校内磁法勘探实验报告.docx
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校内磁法勘探实验报告
第1章前言
1.1实习时间、地点、要求、目的介绍
1.1.1实习时间
本次实习时间为9月7日至9月13日以及11月2日至11月8日两个阶段。
1.1.2实习地点
本次实习的地点安排在松林宿舍对面的小土坡以及东苑花台。
经过提前一天的踏勘,通过所携带GPS定位可知该工区经纬度大致为:
北纬30°40′51.33″以及东经104°09′31.72″,高程大约为510m左右。
另外线距5m,点距2m的80x80的正方形工区。
此工区位于成都理工大学内,东临一条还未启用的公路,南靠一条车流量较大的公路,会对磁异常产生一定的影响。
此外,一条高压电线横过此工区,在测量时应注意高压电线带来的影响。
图1.工区实景图
1.1.3实习要求
本次实习要求的内容有:
磁力仪水平噪声测绘;
磁力仪一致性测试;
工区内磁测工作。
1.1.4实习目的
本次实习的目的是为了让我们加深对磁法理论学习的基础,同时可以将所学的理论运用于实际,熟悉并且掌握质子磁力仪的使用,并学会从踏勘、测量、数据采集并且处理以及成果报告的编写这一整套的工作流程,为将来的学习或者是工作都提供了很好的实习机会,打好了基础。
1.2实习工作量及完成情况
本次磁法实习包括磁力仪仪器水平噪声测试以及磁力仪仪器一致性测试。
另外本次磁测工作共完成测线17条,每条测线上共41个点,共计完成了697个点的磁测工作。
时间
课程内容
地点
周日(9.13)
无
教室9B206
理论授课:
实习任务与目标、实习内容、实习技术设计书编写
周一(9.14)
踏勘(各组长)、技术设计编写
场地、教室9B206
仪器认识、仪器标定
仪器标定数据整理
周二(9.15)
理论授课:
1、2节野外测量方法;
3、4节课场地确立基点
场地、教室9B206
野外测量
资料整理
周三(9.16)
野外测量
场地、教室9B206
标本测量
资料整理
周四(9.17)
理论授课:
1、2节授课资料整理方法
场地、教室9B206
理论授课:
7、8节标本测试计算方法
预处理做图
周五(9.18)
理论授课:
3、4节数据处理要求与作图方法
场地、教室9B206
理论授课:
7、8节如何进行报告编写
答疑与现场考核
表1.实习工作安排
第2章磁法勘探野外施工技术设计
2.1实习的地质任务及要求
本次实习的任务是通过测量工区的磁异常的数值,并且排除各种影响的因素,得到工区内的磁场的分布特征,从而推断出工区地下的地质构造。
此工区表面覆盖了松软的第四纪沉积物,并且覆盖了大量的灌木和树木,会对磁异常测量产生微弱的影响。
2.2磁测工作技术设计
2.2.1测网设计
本次测量的工区选择为80x80的方形工区,其中点距为2m,线距为5m,共17条测线。
2.2.2比例尺
磁法砍翻常用规则测网的比例尺从1:
500到1:
50000之内,本次测量的工区线距5米,点距2米,每平方千米测点数100000个,因此本工区选择的比例尺为1:
500,这样反映了工作的详尽程度。
2.2.3基站选址
本次基站的选择是在工区北面一个较为平缓的地方,为了防止仪器的丢失与损坏,我们安排了同学轮流看守。
因为重力仪本身存在无法消除的零点漂移,随着时间的延长,零点漂移累积越大且往往不和时间呈线性关系,因为基站的选择是为了来控制重力仪的精确度。
2.2.4物性测试方法
图2.标本物性测试方法
刚开始不放置标本入箱内可以测得一次磁测数据
;然后将标本置入箱内,按照一定的顺序将六个面的磁测数据记为
、
、
、
、
;最后,再将箱内的标本取出,空箱再次测得一次磁测数据
。
2.3磁测工作质量保障措施
2.3.1仪器介绍
首先磁力仪主要分为两大类:
绝对磁力仪和相对磁力仪,其中绝对磁力仪常见的仪器有质子(核旋)磁力仪、光泵磁力仪、超导磁力仪;相对磁力仪常见的有磁通门(磁饱和)磁力仪。
本次实习使用的是质子磁力仪(proton-procession),质子磁力仪精度为0.1-1nT;采样率在0.5-2次/s。
其主要缺点缺点为:
精度相对较低;
采样率低;
不适用于梯度较大的区域(300nT/m)。
其基本原理如下图:
图3.质子磁力仪基本原理
图4.质子磁力仪基本原理
2.3.2精度设计
磁测精度是衡量野外磁异常观测质量的主要标志,也是确定野外工作方法的依据,同时决定了工效和成本。
1.磁测的均方误差:
2.平均相对误差:
3.磁测精度设计
分为如下三级:
高精度——均方误差
;
中精度——均方误差
;
低精度——均方误差
2.3.3干扰措施排除方法
1.注意考虑地磁场的长期变化,其中特征包括地心偶极子磁矩的衰减、非偶极子场向西漂移以及随时间变化缓慢、周期长等三个特点;
2.注意考虑地磁场的短期变化,其中分为平静变化和扰动变化。
平静变化主要包括太阳静日变化和太阳日变化;扰动变化包括磁暴和地磁脉动等;
3.确立仪器性能,在测区几个典型地段展开仪器测试工作、做不透明和高度探头测量确立最佳高度;
