高精度磁测资料解释的基本方法
第四章 第一节高精度磁法
第一节 高精度磁法
磁法勘探是一门较老、较系统的地球物理方法，广泛用于 地质找矿等领域。随着仪器测量精度、正反演数据处理精度的 提高，高精度磁测成为可能，它广泛用于弱磁问题，如环境调 查、灾害预报工作。环境与工程地球物理中要求磁法有较高的 精度，其探测目标更着重于浅层，甚至地表十米之内，主要研 究地下管道、电缆的深度、固体垃圾的污染等问题，公路、铁 路的走线和敷设，水库、水电站坝址的勘测等。另外，环境与 工程地球物理中的磁法，不只是磁场强度的测定，更重要的是 磁性测定。如磁化率的测定在土壤磁学、古地磁研究、城市大 气污染的调查、河流和海洋污染的研究、热电厂粉煤灰的研究 上都有着重要的作用。
野外测量的探头有两种类型：一种探头的传感器做成环形，直径近 20cm，有点像探雷器，探测时需接触地面，有效探测深度约10cm； 另一种探头的端部为尖形，直径1、5cm，必须与探测目标直接接触 ，或用钻头在表土上钻一小孔，把探头插入孔中测量。
第一节 高精度磁法
想要测量地表以下更深一点地方介质的磁化率，就需使用另一种野外 磁化率测量仪器，它是由发射器、接收器、电子仪器和控制系统组成的 。发射器和接收器分别装在水平横杆的两端，它们的中间是电子仪器和 控制系统。发射器发射的变化磁场(一次磁场)在地下介质中产生电流， 而电流反过来又产生磁场(二次磁场)，并为接收器所接收，由此可得磁 场的虚、实分量。所谓某磁场分量的虚分量是指该分量与一次磁场相位 相差90°时的那部分磁场的振幅，而与一次磁场同相的那部分磁场的振 幅，叫做实分量，所以前者又称为异相分量，后者又称为同相分量。这 种仪器在低频 (4kHz左右) 工作时，测量实分量，可求得介质的磁化率 ，而在高频 (40kHz左右) 工作时，测量虚分量，可求得介质的电导率 。横杆的长度可以变化，亦即改变发射器与接收器之间的距离，相应地 也就改变了探测的深度。
浅谈矿产勘探中高精度磁法的原理与实例分析
浅谈矿产勘探中高精度磁法的原理与实例分析摘要：高精度磁法勘探在矿产资源勘查中应用广泛，其一是直接用于磁铁矿床的普查和勘探，可精确查明磁铁矿的平面分布范围；利用各岩、矿测定的磁参数，通过专用软件可以进一步推断确定矿体的埋深；其二用于寻找与磁性矿物共生的金属矿床，要重视弱磁异常的分析解释工作，充分研究引起弱磁异常的真正原因，结合地质的研究，查找有利成矿构造异常带进行验证，以达到找矿目的。
地面高精度磁法勘探资料的解释成果，对指导地质勘探找矿具有较好的地质效果。
关键词：高精度磁法；多金属矿；勘探Abstract: High precision magnetic survey in the exploration of mineral resources is widely used, it is directly used for magnet ore prospecting and exploration, can accurately identify magnetite plane distribution range; the rock, ore determination of the magnetic parameters, through special software can further inference to determine the buried depth; second for finding and magnetic minerals symbiotic metal deposit, pay attention to weak magnetic anomaly analysis and interpretation work, full of the true reasons caused by weak magnetic anomaly, combining with geologic research, find