磁法勘探实践-尹燕欣
中国海洋大学本科生课程大纲
课程属性：公共基础/通识教育/学科基础/专业知识/工作技能，课程性质：必修、选修
一、课程介绍
1.课程描述：
本课程为工作技能课程，是勘查技术与工程专业的必修课。通过本课程的学习，使学生掌握地球物理勘探施工设计及数据采集、处理、分析和解释等的基本技能，能够解决地球物理复杂工程问题；同时培养学生团队开展野外地质调查、地球物理调查的能力。
2.设计思路：
本课程以磁法勘探基本工作流程为主线，结合磁法勘探理论课程，通过野外工作方法的基本训练，熟悉野外工作全过程，并掌握磁异常资料的采集、整理及解释的基本技能。
3. 课程与其他课程的关系
先修课程：磁法勘探、大学物理、电磁场论、计算方法、基础地质学等。
二、课程目标
本课程的目标是培养学生的工程观点和工程设计能力，达到国际工程师认证的标准，培养符合国家经济发展需要的工程技术人才。
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（1）初步进行磁法勘探野外工作方法的基本训练，理解和熟悉磁法野外工作过程；
（2）掌握磁异常资料采集、整理及解释的基本技能。
（3）了解磁测工作设计书、生产报告的编写方法。
（4）培养学生实事求是的科学态度、团队意识和协作精神。
三、学习要求
磁法勘探实践课程作为实践性极强的一门课程，需要学生具有扎实的专业基础知识和动手能力，要达到以上学习任务，学生必须：
（1）巩固加深理论知识的认识和理解。
（2）团队协作，明确分工，完成实践课内容。
四、教学内容
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五、参考教材与主要参考书
1、参考教材
山东桃村综合地球物理教学实习指导书，中国海洋大学，讲义
地磁场与磁力勘探，管志宁，地质出版社，2005
2、主要参考书
海洋地磁学，辛柏森等，青岛海洋大学出版社，1995年第一版
磁法勘探教程，谭承泽等主编，地质出版社，1983年第一版
海洋重力测量与磁力测量，梁开龙等，测绘出版社，1996年第一版
六、成绩评定
（一）考核方式 E.其他：A.闭卷考试 B.开卷考试 C.论文 D.考查 E.其他
（二）成绩综合评分体系：
七、学术诚信
学习成果不能造假，如考试作弊、盗取他人学习成果、一份报告用于不同的课程等，均属造假行为。他人的想法、说法和意见如不注明出处按盗用论处。本课程如有发现上述不良行为，将按学校有关规定取消本课程的学习成绩。
八、大纲审核
教学院长：院学术委员会签章：
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磁法勘探-重磁异常的地质解释与应用
第十一章重磁异常的地质解释与应用 一、重磁异常的地质解释 1、地质解释的主要内容 1）重磁资料的预分析： 使资料的解释建立在资料完整、可靠、便于解释的基础上。 →→有用异常是否得到明显反映。 2）数据处理 将有意义的异常从叠加异常中分离出来，去掉与任务无关的异常。 其他：延拓，化极，求导等。 3）定性解释 ⅰ：初步解释引起磁异常的地质原因。 ⅱ：大体判定异常源的形态、分布范围、异常界面的起伏变化等。 4）定量解释 得到异常源的形状大小，界面深度等几何参数。 5）地质结论和图示 2、重磁异常的多解性： 1）不同岩石的同一物性参数。可以具有同一数量级，可能在地表引起相同的异常。 2）地表观测的异常分布不是全部空间场值的分布。
