磁法测量讲稿
高精度磁法勘探讲义

高精度磁法勘探一、出队前的生产准备包括对生产设计和高精度磁测规范的学习;对磁法仪器和测量仪器的准备,保证各种仪器性能良好;生产用GPS、地形图、地质图、1/5万航磁图;还有对野外或室内生产材料的准备等,野外主要有红布(设立测量标志)、木桩(埋石)、记号笔、铅笔、圆珠笔、小刀、记录本等,室内主要有笔记本电脑、打印机、打印纸、大的方格厘米纸、三角板、铅笔、彩色铅笔等。
只有准备工作做充分了,才能保证野外顺利的开展工作。
二、仪器性能校验到野外后在工作现场进行,共校验两次,野外开工前和工作结束后各一次。
在校验之前要把仪器编上号(或使用仪器出厂时本身的编号,不要搞乱)。
1、磁力仪噪声水平的测定选择一处磁场平稳而又不受人文干扰影响的地区(驻地附近)进行。
各仪器间的距离要在20米以上,避免探头磁化时互相影响,然后使所有仪器同时作日变测量,观测时各仪器达到秒一级同步。
取100个左右的观测值按公式计算每台仪器的噪声均方根值S。
公式见规范。
2、仪器一致性校验观测点不少于50个,其中少数点要处于较强的异常场上(大于5倍的均方误差),全部仪器做往返观测。
有一台仪器作日变观测,对其他仪器的观测结果做日变改正。
一致性对比时各仪器探头高度要保持一致,避免垂直梯度变化的影响(如选在树林中进行)。
对比结果按规范中的公式计算总均方误差,要求误差不大于设计总均方误差值的2/3。
对于性能不好(达不到要求)的仪器不能投入野外生产使用。
磁测误差分配表三、基点的选择与联测1、基点的选择总基点位置首先在区域内已有航磁图上选址,最好在区域磁场零基值线附近。
并据交通地形等条件,选点在半径2m,高差0.5m范围内磁场变化不超过2nT,附近没有磁性干扰物,有利于长期保存的地方。
分基点亦即日变站选址要求位于平稳磁场内,靠近驻地(最好是独立的房屋内)使用方便,附近没有磁性干扰物。
仪器校正点:基本要求同分基点的要求。
对野外实地的选择结果要有记录。
日变站使用控制范围小于50km。
磁测量介绍

电子知识磁测量(1)磁测量是物质磁性及磁场的测量。
主要指在一定磁场下对磁化强度及各种环境条件下磁性材料的有关磁学量的测量。
物质磁性及磁场的测量。
主要指在一定磁场下对磁化强度及各种环境条件下磁性材料的有关磁学量的测量。
磁测量另一个主要内容是对空间磁场的测量。
它涉及空间磁场的大小、方向、梯度、其随时间的变化等。
磁场强度的测量由于磁场的数值范围很大,它从最小约10-9安/米到大于约108安/米。
磁场梯度从109安/米2到109安/米2,用单一方法测量这样大范围磁场显然是不行的。
目前测量磁场及磁场梯度方法原理上有:①已知产生磁场的电流与磁场的严格关系,通过测量电流确定磁场;②磁通法。
交流或直流,或交直流同时工作的方法,例如前述的感应法;③借助于一些物质的某种特性与磁的严格依赖性(规律性)测量这些特性的改变来确定磁场;④利用一些常规方法测出的“标准试样”去定标磁场梯度,特别在梯度值很大的场合。
微磁测量微磁测量是在地面特定的小区域或小地段所布置的高密度测网磁场精细测量,测量结果可用于研究磁性的微细结构。
此种测量可用于考古、管道挖掘等,在地质勘探中则可用于配合地质填图研究构造,确定岩石隐伏矿化的地表标志,研究接触带、热演化作用以及浮土磁不均匀性等地质问题。
磁法勘探测量磁法勘探测量是指磁法勘探涉及的各种测量工作。
主要包括建立磁法勘探的平面控制网和高程控制网;布设基线和测线网;进行测网联测、测点定位测量和勘探线剖面测量。
[IBIS模型是一种基于V/I曲线对I/O BUFFER快速准确建模方法,是反映芯片驱动和接收电气特性一种国际标准,它提供一种标准文件格式来记录如驱动源输出阻抗、上升/下降时间及输入负载等参数,非常适合做振荡和串扰等高频效应计算与仿真。
IBIS本身只是一种文件格式,它说明在一标准IBIS文件中如何记录一个芯片驱动器和接收器不同参数,但并不说明这些被记录参数如何使用,这些参数需要由使用IBIS模型仿真工具来读取。
磁性测量概论PPT讲稿

磁力效应 磁致伸缩 旋磁效应
扭矩效应
压磁效应 线性效应
横向Joule效应 Guillemin效应 Brackett效应
圆周效应 体效应
Joule效应 Barrett效应
Einstein-de Hass效应 Wiedemann效应 扭矩减小效应