favorable ore-forming tectonic belt is verified, in order to achieve the prospecting target. Ground high precision magnetic survey data interpretation results, to guide geological exploration prospecting has good geological effect.Key words: high precision magnetic method; ore prospecting;1 高精度磁勘探的原理根据《磁法勘探》地面磁法勘探是在地面观测地下介质磁性差异引起的磁场变化的一种地球物理勘查方法。
永磁铁磁通量精度-概述说明以及解释
永磁铁磁通量精度-概述说明以及解释1.引言1.1 概述磁通量是指磁场通过某个闭合曲面的总磁力线数量，是描述磁场强弱的物理量。
在永磁铁应用中，磁通量的精确测量对于确保永磁铁的性能至关重要。
永磁铁磁通量精度是指通过测量获得的磁通量值与实际值之间的偏差程度。
精确的磁通量测量能够提供对于永磁铁性能的准确评估和控制，为永磁铁应用的其他方面，如磁力和磁场分布的计算提供可靠的数据基础。
在永磁铁磁通量测量中，常用的方法包括磁通量计、霍尔效应传感器和磁阻传感器等。
这些方法利用不同的原理，通过测量磁场的强度或磁感应强度来计算磁通量值。
然而，不同的方法具有不同的精度和适用范围。
因此，在选择测量方法时，需要根据具体的应用需求和测量精度要求来进行选择。
磁通量精度的提高对于永磁铁应用具有重要的意义。
首先，准确的磁通量测量能够提供对永磁铁性能的实时监测和控制，确保其工作在最佳状态下。
其次，磁通量精确度的提高可以帮助优化永磁铁设计和制造过程，提高产品的一致性和可靠性。
然而，磁通量精度的提高并非易事。
磁通量测量通常受到多种因素的影响，包括温度变化、磁场非均匀性、传感器性能等。
因此，在提高磁通量精度时，需要考虑这些影响因素，并采取合适的措施进行校准和修正。
综上所述，永磁铁磁通量精度是确保永磁铁性能和应用可靠性的重要指标。
准确的磁通量测量能够提供对永磁铁性能的全面评估和有效控制。
然而，提高磁通量精度需要针对各种影响因素进行深入研究和优化，以满足不同应用需求的精度要求。
文章结构部分的内容可以如下所示：文章结构：本文主要包括引言、正文和结论三个部分。
具体分为以下几个小节：1. 引言1.1 概述在本节中，将对永磁铁磁通量精度的重要性进行介绍。
还将概述本文的研究内容和目标。
1.2 文章结构这一部分将详细介绍本文的整体结构。
包括各个章节的主要内容，重点强调正文中将探讨的磁通量测量方法和对磁通量精度影响因素的讨论。
同时也将提及本文的结论部分。
1.3 目的在这一节中，明确本研究的目的和意义。
固体矿产磁法勘探解释分析
3、磁异常的空间分布特点
上面的分析和计算只是说明，引起 异常的磁性体不论其平面位置还是空间
位置都处于成矿的有利地段。如果是矿
，就可能具有体积小磁性强的特点。为 此利用三度体向下延拓公式进行计算。
当向下延拓300米时，异常最大值由地表
某地磁铁矿体上的航磁异常
（一）磁异常区地质条件的分析
磁异常分布区出露有中奥陶统马家沟灰岩，此种灰岩在该区为成矿围岩。 从十万分之一的航空磁测图上可以看出，异常处于30nT背景场的边部，说 明异常位于接触带上，接触带走向近南北。因此，认为异常处于成矿有利地 段。
1、异常特点
以磁异常图可以看出，该异常为正负伴随出现的似等轴状异常。其极大 值为350nT，极小值为-170nT；异常形态规则，北边变化陡而南边变化缓。 仔细分析磁异常平面图，发现有不太明显的北东—南西走向，不完全是一个 等轴状异常。但可以看出磁性体走向不大，延深也不大，且有一定的埋深， 可近似地看作斜磁化球体的异常。
（三）钻探结果
根据打钻结果，异常为磁铁矿所引起，矿体呈多层状密集排列，