二、重力和磁法勘探的主要应用： 1、重力勘探的主要应用： ①研究地壳深部结构和划分大地构造单元。 ②研究区域地质构造：基岩顶界面的深度起伏变化。 ③查明沉积岩内部的局部构造和岩相变化： ④圈定隐伏的岩浆岩体： ⑤探明矿井下和地下浅部的某些地质问题：岩溶、采空区、破 碎带、老窑等 ⑥金属矿床。 2、磁法勘探的主要作用： ①研究结晶基底的起伏变化：预测含煤远景区。 ②圈定不同类型岩石的分布范围： ③确定断层构造。 ④研究褶皱构造。 ⑤煤层燃烧带。 三、实例 1) 圈定含煤岩系的岩浆岩体 我国许多煤田不同程度的受到岩浆岩侵入体的影响。目前，主要是应用磁法勘探来解决岩浆岩的圈定问题。1980年，中国矿业大学物探教研室曾在甘肃窑街煤田进行过圈定超基性岩的磁测工作，目前是研究该区煤矿开采过程中二氧化碳气体突然涌出的原因。同时，磁测结果还提供了断裂构造和烧变岩石的边界位置等资料。 窖街煤田是中生代山间盆地性煤田，盆地基底是弱磁性的前震旦系变质岩，含煤岩系为侏罗纪
磁法勘探实验报告
重力勘探实验报告 学号： 班号： 061123 ：梦谨 指导教师：永涛
目录 前言 (2) 实验目的 (3) 实验原理 (3) 磁力仪工作原理 (4) 工作容及步骤 (3) 实验容及步骤 (6) 实验数据分析与解释 (7) 评述与结论 (13) 总结 (8) 建议 (9)
一．实验目的： 1.学习磁法勘探的基本原理，会用磁力仪进行简单的勘探； 2.根据勘探的结果，能够反演出地下物体的基本形态和特征。 二．实验原理 磁法勘探是利用地壳各种岩（矿）石间的磁性差异所引起的磁场变化（磁异常）来寻找有用矿产资源合查明隐伏地质构造的一种物探方法。 自然界的岩石和矿石具有 不同磁性，可以产生各不相同 的磁场，它使地球磁场在局部 地区发生变化，出现地磁异 常。利用仪器发现和研究这些 磁异常，进而寻找磁性矿体和 研究地质构造的方法称为磁 法勘探。磁法勘探是常用的地球物理勘探方法之 图1 磁异常示意图 一，它包括地面、航空、海洋磁法勘探及井中磁测等。磁法勘探主要用来寻找和勘探有关矿产（如铁矿、铅锌矿、铜锦矿等）、进行地质填图、研究与油气有关的地质构造及构造等问题。
三．磁力仪的工作原理 磁力仪按其测量的地磁场参数及其量值，可分为：相对测量仪器和绝对测量仪器。从使用磁力仪的领域来看，可分为：地面磁力仪，航空磁力仪，海洋磁力仪及井中磁力仪。下面重点介绍电子式磁力仪中的质子磁力仪。 （1）性能指标 图3-6 GSM-19T型质子磁力仪 主要技术指标如下： 灵敏度：0.05nT 分辨率：0.01nT
绝对精度：±0.2nT 动态围：20000到120000nT 梯度容差：>7000nT/m 采样率： 3秒至60 秒可选 温飘：0.0025nT/°C（环境温度为0到-40°C）； 0.0018nT/°C（环境温度为0到+55°C） 工作温度：-40℃—+55℃ 存储4M字节：对流动站可存209715个读数 对基点站可存699050个读数 对梯度测量可存174762个读数 对步行磁测可存299593个读数 尺寸及重量：主机223×69×240mm,重2.1Kg 传感器170mm(长)×75mm(直径)，重2.2Kg （2）测量原理 应用质子自旋磁矩在地磁场的作用下围绕地磁场方向做旋进运动的现象进行磁场测量。在水、酒精、甘油等样品中，质子受强磁场激发而具有一定方向性，去掉外磁场，质子在地磁场作用下绕地磁场T旋进，其旋进频率f与地磁场T强度成正比，关系式为： T=23.4872f 单位：伽马或纳特。测定出频率f即可计算出总磁场强度T的数
磁法勘探实验报告
重力勘探实验报告 学号：20121003268 班号： 061123 姓名：李梦谨 指导教师：李永涛