4.查明包括强度、范围、梯度变化等具有代表性的磁场特征;
5.及时的调整方案,遇到未曾考虑到的的情况要及时修改设计方案。
第3章磁法勘探数据采集及质量评价
3.1仪器性能标定
3.1.1仪器一致性检查
测点号
1号仪器
2号仪器
3号仪器
平均值
1号仪器差值
2号仪器差值
3号仪器差值
1
50258.7
50310.3
50257.8
50275.60
285.61
1204.09
316.84
2
50270.2
50298.3
50258.1
50275.53
28.44
518.32
303.92
3
50271.6
50293.7
50279
50281.43
96.69
150.47
5.92
4
50263.7
50288.7
50280.7
50277.70
196.00
121.00
9.00
5
50280.7
50300.4
50296
50292.37
136.11
64.53
13.20
6
50294.8
50293.1
50297.8
50295.23
0.19
4.55
6.59
7
50294.5
50323.5
50314
50310.67
261.36
164.69
11.11
8
50302.7
50329.7
50310.8
50314.40
136.89
234.09
12.96
9
50305.5
50327
50313.2
50315.23
94.74
138.45
4.13
10
50305.4
50330
50308.5
50314.63
85.25
236.13
37.62
11
50295.5
50306.9
50293.6
50298.67
10.03
67.79
25.67
12
50278.7
50289.8
50299.7
50289.40
114.49
0.16
106.09
13
50295.3
50305.5
50309.1
50303.30
64.00
4.84
33.64
14
50300.8
50309
50309.8
50306.53
32.87
6.08
10.67
15
50307.6
50319.1
50300.3
50309.00
1.96
102.01
75.69
16
50307.5
50323.4
50299
50309.97
6.08
180.45
120.27
17
50314.5
50329.9
50312.9
50319.10
21.16
116.64
38.44
18
50316.5
50335.2
50325.5
50325.73
85.25
89.62
0.05
19
50322.6
50333
50324.9
50326.83
17.92
38.03
3.74
20
50321.2
50324
50320.8
50322.00
0.64
4.00
1.44
21
50295.4
50310.3
50308.4
50304.70
86.49
31.36
13.69
22
50282.5
50294.5
50285.3
50287.43
24.34
49.94
4.55
23
50300.7
50288.7
50290.9
50293.43
52.80
22.40
6.42
24
50308.2
50293.6
50286.9
50296.23
143.20
6.93
87.11
25
50296.5
50277.3
50285.7
50286.50
100.00
84.64
0.64
26
50297.9
50296.2
50304.2
50299.43
2.35
10.45
22.72
27
50319.5
50313.3
50313.1
50315.30
17.64
4.00
4.84
28
50327.1
50328.5
50336.9
50330.83
13.94
5.44
36.80
29
50352.4
50346
50363.4
50353.93
2.35
62.94
89.62
30
50352.6
50369.2
50359.6
50360.47
61.88
76.27
0.75
31
50352.7
50370.6
50356
50359.77
49.94
117.36
14.19
32
50356.4
50360.8
50354.9
50357.37
0.93
11.79
6.08
33
50370.5
50368.8
50357.8
50365.70
23.04
9.61
62.41
34
50374.3
50367.5
50358.3
50366.70
57.76
0.64
70.56
35
50364.3
50383
50363.9
50370.40
37.21
158.76
42.25
36
50366.7
50360
50361.8
50362.83
14.95
8.03
1.07
37
50363.4
50369.8
50363.1
50365.43
4.13
19.07
5.44
38
50358.4
50369.9
50355.9
50361.40
9.00
72.25
30.25
39
