几种常用物探方法野外工作及室内资料整理.ppt
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1、几种常用物探方法野外工作及室内资料的初步整理,2011-12,内 容,一主要方法 二测网布设 三磁法测量 四电法测量 五瞬变电磁测量,一、主要方法 主要讲以下3类5种物探方法 1、磁法测量 2、电法测量 A、大功率激电中梯测量 B、激电测深 C、高密度电法 3、瞬变电磁法,二、测网布设,是每种物探方法必不可少的 主要是基线、测线的布置 基线布置一般大致与矿带方向平行,为了跑线方便,在不要求与地质勘探线重合的情况下,可尽可能把近东西向或近南北向的矿带布置成正公里网方向的基、测线。 点、线号的编号一般以西南方向为负,东北方向为正逐渐增大,线号增大的幅度一般以线距米数除以10来确定,点号的确定则直接
2、用到基线的米数距离作为点号就可以了, 这样做比较方便明了。,一般五千分之一以下的都可用手持GPS定点。当然最好是全站仪或者是ATK等,但不划算。 野外GPS导航时,对正公里网测线可直接看公里网值,比较方便,并且准确;对非正公里网测线则采用方位+距离的方式跑线,一般导航点设为测线与基线的交点(零值点),为了减小误差,建议跑线时托1根长度为点距的绳子,对GPS上显示的距离进行校正,效果较好。 标记:一般基线点及测线的起始点要用木桩标记,测点在空旷平坦的地方用木筷夹红布条进行标记,在山林用长的红布条或者红塑料带进行标记,并写上相应的点、线号。,关于手持GPS参数的问题,前面讲了坐标系的问题,再说一下
3、如何得到GPS参数的问题: 以前只能像测量上那样用基准点校正,现在有部分国产GPS可以直接测量54或80坐标,也可以满足要求。对没有这个功能的,我们采用手工计算的方法获得,通过实践中与基准点多次核对,通常也就几米的误差,这是GPS精度的问题,说明计算参数是对的。(因为每种方法都要用到,举例说明一下。),三、磁法测量,一、野外操作 以WCZ-1质子磁力为例 包括:操作台、探头、测杆,仪器主面板:,仪器侧面板:,外置电瓶输入插座,加油孔,探头正极 用红点表示,探头负极,探头盖固定螺孔,探头盖固定螺孔,探头连接线,测杆与探头的安装 探头线红色接探头正极,黑色接探头负极。,在赤道区域测量时,箭头指示方
4、向应朝上,在极地区域测量时,箭头指示方向应朝上,探头底部标示图,探头使用前应先松开加油孔螺丝,通过加油孔加满纯净煤油,然后再重新旋紧加油孔螺丝密封好加油孔。 值得注意的是在探头底部标有表示线圈轴线倾角的标示,如上图。在野外测量时,首先要把探头容器的轴线始终保持水平、取东西方向;在极地或磁倾角较大的地方(如我国北方)使用时 Polar Regions 指示的方向应朝上,在赤道地区及磁倾角较小的地区(如我国的南方)使用时 Equatorial Regions 指示的方向应朝上,除上述两个区域外的其他区域,应旋转探头,选择好倾角,以获得最大信号。 观测时用1台作为基站观测日变,其余仪器进行测量 包括
5、总量测量和梯度测量,磁测注意事项,1、野外施工前要准确校对基站和移动站的时钟,使其每台移动站和基站的时钟一致(测量方式也必须保持一致),因为在进行日变校正时系统靠时钟来同步。开工时基站应先启动测量,收工时要等所有移动站停止后,最后停止基站测量。 2、基站应选择在地磁场平稳的地段,附近的磁场梯度很小。应避开任何可能的干扰源。如公路或铁路上的车辆、电力线、发电站、通讯站等,这些地方的磁场不稳定,必须避开。基站还应该设置在人畜不常通过的地方。,3、为了获得最佳的观测结果,探头必须远离磁性物质。操作者在测量过程中,应除去身上的磁性物质(如:皮带上的金属环、改锥、钢笔、小刀等),这些东西将影响磁测精度。
6、通常情况下,只要保持探头和操作员、控制台之间的距离大于一个手臂的长度,就可以避免对测量结果所产生的影响。 (很重要) 4、操作员自身的防磁是否彻底,一定要进行检查。具体方法是:保持探头不动,先测取平稳读数,然后操作员靠近探头(距离10 20cm)面向不同方位转动,反复用仪器进行读数,在短期内仪器的读数不超过2nT,可以认为操作员防磁合格。进行该项工作,应在没有其它磁干扰的地方进行。,5、由于电子元器件制造上的要求,使用了一定数量的带有磁性的材料(虽然在开发磁力仪时所选的元器件的磁性很小),所以仪器主机带有一定的磁性。因此,在野外条件许可的情况下,应尽量使主机和探头保持较大的距离,至少在1.5m
7、以上。 6、为了进行最精确的测磁,探头必须在探杆上适当调节。探头适当的取向为主机提供了最大信号(在赤道区域和极地区域应按照探头底部所标示的方向安装)。当使用梯度方式时,两探头应取同一方向,且测量期间应保持平稳。 7、若要更换探头上的螺钉,必须用防磁的黄铜螺钉,磁性螺钉将影响仪器测量精度,8、测杆、探头夹、探头及其探头连接线应保持整洁干净,确保探头工作正常。 9、野外测量中尽量保持探头取向同一方向,以减少探头转向差的影响;在测量中遇到短期内的干扰应暂停观测,让这种干扰过去后在读数。遇到行驶的汽车、过往的行人、天空低飞的飞机等,应待其离去后在读数。 10、到达一测点后,摆好探头不要立即读数,等待十