目录 前言 (2) 实验目的22222222222222222223 实验原理22222222222222222223 磁力仪工作原理2222222222222224 工作内容及步骤 (3) 实验内容及步骤2222222222222226 实验数据分析与解释2222222222227 评述与结论 (13) 总结222222222222222222228 建议22222222222222222229
一．实验目的： 1.学习磁法勘探的基本原理，会用磁力仪进行简单的勘探； 2.根据勘探的结果，能够反演出地下物体的基本形态和特征。 二．实验原理 磁法勘探是利用地壳内各种岩（矿）石间的磁性差异所引起的磁场变化（磁异常）来寻找有用矿产资源合查明隐伏地质构造的一种物探方法。 自然界的岩石和矿石具有不同磁性，可以产生各不相同的磁场，它使地球磁场在局部地区发生变化，出现地磁异常。利用仪器发现和研究这些磁异常，进而寻找磁性矿体和研究地质构造的方法称为磁 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 测等。磁法勘探主要用来寻找和勘探有关矿产（如铁矿、铅锌矿、铜锦矿等）、进行地质填图、研究与油气有关的地质构造及大地构造等问题。 图1 磁异常示意图
三．磁力仪的工作原理 磁力仪按其测量的地磁场参数及其量值，可分为：相对测量仪器和绝对测量仪器。从使用磁力仪的领域来看，可分为：地面磁力仪，航空磁力仪，海洋磁力仪及井中磁力仪。下面重点介绍电子式磁力仪中的质子磁力仪。 （1）性能指标 图3-6 GSM-19T型质子磁力仪 主要技术指标如下： 灵敏度：0.05nT
磁法勘探
磁法勘探 一、基础知识 1．磁法勘探 利用磁力仅观测由岩石的磁性差异引起的磁场变化的一种物探方法，称为磁法勘探，也称为磁力测量或磁测。按其观测的空间位置不同，可分为地面磁测、航空磁测及海洋磁测。 2．磁极、磁偶及磁矩 在磁性体的两端，带有符号相反的两种磁荷，即正磁荷和负磁荷，称之为磁极。磁极所含磁荷的多少，用磁量m 表示。 由磁库仑定律可知，真空中Q (ξ，η，ζ)点处的点磁荷m Q 对P (x ，y ，z )点上的正点磁荷0m Q 的作用力为 γγ πμ3 m0 m 0 Q Q 41f ? = (6— 24) 式中 γ——m Q 指向0m Q 的失径，即由源点Q (ξ，η，ζ)到场点P (x ，y ，z )的失径。 其值为 ()()() [ ] 2 1 22 2 ζηζγ-+-+-=z y x 式中 0μ——真空磁导率。 在SI 单位制中，270/104A N -?=πμ（或H/m ，亨利/米），磁荷的SI 单位为m ·N/A 或Wb 。 磁场强度是单位正磁荷所受的力，即 γγπμ3 0041m m Q Q f H == (6—25) 磁场强度的SI 单位为A ／m 。 真空中，磁感应强度的定义式为 H B 0μ= (6— 26) 磁感应强度的SI 单位是Wb/㎡或N/(A ·m)，称特斯拉。 不管是条形磁铁或是磁针，都具有正负磁荷的两个磁极，宦们是磁量相等而符号相反的两个点磁极，总是成对共同出现，将其作为一个整体，通常称之为磁偶极子。 如图6—30所示，磁偶极子的极矩为 mL P = (6— 27)
式中 m ——磁量； L ——两极之间距离。 磁偶极子的磁矩 μP M = (6— 28) 磁偶所产生磁场如图6—31所示，任一点P 处的磁场强度可表示为 图6—30 磁偶极子示意图 图6—31 磁偶产生磁场示意图 Q M H 23 cos 31+= γ (6— 29) 式中 M ——磁矩； γ——S ，N 之间中点到P 点距离； Q ——S ，N 连线与r 之间夹角。 由物理学可知，磁化强度的定义是单位体积（V ）的磁矩。即 V M J = 实验表明，同一物质磁化强度与磁化磁场成正比，以T 表示磁化磁场则有 T J κ= (6—30) 式中 κ——比例系数，称做物质的磁化率。 磁化率表示物质磁化的难易程度。κ值越大，说明越容易磁化.由于κ是表示岩石磁性强弱的物理量，所以它是磁法勘探的物性依据，正如岩石的密度σ对重力勘探的意义一样，只有物性上有差别，才能引起异常。 3．物质的磁性 所有的物质可按其磁化率的不同划分为三大类，即抗磁性、顺磁性和铁磁性。 抗磁性：它的磁化率κ很小，为(—1～—2)?6 10-CGSM 。有些常见的矿物是抗磁性的，如岩盐、石油、方解石等。(可看成无磁性物质)