50363.5
50365.4
50363.6
50364.17
0.44
1.52
0.32
40
50366.7
50362.8
50360.8
50363.43
10.67
0.40
6.93
41
50374.2
50381
50374.7
50376.63
5.92
19.07
3.74
42
50374.2
50371.7
50379.2
50375.03
0.69
11.11
17.36
43
50385.9
50380.6
50386.1
50384.20
2.89
12.96
3.61
44
50378.8
50373.2
50388.1
50380.03
1.52
46.69
65.07
45
50376.7
50380.4
50381.3
50379.47
7.65
0.87
3.36
46
50372.6
50380
50385.8
50379.47
47.15
0.28
40.11
47
50368.8
50374.3
50394.6
50379.23
108.85
24.34
236.13
48
50369.9
50381.6
50380.7
50377.40
56.25
17.64
10.89
49
50365.5
50380.1
50378.7
50374.77
85.87
28.44
15.47
50
50358.2
50381.7
50374.9
50371.60
179.56
102.01
10.89
51
50349
50345.1
50356.3
50350.13
1.28
25.33
38.03
52
50371
50371.2
50320.2
50354.13
284.48
291.27
1151.47
53
50355.8
50378.1
50364
50365.97
103.36
147.22
3.87
54
50357.2
50385.9
50364
50369.03
140.03
284.48
25.33
55
50362.2
50383.6
50373.9
50373.23
121.73
107.47
0.44
56
50391.3
50384.6
50370.1
50382.00
86.49
6.76
141.61
57
50389.1
50394.5
50376.4
50386.67
5.92
61.36
105.40
58
50375.8
50385.2
50369.8
50376.93
1.28
68.34
50.88
59
50386.5
50386.4
50382.4
50385.10
1.96
1.69
7.29
60
50393.2
50375.2
50394.4
50387.60
31.36
153.76
46.24
61
50385.3
50373.4
50392
50383.57
3.00
103.36
71.12
62
50384.9
50375.5
50385.4
50381.93
8.80
41.39
12.02
63
50376.7
50385.1
50377.4
50379.73
9.20
28.80
5.44
64
50364.9
50383.1
50355.8
50367.93
9.20
230.03
147.22
65
50359.5
50372.4
50366
50365.97
41.82
41.39
0.00
66
50366.1
50363.8
50371.3
50367.07
0.93
10.67
17.92
67
50381.3
50372.3
50353.1
50368.90
153.76
11.56
249.64
68
50373.2
50360.8
50359.7
50364.57
74.53
14.19
23.68
69
50377.5
50380
50345
50367.50
100.00
156.25
506.25
70
50371.5
50379.4
50351.6
50367.50
16.00
141.61
252.81
71
50366.3
50380.2
50359.7
50368.73
5.92
131.48
81.60
72
50331.6
50372.5
50361.7
50355.27
560.11
296.99
41.39
73
50310.6
50347.4
50357.9
50338.63
785.87
76.85
371.20
74
50289
50304.9
50360.6
50318.17
850.69
176.00
1800.59
75
50297.7
50306.6
50342.9
50315.73
325.20
83.42
738.03
76
50293.7
50300.3
50329.9
50307.97
203.54
58.78
481.07
77
50296.8
50293.3
50307.7
50299.27
6.08
35.60
71.12
78
50297
50287.5
50302
50295.50
2.25
64.00
42.25
79
50293.7