8、几秒后,待探头基本稳定后在读数,以消除机械振动对测量的影响。,磁测室内工作,1、数据传输 2、对数据进行日变改正 3、其他改正:纬度改正、高差改正、正常场改正等,得到总磁场值T。 4、等值线图及剖面平面图制作 (基本上每种物探方法都要用到,举个例,介绍2个物探工作少不了的常用软件“磁测数据处理”,“surfer”),5、对精测剖面的异常处理,通常还要求有以下内容: A、地形校正 (一般没有做,我的软件不支持) B、空间换算 向上延拓:消弱局部干扰,反映深部异常 向下延拓(不适定问题):突出局部异常、评价低缓异常、分离叠加异常,C、化向地磁极 消除斜磁化的影响,尤其是低纬度地区。化极后极值会向北
9、移,与地质体边界对应更好。 D、分量换算 E、导数计算 为了消除区域场,突出局部异常,在生产中常用导数法。导数法主要是通常采用的二次导数。通过求得的异常导数,可以消除或消弱背景场,确定异常体的边界。, 磁异常解释和应用,(1)磁异常的定性解释 定性解释包括两个主要内容,一是初步判断引起异常的地质原因,二是大致判断地质体的形状、产状和范围。 (2)磁异常的定量解释 定量解释通常在定性解释的基础上进行。它是依据反演所得到的地质体的位置、几何参数和物性参数,进一步判断引起磁异常的地质原因,提供岩石(地层)或基底的深度、倾角和厚度在平面或剖面上的变化,以便推断地下的地质构造,提供地质体在平面上的投影位
10、置及地质体的深度、倾向等,以便合理地布置钻探工程。,(3)磁异常地质解释 磁异常地质解释就是由磁异常的分布特征,并结合岩石的物性参数和地质条件,说明引起磁异常的地质原因,找出磁异常与地质因素之间的联系。 (4)地质结论和图示 地质结论是磁异常解释的成果,也是磁法勘探的最终成果。它是磁异常所反映的地质情况的简要概括或总结,是由定性解释、定量解释与地质规律相结合而作出的地质推论,四、电法测量,电法勘探(简称电法)是以地壳中多种岩、矿石电学性质之差异为基础,观测与研究天然电磁场、人工电磁场的空间和时间的分配规律,以达到地质勘探目的的方法。目前利用岩石和矿石的电学性质或物理参数主要有四种:电阻率()、
11、磁导率()、极化率()、以及介电常数()。,传导类电法中的电阻率法和激发极化法是目前应用较广泛的勘探方法。,一)、大功率激电系统 通常包括发射系统和测量系统2部分,用来做激电中梯扫面用 1、野外测线布置 规范要求:测量范围=2/3AB,旁侧线=1/5AB 中梯装置的装置系数计算式为,发射系统构成,发电机,变压器,整流器,发射机,AB电极,直流高压,平衡负载,平衡负载线,发电机:输出220V交流电。 整流源:220V电源经过变压器和整流器改为不同档位的直流高压输出供给发射机;注意:发电机的标称功率为纯电阻负载时的输出功率,而WDZ-5A整流源为变压器升压,应视为电感负载,故发电机带WDZ-5A工
12、作时,其有效功率减半。例如:要使发射机输出5KW功率,所选择的发电机的标称功率必须10KW才能使发射机的输出功率与发电机的输出功率相匹配。 平衡负载:接整流源的平衡负载输出端,在不知道接地电阻大小的情况下连接平衡负载需先将平衡负载选择为最大,测得接地电阻后,根据接地电阻大小调节平衡负载电阻值,越接近越好。,平衡负载线:分别连接发射机和整流源的平衡负载插座。 AB电极接地电阻:指供电电极表面与地下介质的接触电阻,接地电阻的大小将影响供电电流大小,接地电阻越小说明供电越好。若测量的接地电阻过大,则仪器的分流作用会给测量带来误差。减小接地电阻的有效方法有:a.用几根电极并联形成电极组;b.供电电极入
13、地足够深;c.保持电极表面清洁,使接地良好;d.在电极处提前浇水,通过降低电极周围介质电阻率的办法减小接地电阻。注意:测量接地电阻前需先在仪器参数设置中选择正确的供电电极号。,发射机与WDZ-5A整流源,WDJS-3 接收机,接收机构成,野外工作程序与观测技术要求,(一)野外工作程序 1踏勘 踏勘的主要目的是了解工区概况,以确定方法的有效性。踏勘应包括下列内容: (1)核对地质情况及研究程度、了解可供利用的山地工程、测绘标志、以前的物化探测网及异常标志等; (2)了解可布测区范围、测线方向和长度; (3)了解工区地形、地貌、通视和交通运输等工作条件;,不极化电极(MN电极) 在制作不极化电极及
14、野外实验时要求:.要使用干净纯净水稀释硫酸铜粉;.CuSO4要用分析纯硫酸铜粉;.CuSO4溶液要过饱和(有沉淀);.Cu棒表面干净;.要按照极差关系布置各电极;.要进行预埋;.干燥地区可适量浇水;.收工之后先将不极化电极洗净,然后用水浸泡。 为了使测量结果更准确、稳定,在野外布置不极化电极时,应按照电极间的极差关系进行排列。测量电极极差的方法步骤如下:.将所有装有饱和硫酸铜溶液的不极化电极放入同一盛有硫酸铜溶液的盆内;.以某一电极为基准,分别测量其它电极相对于此电极的极差并记录;.按照记录的结果依次对各电极进行编号,以方便野外实际应用。,(4)收集(测定)主要岩矿石(包括第四纪盖层)的极化率
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