 弱信号识别与提取弱信号识别与提取小波分析、高阶统计量与小波分析、高阶统计量与盲信号识别方法、精细反演技术盲信号识别方法、精细反演技术2.5D2.5D、3D3D交互交互反演、井地联合反演、快速反演、成像反演与非线反演、井地联合反演、快速反演、成像反演与非线性反演性反演 一、磁法勘探仪器、采集方法及发展趋势一、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) 该仪器是一种带该仪器是一种带微机处理的高分微机处理的高分辨率质子磁力仪。辨率
3、质子磁力仪。以以0.1nT0.1nT的分辨率的分辨率进行总场和垂直进行总场和垂直梯度测量。仪器梯度测量。仪器由主机,探头及由主机,探头及电池盒组成电池盒组成G856FG856F质子磁力仪(美国产)质子磁力仪(美国产)1. .分辨率:分辨率:0.1nT 0.1nT 2.2.调谐范围:调谐范围:20000nT- 100000nT 20000nT- 100000nT 3.3.采样率:采样率:4s-999s4s-999s4.4.梯度容限:梯度容限:5000nT/M 5000nT/M 5.5.精度:精度:0.5nT 0.5nT 6.6.电源:内置电源:内置12V 4.4AH12V 4.4AH充电锂电池充
4、电锂电池 7.7.显示器:双排显示(显示器:双排显示(LEDLED)8.8.操作台:操作台:18X27X9cm18X27X9cm;1.8kg1.8kg9.9.传感器:传感器:9X13cm9X13cm;1.6kg1.6kg10.10.工作温度:工作温度:-20-20度度5050度度 11.11.数据输出:数据输出:USBUSB接口输出数据接口输出数据 12.WINDOWS12.WINDOWS环境下的数据输出与日变环境下的数据输出与日变自动改正系统自动改正系统 13.13.基站测量可存基站测量可存1200012000组数据,野外组数据,野外手动测量可存手动测量可存57005700组数据组数据RM1
5、00RM100磁通门磁力仪(美国)磁通门磁力仪(美国)100000nT范围内分辨力范围内分辨力:0.1nT仪器精确度仪器精确度:0.01%稳定性稳定性0.5ppm/C测量范围测量范围: 200000nT数据输出功能数据输出功能一键消除背景磁场并测量一键消除背景磁场并测量Rs232接口和接口和10 base-T乙太网两种数据输出端口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(可存数据存储(可存16384个数据,直接成图)个数据,直接成图)可设高,低异常上限提醒。可设高,低异常上限提醒。v测量范围:测量
6、范围:20,000-100,000nTv分辨率:分辨率:0.1nTv梯度范围:梯度范围:5,000nT/mPMGPMG质子磁力仪(捷克产)质子磁力仪(捷克产)可进行梯度测量(水平或垂直)可进行梯度测量(水平或垂直)高分辨率,分辨率为高分辨率,分辨率为0.1nT0.1nT内存大,可存内存大,可存1 1万个测点万个测点可用于野外作业,也可用做基站测量可用于野外作业,也可用做基站测量POSPOS系列质子进动磁力仪(俄罗斯产)系列质子进动磁力仪(俄罗斯产)测量范围:测量范围:20000-100000nT20000-100000nT分辨率:分辨率:0.001nT0.001nT灵敏度:测量速度为灵敏度:测
7、量速度为3 3秒时,秒时,0.01-0.01-0.02nT0.02nT;测量速度为;测量速度为1 1秒时,秒时,0.05-0.05-0.1nT0.1nT绝对误差:绝对误差:0.5nT0.5nT梯度容量:梯度容量:20000nT/M20000nT/M采样间隔:采样间隔:1.01.0,2.02.0,3.03.0秒或秒或外触发外触发 将带有不成对电子的特殊液体与氢原子结合并置于射频将带有不成对电子的特殊液体与氢原子结合并置于射频(RFRF)磁场之中进行极化,随之被极化的不成对电子便会将其)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。这种进动信极化信息传
8、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。磁测地质调查。 G858G858铯光泵磁力仪(美国产)铯光泵磁力仪(美国产)超导磁力仪超导磁力仪 它是利用超导技术于它是利用超导技术于2020世纪世纪6060年代中期研制成的一种高灵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,可达敏磁力仪。其灵敏度高出其他磁力仪几个数量级,可达1010-6-6nTnT,能测出能测出1010-3-3nTnT级磁场。级磁场。 磁力梯度张量测量磁力梯度张量测量 地磁场是具有方向和
9、幅值的矢量场,在三维空间中,可以地磁场是具有方向和幅值的矢量场,在三维空间中,可以用由用由9 9个(个(3 33 3的矩阵)空间梯度组成的张量来表示。磁法勘的矩阵)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,益得到人们的重视,20062006年年The Leading
10、EdgeThe Leading Edge上有特刊专门介上有特刊专门介绍磁力梯度技术方法。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,磁力仪广泛应用于磁场测量中,超导量子超导量子磁力仪灵敏度高出其磁力仪灵敏度高出其他磁力仪几个数量级,达他磁力仪几个数量级,达10-510-510-6nT10-6nT。世界上多个国家(德。世界上多个国家(德国,美国,澳大利亚等)正在积极研究国,美国,澳大利亚等)正在积极研究SQUIDSQUID磁力梯度张量测磁力梯度张量测量系统。量系统。 磁力梯度张量测量:磁力梯
11、度张量测量:测量的是磁场分量测量的是磁场分量BxBx,ByBy,BzBz的空间变化率,共的空间变化率,共9 9个元素,个元素,BxxBxx,BxyBxy,BxzBxz,ByxByx,ByyByy,ByzByz,BzxBzx,BzyBzy,BzzBzz。所使用。所使用的仪器主要是由的仪器主要是由超导量子超导量子磁力仪组成的磁梯度张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,它受地磁场方向的的就是异常磁场的梯度张量,它受地磁场方向
12、的影响小,测量的信息多,是目前磁法勘探中研究影响小,测量的信息多,是目前磁法勘探中研究开发的热点之一。开发的热点之一。 澳大利亚利用磁力梯度张量仪澳大利亚利用磁力梯度张量仪GETMAGGETMAG的测量结果:的测量结果:图中的两图中的两条相距条相距50m50m的虚线是两条测线,分别进行了梯度张量和总场测量。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
13、一条断层错开成南北两部分,局部走向不以看到,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。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、新疆二、新疆1515万区域地质矿产调查中高精万区域地质矿产调查中高精度磁测工作方法技术度磁测工作方法技术v目的任务:目的任务:做为新疆做为新疆1515万区域地质矿产调查工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、遥感作的重要勘查组成部分。配合地质、化探、遥感等方法,为矿产
14、预普查直接提供靶区和新发现矿等方法,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、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(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)方面的磁法间接找矿前提的非金属矿床靶区等)方面的作用。作用。 设计编写要求设计编写要求v 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
15、料进行分析,简要说明区域磁场、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。在的关系等。v 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,针对调查区有不同比例尺地、物、化、遥、重要矿床
16、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,合理部署已知地质矿产、化探异常特征和存在的主要问题,合理部署1515万地面高万地面高精度磁法测量工作量,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、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。v 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、阶段合理安排。
17、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。达到的目的,对下一阶段工作的安排。v 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。出的野外原始资料、工作成果及相应的图件等。v 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,使用手持选择规则测网、半自由测网、自由测网三种形式,使用手持GPSGPS定位。定位。工工作内测网中的剖面布设的总体
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