并非球状矿体。该区地磁倾角约为 ，因退磁影响，其有效磁倾角仅为
，故使磁异常负值较大。 由此可见，与埋深相比沿走向和深处延伸不大的密集排列的矿体，
近似地看作球形矿体进行推断解释使可以的。只是这和每层矿体本身及
各层矿体之间的退磁影响更强，致使磁化强度和磁化倾角的确定更为复 杂。
（3）、对异常进行详细分析
详细分析研究异常的目的，是为了结合磁性和地质情况确定引起异 常的地质原因。在研究异常时，应注意它所处的地理位置，异常的规则
程度，叠加特点。同时还应大致判断场源的形状、产状、延深和倾向等。
高精度磁法资料
m—总观测次数，等于各观测点数上全部观测次数 之和。
经计算得总均方误差为±3.14nT，表明 仪器的一致性良好。
校验结果见仪器一致性对比曲线图
数据处理
由于侵蚀作用严重，地势较陡， 相对高差超过400m，使得实际 地质问题变的复杂化、多样化， 为了提取出与探测对象有关的 信息还需要对磁异常进行针对 性的消除非探测对象影响的处 理与转换。
磁异常解释推断
M3异常区：位于测区的中东部， 异常呈近东西向带状展布，由数十 个局部异常组成，长2450m，宽 200～450m，东部异常未封闭，异 常极大值1861.1nT（355线428点）。 地表出露含磁铁石英砂岩，石英砂 岩，砂页岩、板岩，推断异常即由 地表的磁铁含量不匀的磁铁石英砂 岩引起。引起磁异常的原因与M1 磁异常完全相同。
本次磁测工作采用重庆奔腾仪器厂生产的WCZ-1 型质子磁力仪，共四台仪器投入生产。开工前， 对仪器进行了全面检查
仪器一致性校验工作在现场进行，观测点数为50 个，其中两个点处
2
i 1
mn
式中：vi—某次观测值（包括参与计算平均值的所 有数值）与该点各项观测值平均数之差；
高精度磁法在某区 铁矿勘查中的应用
目录
1 地质概况 2 磁法理论概述 3 方法技术与数据处理 4 磁异常解释推断 5 结论
地质概况
本测区在异常和矿化蚀变地段，典型 剖面上的全部钻孔及其它有关勘探线 上的钻孔的岩芯采集岩石标本。根据 出露的不同岩性共采集磁性标本24块， 并进行了磁参数测定。测定仪器使用 悬丝式垂直磁力仪，采用高斯第二位 置的方法测定，标本距磁系中心大于 10cm，读数6次，测定前后n0值之差 不超过0.1格，距离量准到2cm，体积 量准到5ml。
高精度磁测工作手册
高精度磁测工作手册（讨论稿）为了提高各项目高精度磁测的工作质量，按照中华人民共和国地质矿产行业标准《地面高精度磁测技术规程》（DZ/T0071-93）的精神和要求，地调所特编制此野外工作手册。
本工作手册共分为七部分。
一、磁力仪性能测定为确保野外数据采集的质量，在每一个测区正式开工前与工作结束后，均应对磁力仪的性能进行测定。
测定内容及方法如下：1．磁力仪噪声水平测定①．当有3台或3台以上的磁力仪同时工作时，要选择一处磁场平稳而又不受人为干扰场影响的地方，将这些仪器探头置于此地，并使探头间距离保持20米以上，以免探头磁化时互相影响，而后使这些仪器同时作日变测量。
观测时要达到秒一级同步。
取100个观测值按下式计算每台仪器的噪声均方根值S 。
S =1)(12-∆-∆∑=-n X Xni i i式中： i X ∆—第i 时的观测值i X 与起始观测值0X 的差值；-∆iX —这些仪器同一时间观测差值i X ∆的平均值；n —总观测点数。
②．当仪器为两台时，用单台仪器在上述磁场平稳区作日变连续观测100余次，读数间隔20秒，按5点滑动取其平均值，)(51~2112++--++++=i i i i i iX X X X X X 。
而后按下式计算仪器的噪声均方根值S 。
S =1)~(12--∑-n X X ni i i式中： i X —第i 时的观测值；i X ~—第i 时的滑动平均值；n —总观测数。
要求：当设计总精度为5nT 时，S ≤2.0nT ，当设计总精度为2nT 时，S ≤0.5nT 。
2．磁力仪的一致性测定对投入生产的所有磁力仪要进行一致性测定。