磁秤(常用的有7种)
劲度系数效应
转矩
交变梯度磁强计
磁声效应
空间变化 振动样品、提拉样品、冲击法、SQUID磁强计 电磁感应
时间变化 动态磁性测量仪、永磁材料测试仪
光
SMOKE、磁圆(线)振二向色性
物理效应
电
交、直流电输运
力
磁转矩、磁秤、交变梯度磁强计
磁共振
稳恒磁场 微波磁场
ESR、FMR、AFMR、NMR、Mössbauer谱 回旋共振
磁性测量
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• 磁性测量: 传统 仪 器
一、直接测量原子的磁矩
真正测量单原子:磁圆(线)振二向色性 中子散射 ? Mössbauer谱 ?
原子核磁矩?
二、间接测量原子的磁矩
间接测量单原子:假设、计算
再谈
统计平均:总体平均
磁性测量
• 磁性测量原则
粒子 光
盘点我们的本事 人
磁
物质
电
力、声
热
8
各 种 谱
磁性测量
9
• 磁性测量原理
间接测量-直接测量
信号采集
信号采集方法
探测线圈
悬丝扭矩、杠杆失衡 梯度线圈、压电晶体电压 极化光偏振方向、检偏器 电阻应变片应变、激光行程
(微波)能量吸收
仪器设备
振动样品磁强计 提拉样品磁强计 SQUID磁强计
磁法测量讲稿课件

目录
• 磁法测量概述 • 磁法测量技术 • 磁法测量实践 • 磁法测量案例分析 • 磁法测量的挑战与展望
01
磁测量定义
磁法测量是一种利用地磁场和人工磁场的变化来 进行地质勘探和测量的方法。
02 磁法测量原理
通过测量地磁场或人工磁场的磁场强度和方向, 可以推断出地下或地面物体的性质、形态和分布 规律。
1 2 3
高精度传感器
随着传感器技术的不断发展,未来将开发出更高 精度、更灵敏的磁场传感器,提高磁法测量的分 辨率和准确性。
智能化技术
人工智能和机器学习技术在磁法测量中的应用将 进一步深化,通过数据处理和模式识别等技术提 高测量效率和准确性。
多源融合技术
将磁法测量与其他地球物理方法进行融合,形成 多源地球物理勘探技术,有助于提高勘探效率和 精度。
详细描述
磁法测量通过测量地球磁场的变化,可以探测到地下矿体的磁性特征,进而确定矿体的位置和 资源量。在案例一中,利用磁法测量技术对某地区的铁矿进行了探测,通过数据分析确定了矿 体的位置和资源量,为后续的开采提供了重要依据。
案例二:考古遗址探测
总结词
利用磁法测量技术探测考古遗址,为文物保护提供科学依据 。
研究。
军事侦察
磁法测量在军事上可 用于探测地下掩埋的 军事设施和武器装备
。
磁法测量的重要性
01 资源开发与环境保护
磁法测量在资源开发和环境保护领域具有重要意 义,可以为矿产资源开发、土地利用和环境保护 提供科学依据。
02 科学研究
磁法测量是地球物理学、地质学、考古学等领域 的重要研究手段,有助于推动相关学科的发展。
介绍如何对测量数据进行处理和 校正,以确保数据的准确性和可 靠性。
磁法勘探(1-3)

在表示空气或水中磁场的单位上,高斯和奥斯特可以通用。
地磁图及地磁要素分布的基本特征
地磁图 为了研究地磁要素在地表的分布特征,在世界各地建 立了许多固定的测点(地磁台)及野外观测点,在这 些点上测定地磁要素的绝对值,将地磁绝对测量的成 果绘制成地磁要素的等值线图,这种图称为地磁图。 通常按要素分别绘制如下地磁图:
有关的磁学知识(复习)
(一)磁场(Magnetic Field) 磁性:磁铁能吸引铁、钴、镍等物质的特性,称 为磁性 磁性体:具有磁性的物体; 磁极:磁体中两个磁性最强的部位,指北的一极 称为指北极或正磁极,用N表示,指南的一极称为 指南极或负磁极,用S表示; 磁荷:正磁荷—集中在磁体的N极(+) 负磁荷—集中在磁体的S极(-) 磁力:两个磁体的磁极之间的相互作用力;
4、重力、磁法勘探的异同点
磁法勘探和重力勘探在理论基础和工作方法上有许多相似之处,但是它们之 间也存在—些基本的差别。 (1)就相对幅值而言,磁异常比重力异常大得多。我们知道,地壳厚度变化 引起的重力异常最大,达-5600 g.u,若正常重力以9800000 g.u计 算,则最大重力异常值也仅为正常重力值的千分之五。强磁性体产生的磁异 常高达10-4T,若正常地磁场强度按0.5³10-4T计,则最大磁异常可以比正 常地磁场强度大一倍; (2)从地面到地下数十公里深度内所有物质的密度变化都会引起重力的变化, 说明重力异常反映的地质因素较多。但磁异常反映的地质因素却比较单一, 只有各类磁铁矿床及富含铁磁性矿物的其它矿床和地质构造才能造成地磁场 的明显变化; (3)密度体只有一个质量中心,而磁性体则有两个磁性中心(磁极),且它们 的相对位置因地而异。当地质体置于不同的纬度区时,重力异常特征不变, 而磁异常特征则要改变,因此磁异常总是要比重力异常复杂一些。