50285.4
50291.5
50290.20
12.25
23.04
1.69
80
50296.8
50302.9
50284.7
50294.80
4.00
65.61
102.01
81
50297
50297.7
50300.9
50298.53
2.35
0.69
5.60
82
50302.4
50320.6
50302.5
50308.50
37.21
146.41
36.00
83
50317.3
50330.1
50307.9
50318.43
1.28
136.11
110.95
84
50309.8
50330.3
50303.1
50314.40
21.16
252.81
127.69
85
50297.9
50321.5
50302.4
50307.27
87.73
202.59
23.68
86
50284.7
50314
50310.1
50302.93
332.45
122.47
51.36
87
50304.1
50296.1
50310
50303.40
0.49
53.29
43.56
88
50301.4
50305.5
50300.4
50302.43
1.07
9.40
4.13
89
50277.5
50299.9
50298.5
50291.97
209.28
62.94
42.68
90
50308.7
50295.4
50298.5
50300.87
61.36
29.88
5.60
91
50315.9
50301.8
50299.8
50305.83
101.34
16.27
36.40
92
50316.2
50307
50293.6
50305.60
112.36
1.96
144.00
93
50323
50310.3
50303
50312.10
118.81
3.24
82.81
94
50316.7
50304
50307.3
50309.33
54.27
28.44
4.13
95
50304.7
50303.3
50310.7
50306.23
2.35
8.60
19.95
96
50301.6
50294
50311
50302.20
0.36
67.24
77.44
97
50290.7
50290.9
50303.1
50294.90
17.64
16.00
67.24
98
50267
50289.6
50293.7
50283.43
270.05
38.03
105.40
99
50260.9
50277.4
50275.8
50271.37
109.55
36.40
19.65
100
50266.7
50274.2
50269.5
50270.13
11.79
16.54
0.40
仪器一致性水平
44.93
表2.仪器一致性检查数据
图5.仪器一致性检查曲线
符号说明:
m:
仪器台数;
n:
每台仪器的观测点数;
:
第j号仪器在第i号测点的观测值;
:
第i号测点上所有仪器观测值的平均值。
计算过程:
Excle,将各组仪器测量的平均值求出,再将误差值求出,然后通过计算公式将每个测点的
求出,再利用Excle的下拉特性将每个测点的都求出来并切求和,再除以
并开根号便可得出
。
经验算,该仪器的磁力仪一致性测试
,符合不测定的标准,其原因可能有操作不熟练、影响因素过多甚至仪器钝化等等因素。
3.1.2水平噪声检查
时间
九组
∆x1
十组
∆x2
十一组
∆x3
十二组
∆x4
平均∆xi
(∆xi-平均∆xi)2
15:
25:
00
50390.2
0
50333.4
0
50233.5
0
50334.9
0
0
0
15:
25:
10
50388.5
-1.7
50326.2
-7.2
50225.3
-8.2
50342.6
7.7
-2.35
34.2225
15:
25:
20
50385.2
-5
50333
-0.4
50230.2
-3.3
50333
-1.9
-2.65
0.4225
15:
25:
30
50400.3
10.1
50338.2
4.8
50237.9
4.4
50338.2
3.3
5.65
1.5625
15:
25:
40
50401.4
11.2
50335.8
2.4
50240
6.5
50342.8
7.9
7
0.25
15:
25:
50
50396.6
6.4
50330.3
-3.1
50238.3
4.8
50337.5
2.6
2.675
4.515625
15:
26:
00
50389.4
-0.8
50323.8
-9.6
50245.7
12.2
50328.7
-6.2
-1.1
176.89
15:
26:
10
50375.3
-14.9
50320.9
-12.5
50244
10.5
50332.6
-2.3
-4.8
234.09
15:
26:
20
50379.6
-10.6
50328.5
-4.9
50247.9
- 配套讲稿:
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