方法如下：①．选择浅层干扰小且无人为干扰场影响的地段，要求沿测线观测点不小于50个，测线要穿过有磁异常地段。
②．将投入生产的所有磁力仪（选一台作日变观测）在这些点上进行往返观测。
③．所有仪器的往返观测值都要进行日变改正。
按下式计算各台仪器的一致性误差（S ）：S 一致性=)(12n m V ni i-∑=式中：i V —某仪器第i 测点观测值与所有仪器在该点观测值的平均值之差；m—总观测次数；n —测点数。
磁法工作方法3
三、工作内容及要求1、高精度磁法工作根据《地面磁勘查技术规程》（DZ/T0144-94），大面积普查性磁测工作的精度应根据仪器设备条件确定，以满足综合找矿和综合研究为原则。
本次磁测工作使用G－856型质子磁力仪，该型仪器可以达到2nT的野外观测精度，但本次工作区为中高山区，面积大，地形切割剧烈，最大海拔高度可达4330米，高程及正常场改正精度较低，具此综合因素确定本次磁测工作的总精度为10nT。
磁测总精度分配见表5-3，包括测点观测误差（含操作及点位误差、仪器噪声均方误差、仪器一致性误差以及日变改正误差）、总基点改正、正常场改正和高度改正误差。
表5-3 磁测误差分配表磁测总误差nT野外观测均方误差，nT 基点、高程及正常场改正误差，nT 总计操作及点位误差仪器一致性误差仪器噪声误差日变改正误差总计正常场改正误差高程改正误差总基点改正误差±10 8.4 7.0 2.0 2.0 3.0 5.3 3.0 3.0 3.0强磁异常区的精度评价采用平均相对误差，要求平均相对误差≤10%。
2、测地工作测地工作精度要求以满足地面磁测工作点位和高程要求为准，平面点位误差不超过50米；测点高程利用相应点位在地形图上读取结合投入使用的仪器精度确定测地工作精度要求如下：点位均方误差：50米；高程均方误差：60米。
3、物性测定物性测定包括磁化率和剩余磁化强度测定，精度用相对误差评价，要求相对误差≤20%。
四、野外工作方法技术1、测地工作本着全面配合矿产地质调查工作的需要，本次物探高精度磁测的测地工作路线及网度均按矿产地质调查路线及网度布设，点距100米，采用便携式“小博士”手持 GPS导航，结合现有的1：10万地形图现场定位，给予测点编号，将定位数据（即三维坐标）存入手持GPS中，在记录本上记录测点数据，并在测点位置插上标识。
在完成当天的野外工作后，及时将GPS中的测量数据传入计算机。
定位时如遇地形干扰无法到达点位时，可以进行点位偏移，垂直测线方向偏移最大不得超过实际线距的20%，沿测线方向偏移最大尽可能不超过设计点位的20%（即20米），如遇特殊地形无法通行时，允许空点、丢点。
矿产勘探中高精度磁法的原理与实例分析
矿产勘探中高精度磁法的原理与实例分析磁法勘探是一种十分古老的物探手段，在矿产勘探过程中，采取磁法勘探手段，能够较为准确且有效地探测到一些矿产的平面分布范畴，最终实现寻找矿产的目标。
鉴于此，文章将对高精度磁法勘探的基本工作原理进行阐述，且以某地的一铅锌矿区的矿体测定作为实例，对其运用高精度磁法勘探矿体，以此来说明高精度磁法勘探方法在矿产勘探中的具体运用效果。
标签：矿产勘探高精度磁法原理0引言近些年来，伴随着找矿工作的日益推进与发展，一些比较容易发现、察觉且辨别的矿产已基本上被找出来，而现今对一些比较难发现且辨别难度较大的矿产，进行预测与勘探，是目前我国找矿工作中的一个焦点。
采取一些切实可行的手段构建找矿标志，是开展深部隐伏矿找矿预测工作的重点所在。
其中，高精度磁法勘探，就是当前一种较好的找矿预测方法，从一个角度而言，高精度磁法勘探能够对隐伏的控矿构造进行圈定，继而对其成矿区带加以明确，从另一个角度而言，其能够经由对强磁性与弱磁性地质体边界的准确圈定，继而对隐伏强磁性矿体与弱磁性矿体加以圈定[1]。
在我国，采取该方法对一些矿产进行勘探，获得了比较好的成果。