磁法测量讲稿ppt课件

磁异常解释
一、定性解释:
既要用未经过处理的基础图件,也要用经过处理后的图件,达到全面分
析所有信息的目的。定性解释一般从磁场的分区入手,按照磁场特征进行岩
性分区和构造分区研究。
(一)岩性分区研究,根据工作区主要岩性磁性测定统计结果与实测磁异
常的分析进行,进行磁场强度划分研究,尤其是划分火山岩分布区。
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、
达到的目的,对下一阶段工作的安排。
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。
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GPS定位。工6Biblioteka PMG质子磁力仪(捷克产)
测量范围: 20,000100,000nT
·分辨率:0.1nT ·梯度范围:
5,000nT/m
·可进行梯度测量(水平或垂直) ·高分辨率,分辨率为0.1nT ·内存大,可存1万个测点 ·可用于野外作业,也可用做基站测量
7
POS系列质子进动磁力仪(俄罗斯产)
该仪器是一种带 微机处理的高分 辨率质子磁力仪。 以0.1nT的分辨率 进行总场和垂直 梯度测量。仪器 由主机,探头及 电池盒组成
4
G856F质子磁力仪(美国产)
1.分辨率:0.1nT
2.调谐范围:20000nT- 100000nT 3.采样率:4s-999s 4.梯度容限:5000nT/M 5.精度:0.5nT 6.电源:内置12V 4.4AH充电锂电池 7.显示器:双排显示(LED) 8.操作台:18X27X9cm;1.8kg 9.传感器:9X13cm;1.6kg 10.工作温度:-20度~50度 11.数据输出:USB接口输出数据 12.WINDOWS环境下的数据输出与日变 自动改正系统 13.基站测量可存12000组数据,野外 手动测量可存5700组数据
磁法测量讲稿课件

磁力仪的操作与维护
安装与调试
确保磁力仪安装在平稳、无振 动、无磁场干扰的环境中,并
进行必要的校准和调试。
操作步骤
按照仪器说明书进行操作,确 保正确设置参数和操作流程。
数据采集
按照实验设计进行数据采集, 注意避免干扰和误差。
日常维护
定期进行仪器检查和维护,保 持仪器性能和精度。
磁力仪的误差来源与校正
文明。
某城市地下管线探测的磁法测量案例
总结词
该案例展示了磁法测量在城市地下管线探测中的实用性, 通过磁法测量可以快速准确地确定地下管线的位置和走向。
详细描述
在某城市的地下管线探测中,磁法测量技术被用于探测 城市管网的分布和走向。由于管线通常具有一定的磁性 特征,通过磁法测量可以快速准确地确定管线的位置和 埋深。这为城市规划和建设提供了重要的数据支持,有 助于保障城市基础设施的安全和稳定。
在地质领域,磁法测量被广泛应用于探测矿产资源、研究地球磁场变化等。在环境领域,磁法测量可 用于监测环境污染、评估生态系统的健康状况等。此外,考古领域的遗址探测和文物保护等方面也广 泛应用了磁法测量技术。
加强磁法测量的理论研究
总结词
理论体系的完善是推动磁法测量发展的 重要基础,需要加强基础理论的研究和 探索。
磁法测量通过测量地磁场强度的变化,推断地下地质构造和 矿产分布。在地质勘查中,磁法测量具有成本低、效率高、 探测深度大等优点,是常用的地球物理勘探方法之一。
考古探测中的磁法测量
总结词
磁法测量在考古探测中用于定位古代遗址、墓葬等文化遗存,以及确定文物分布 和埋藏深度。
详细描述
由于古代遗址和墓葬等文化遗存常与地下磁性物质有关,磁法测量可以通过测量 地磁场强度的变化,推断文化遗存的分布范围和埋藏深度,为考古发掘提供重要 依据。
物理磁法勘探及应用实例PPT课件

磁学单位之间关系 :