重磁电法勘探知识点及问答
重力勘探：是以地壳中不同岩石矿石之间的密度差异为基础，通过观测和研究天然重力场的变化规律，用以查明地下地质构造和寻找有用矿产的物探方法。 大地水准面：人们将平均海水面顺势延伸到大陆下所构成的封闭曲面称为大地水准面。 重力异常：从地面某点实际观测重力值中减去该点的正常重力值后所得的差。表示由地下岩石、矿石密度分布不均引起的重力变化。 正常重力场：用一个与大地水准面形状接近的大地椭球体代替实际地球，假定地球内部的质量是成均匀层状分布的，由此求出的重力场称为正常重力场。 重力固体潮：太阳、月球等天体相对于地球位置的变化，使他们间的引力不断变化，引起固体的地球周期性的起伏，这种变化所造成的地面重力变化就是重力变化，又称重力固体潮。 重力：物体所受的重力应为地球的引力和惯性的矢量和。在重力勘探中，将重力场强度简称为重力。 重力位：重力场的位函数等于引力位和离心力位之和。 正演问题：给定地下某种地质体的形状产状剩余密度分布等，通过公式计算，得出他在地面产生的异常的大小特征和变化规律。 反演问题：根据已经获得的异常数值的大小、分布情况、变化规律等场的特性，综合已知的地质资料和地质体物性参数，求解地质体的形状和空间位置。 角灵敏度：单位重力变化引起的平衡旋转角度的变化的大小。 内部矫正：为了消除本身结构的不完善所产生的干扰而进行的矫正。包括：温度、欺压、地磁、零点漂移校正。 外部矫正：在得到准确的重力值之后为提取地下地质异常在测点引起的重力变化还应该消除各种影响因素的作用需要对观测数据进行的必要的校正。包括正常场、地形、中间层、高度校正。 自由空间重力异常：只对观测提的高度校正而不做其他校正。反映的是实际地球的形状和质量分布与正常旋转椭球体的偏差。 布格重力异常：对观测点重力值进行了正常场的校正、地形校正、布格校正（中间层校正和高度校正）。包含了由浅到深各个深度上剩余密度分布对测点的重力作用，既有局部矿体和构造的影响，也包含了大范围面积地壳下界面起伏而在横向上相对于地幔质量的巨大亏损。均衡重力异常：根据均衡理论，计算地形起伏在大地水准面与均衡补偿面之间引起的密度变化及其对测点重力值得影响将其从布格重力异常中消除。g均=g布+g均，他反应的是经过平衡调整后地球密度分布与正常椭球体之间的偏差。 磁法勘探：是以不同岩石矿石间的磁性差异为基础，通过观测和研究天然磁场及人工磁场的变化规律，用以查明地质构造和寻找有用矿产的物探方法。 地磁要素：地面上任意一点的磁场都是三维空间中的适量。地磁场强度T在x,y,z三个方向上的分量分别为：北向分量X，东向分量Y，垂直分量Z。T在xoy面内的投影为水平分量H，其方向为磁子午线方向。H与x的夹角称为磁偏角，符号为D。T与xoy内的夹角称为磁倾角，符号为I。X，Y，Z，H，D，T统称为地磁要素。 地磁场的构成：地面上任一点的地磁场是各种不同成分的磁场叠加。分为两部分：来源于固体地球内部的稳定磁场；来源于固体地球外部的变化磁场。 正常场：所要研究的磁场的背景场或基准场。 磁异常：地壳内的岩石矿物及地质体在基本磁场的磁化作用下所产生的磁场。 磁偶极子的磁场：由于正负磁极总是成对出现，不可分割，因而可将其视为整体，称为磁偶