1高精度磁法勘探的基本工作原理高精度磁法勘探的基本工作原理为：通过质子旋进磁力仪（其中包含了一种带有氢原子的液体），在极化场的影响之下发生旋进效应，对磁场加以测定，使极化直流电流经由一（其环绕在液体试样之上）线圈，将形成一百高斯的辅助磁通密度[2]。
在这种情况之下，在极化作用下质子的净磁化强度被提升到一定的高度，且和比较高的磁通密度之间形成热平衡。
若这一辅助磁通中止，那么极化的质子就会出现旋进，继而重新排列且恢复到正常磁通密度状态之下。
从以下公式可见，质子旋进频率（f0）和磁通密度（B）之间有一定的关联性，即：f0=（γp/2π）Bγp/2π=42.5763751MHz/T在测定质子旋进的过程中，应当依据一定的顺序展开，就是最初有一个初始的极化，然后测定其频率，之后反复开展探测工作。
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高精度磁测资料解释的基本方法
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磁测的最后成果是等值线异常平面图和平面剖面图，资料在进行解释前，要先对磁测资料进行分析和处理，分析的目的在于了解各种人为因素对磁测成果的影响和异常的歪曲程度，以便在异常解释中加以注意或设法消除，常用方法有异常的圆滑和插值。
磁异常处理的目的在于消除一些非目标地质因素对异常的干扰，并尽可能把它从叠加异常中分离出来，以满足异常解释的需要。
常用方法有图解法、高阶导数法以及向上、向下延拓法。
（一）磁资料的整理：主要有日变改正、正常场改正（梯度改正）、温度改正、零点改正。
（二）磁异常的定性解释：
（1）首先判断引起磁异常的地质原因，先将磁异常图和地质图加以对比，找出它们之间的关系，尤其要注意与矿体直接或间接有关的关系。
如异常位于成矿有利地段，且磁性资料表明该处矿体的磁性很强，该异常属矿体引起的可能性较大，当磁异常出现在具有一定磁性的岩浆岩和火成岩地区，也不能一概而论是岩体引起的，而应深入分析异常特征，注意探寻磁性岩层下有无强磁性体存在。
（2）判断地质体的形状与走向，根据磁异常的平面特征，一般可以将异常分为狭长异常和等轴异常两类。
当异常长度大于平均宽度的三倍或三倍以上时，则称为狭长异常，否则为等轴异常。
通过用二分之一极大值等值线来衡量异常的长和宽。
狭长异常是具有明显走向的地质体，（如板块体、水平圆柱体等二度体以及磁性岩层接触带）引起。
通常认为异常的走向即为地质体的走向。
若异常对称，两侧无负值出现，可认为是顺层磁化无限延伸板状体引起；如只在异常一侧出现负值，一般认为是斜交磁化（磁化强度方向与板的侧面相交）无限延伸板状体引起。
若异常两侧均出现负值，则是由向下延伸有限的二度体，如水平圆柱体或有限延伸的板状体引起。
等轴状异常一般由无明显走向的球体、直立圆柱体等地质体引起，或有埋藏深度较大的有明显走向的地质体引起。
当周围无负值或只在一侧出现负值时，可认为是顺轴磁化向下延伸较大的柱体或沿走向不长的斜交磁化无限延伸板状体引起。
如正异常周围出现负值，且北面出现负的极小值，则认为是球体或其他形状
的三度体引起。
有限延伸板状体或柱体不仅可能在北面，而且也有可能在其他侧面出现极小值。
（3）推测地质体的位置及范围，地质体的位置，常指中心位置。
对于延伸很大的地质体指其上顶中心位置；对于有限延伸的地质体是指其截面的中心位置。
当异常为对称曲线时，磁性体的中心位置在极大值的正上方；异常为反曲线时，磁性体中心位置在零值点正下方，当异常不对称时，磁性体中心位置在曲线极大值点和幅度较大的那个极小值点之间的某个位置，并偏向主要极值的一方。
平面图上为等值线最密集处。
地质体的范围包括它的走向和长度、顶部宽度和下延大小等。
对于狭长异常，可根据二分之一极大值等值线大致圈定磁性体走向长度。
当曲线以正为主且对称时，曲线两拐点位置一般与磁性体上顶边界相对应；当曲线正负异常幅度相当时，磁性体上顶边界一般在正负峰值范围内；当曲线不对称时，且伴生的负异常较明显，则磁性体的边界在负的一侧不会超出负峰值以外，在正的一侧不会超出水平梯度较缓的地带。