*****注意: 本课程中除研究岩石磁化时用到磁场强度H以外, 其它处提及的地磁场、磁场、 磁异常等均指的是磁感应强度B。
抗磁质、顺磁质和铁磁质的磁化曲线图
(a) 抗磁质和顺磁质的磁化(1第-顺9磁页质/共;24-抗8页磁质);
(b)铁磁质的磁滞回线
(2)物质的磁性和温度的关系
抗磁性物质的磁化率不随温度变化,顺磁性物 质的磁化率与热力学温度成反比。
铁磁介质的磁化强度还与温度的变化有关,图 2.1.5为磁铁矿磁化强度随温度变化的曲线。在恒定 磁场作用下,随温度的升高,磁化强度逐渐增大, 当接近某一温度时,J达到极大值,然后J迅速下降 ,在该温度处趋于零,且铁磁质变为顺磁介质,这 个温度称为居里点(Curie point) (铁的居里点为 770℃,岩石的居里点大多在600 ℃左右);
为了形象地描述磁场,可以用一系列的连续曲线来反映磁场 中各点的磁场强度,这些曲线称为磁力线。磁力线是封闭曲线, 在磁体周围,它们总是由正磁极出发回到负磁极。磁力线上任 一点的切线方向就是该点的磁场强度方向。
图2.1.2示意地给出了一个条形磁铁周围的磁力线。图中P点 的磁场强度可由N极和S极在该点的磁场强度来合成,即T= TN+TS。磁力线的疏密程度表示该点磁场强度的大小,曲线越 密集,磁场强度越大。
按观测空间的差异,磁法勘探可分为地面磁测、航空磁测、海洋磁测和井中磁测四类。 地面磁测是最早使用的工作方法。而今它是以航空磁测资料为基础所作的更详细的磁测工 作,用以判断引起磁异常的地质原因及磁性体的赋存形态,并据此布置验证工程。地面磁测在 我国是最常用的磁测方式,在地质调查的各个阶段都得到广泛的应用。 海洋磁测是在质子旋进式磁力仪出现以后才发展起来的。它是海洋综合性地质调查的一个 组成部分。六十年代以来,海洋磁测与航空磁测相配合,在大洋中脊地区获得了大面积的条带 状磁异常,这一发现为海底扩张和板块构造学说提供了充足的依据。此外,在寻找海滨砂矿, 以及为海底工程(如寻找沉船、铺设管道、电缆等)服务方面,海洋磁测也发挥了巨大的作用。 井中磁测是地面磁测向地下的延伸,主要用于划分磁性岩层、寻找井旁或井底盲矿等。对 地面磁测起着印证和补充的作用,它已成为铁矿床勘探中不可缺少的一种手段。
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PMG质子磁力仪(捷克产)
❖ 测量范围:20,000100,000nT
❖ ·分辨率:0.1nT ❖ ·梯度范围:
5,000nT/m
·可进行梯度测量(水平或垂直) ·高分辨率,分辨率为0.1nT ·内存大,可存1万个测点 ·可用于野外作业,也可用做基站测量
POS系列质子进动磁力仪(俄罗斯产)
测量范围:20000-100000nT 分辨率:0.001nT 灵敏度:测量速度为3秒时,0.010.02nT;测量速度为1秒时,0.050.1nT 绝对误差:±0.5nT 梯度容量:20000nT/M 采样间隔:1.0,2.0,3.0…秒或 外触发
标量测量、梯度测量系统(目前主要方法)
张量测量系统(发展的趋势)
3、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——小波分析、高阶统计量与盲 信号识别方法、精细反演技术——2.5D、3D交互反 演、井地联合反演、快速反演、成像反演与非线加拿大产)
该仪器是一种带 微机处理的高分 辨率质子磁力仪。 以0.1nT的分辨率 进行总场和垂直 梯度测量。仪器 由主机,探头及 电池盒组成
磁梯度张量数据和总 场数据反演结果比较
二、新疆1∶5万区域地质矿产调查中高精 度磁测工作方法技术
❖ 目的任务:做为新疆1∶5万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 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、 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 磁法间接找矿前提的非金属矿床靶区等)方面的 作用。
仪器主要是由超导量子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。