（4）估计地质体的埋深：通常地质体埋藏教浅时，异常强度大，范围窄，梯度陡；埋藏深时，异常范围宽，梯度平缓且强度较弱。
因此，在磁异常图上，出现强而窄的异常可以认为是埋藏浅的地质体引起的，异常范围宽、变化平缓的异常，则可认为是埋藏较深的地质体引起的。
（三）磁异常的定量解释
（1）数学分析法，包括特征点法和切线法。
特征点法就是利用异常曲线的某些特征点的坐标位置以及它们之间的距离来求解磁性体的位置和产状的方法。
磁异常曲线的特征点包括极大值点、极小值点、半极值点、零值点和拐
点，相应的横坐标分别用xm、xmin、x1/2和x、1/2、x0和x、0、xG、x、G等表示，如下图，利用特征点法计算磁性体埋深，不同形状的磁性体有不同的公式。
球体：球体异常的宽度不仅与埋深有关，还与有效磁化倾角i有关，计算埋深的近似公式为：h0=b1/2=1.25bG
h0=bm（i≤30°）
水平圆柱体：水平圆柱体的异常特征也随i的变化计算公式不同，h0=| x |
（i=90）
h0=b1/2=1.15bG，在Za曲线接近于反对称的情况下，用上面公式计算h0误差较大，这时可用bm求中心埋深，h0=0.83bm
无限延伸薄板状体：顺层磁化时，曲线对称，上顶埋深为：h=1/2b1/2
特征点法的优点是快速，简便，当形态较简单，特征点明显及各种干扰不大时，效果较好。
缺点是仅利用了异常曲线上的个别点，当干扰大时，特征点位置不可靠，精度较差，另外该方法要求正常场选择正确。
（2）切线法：它是利用异常曲线上一些特征点的切线之交点与坐标间的关系来计算磁性体的埋藏深度。
该方法计算简便、快速，几乎不受正常场选择的影响，在航磁异常解释上得到广泛的应用。
它的做法是过异常曲线极大值两侧的拐点做两条切线，它们与过曲线极大值点和极小值点的切线有四个交点，其坐标分别为x2、x3、x1、x4如下图：
求埋深经验的公式为h=1/4＜(x1-x2)+(x3-x4)＞=1/4（d1+d2）
当异常曲线无极小值，可用x坐标轴来代替过极小值的切线。
通过对理论曲线的实际计算表明，上述经验公式对于顺层磁化无限延伸的板状体（上顶半宽度b等于上顶埋深h）或垂直磁化有限延伸直立板状体（b=h,延伸长度L大于h）一般能得到较好的效果，而对其他二度体及三度体效果较差。
（3）带校正系数的切线法
计算公式：h=κ(d1+d2/2)式中κ为校正系数，有磁性体的形状和有效磁化倾角决定。
在用带校正系数切线法进行定量解释之前，根据磁异常平面及剖面曲线先定性分析磁性体的形状及磁化状态，由此确定k值，然后进行计算。
见下表
2b为上顶水平宽度。
（4）选择法：量板法和计算机法。
量板法目前已被计算机法所代替，计算机法的实质是由给定的地质体模型参数用计算机计算出理论异常曲线，然后和实测异常曲线相比，根据对比结果计算机自动修改模型参数，再计算，再对比，最后取拟合最佳的模型体参数以数字形式或图形输出，作为实测异常解释的结果。
计算机法具有可连续自动调整模型参数和快速拟合的特点，但解释过程必须强调要有足够的地质控制或其他方面的资料，有时解释不够准确。
为解决这个问题，近年来相继研制成基于2.5维多边形柱体的人机联作反演方法，屏幕实时修改模型作拟合反演或最优化反演结合，以提高实时修改模型和异常曲线拟合目标体的速度。
由于它可以在任意磁化方向下组合成较复杂的形体，并在起伏地形下使用较为方便和直观，已成为目前定量解释的一个常用方法。
引用一个磁法评价的口诀
正负异常一起看, 不管狭长还是园。
首先抓住梯度带, 最浅矿头在下边。
要问矿头有多深，曲线陡翼直线段。
平面图上也好找, 梯度陡处先布钻。
对称异常打中间, 中间没有打两边。
不出梯度突变界, 下面有矿居多半。
园形异常找拐点, 间距再加两成半。
球状矿体中心深, 大致就是这深浅。
单值异常要注意, 顺层磁化弄仔细。
异常反映浅矿头, 侧下常有大矿体。
叠加异常看仔细, 深部矿体异常缓。
梯度变化不连续, 浅部矿体变化急。