澳大利亚利用磁力梯度张量仪GETMAG的测量结果:图中的两 条相距50m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 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 演结果没有反映出南北两部分的不同。
磁法勘探在区域地质矿产调查中的 工作方法
新疆地矿局第二地质大队物探组
提纲
❖ 一、磁法勘探仪器、采集方法及发展趋势 ❖ 二、新疆1∶5万区域地质矿产调查中高精 ❖ 度磁测工作方法技术
一、磁法勘探仪器、采集方法及发展趋势
1、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(发展趋势)
2、采集方法(测量系统)主要有:
设计编写要求
❖
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
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。
❖
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
G856F质子磁力仪(美国产)
1.分辨率:0.1nT
2.调谐范围:20000nT- 100000nT 3.采样率:4s-999s 4.梯度容限:5000nT/M 5.精度:0.5nT 6.电源:内置12V 4.4AH充电锂电池 7.显示器:双排显示(LED) 8.操作台:18X27X9cm;1.8kg 9.传感器:9X13cm;1.6kg 10.工作温度:-20度~50度 11.数据输出:USB接口输出数据 12.WINDOWS环境下的数据输出与日变 自动改正系统 13.基站测量可存12000组数据,野外 手动测量可存5700组数据
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,超导量子磁力仪灵敏度高出其 他磁力仪几个数量级,达10-5~10-6nT。世界上多个国家(德 国,美国,澳大利亚等)正在积极研究SQUID磁力梯度张量测 量系统。
磁力梯度张量测量:测量的是磁场分量Bx, By,Bz的空间变化率,共9个元素,Bxx,Bxy, Bxz,Byx,Byy,Byz,Bzx,Bzy,Bzz。所使用的
将带有不成对电子的特殊液体与氢原子结合并置于射频 (RF)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 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。
G858铯光泵磁力仪(美国产)
超导磁力仪
它是利用超导技术于20世纪60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10-6nT, 能测出10-3nT级磁场。
磁力梯度张量测量
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9个(3×3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 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 益得到人们的重视,2006年The Leading Edge上有特刊专门介 绍磁力梯度技术方法。
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
已知地质矿产、化探异常特征和存在的主要问题,合理部署1∶5万地面高
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、
RM100磁通门磁力仪(美国)
100000nT范围内分辨力:0.1nT ·仪器精确度:±0.01% ·稳定性0.5ppm/°C ·测量范围: ±200000nT ·数据输出功能 ·一键消除背景磁场并测量
·Rs232接口和10 base-T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) ·数据存储(可存16384个数据,直接成图) ·可设高,低异常上限提醒。