高精度质子磁力仪测定岩(矿)石标本磁参数的讨论

高精度磁力仪制造技术自“七五”初期引进后已生产300余台，分布在全国各省区和各部门。国产化有特色的新型高精度磁力仪也已完成技术开发，并将投入批量装配。今后，在各类地质与矿产勘查工作中必有大量的高精度磁力仪被应用，进而亦将用高精度磁力仪开展物性标本测定工作，以利于磁测定性和定量解释。为此，选两篇有关高精度磁力仪测定物性的文章刊出，以便磁法工作者借鉴。     

多参量高精度磁测的应用前景

“七五”期间,我国磁法测量工作将采用高精度微机质子磁力仪更新换代,取代机械磁力仪。但采用这种磁力仪后勘探效果到底能有那些改善呢？作者从磁测精度对磁测效果的影响、扩大应用范围、以及多参量测量的可能性和优越性等方面作了详尽分析。文中还列举了几种简单形体的垂向梯度(TH)、垂向二次梯度(THH)、水平梯度(TX)、垂向梯度的水平梯度(THX)参量图以及这几种参量的花样图,表明多参量测量在磁异常的定性、定量解释中具有简单、准确可靠的特点,对复杂磁异常的解释也有着一定的潜力。最后以三个矿区的实际资料表明了高精度微机质子磁力仪的精度与地质效果。     

1 高精度磁测是一项基础性的地球物理调查工作

1.1 新旧两代磁测的本质差别自从1987年,我国在引进技术基础上批量生产了MP～4微机质子磁力仪以来,高精度磁测工作已逐步在全国推广。回顾近几年推广地面高精度磁测工作的过程,使我们深深体会到要把高精度磁测成功地用于新一轮地质普查,而且能发挥其应有的作用,其难度之大是出乎预料的。由于磁法是最古老也是理论上最成熟的物探方法,原以为在磁力仪换代后只要能确保磁测的高精度,其它方面与中、低精度磁测无大差别。所以,在最初几年对微机质子磁力仪性能的测试与野外工作方法等方面,作了较系统的试验研究后,于1988年6月颁布了《地面高     

地面高精度磁测在湖南地质找矿中的效果及“九·五”期间的设想

ＩＧＳ－２／ＭＰ－４型微机质子磁力仪，能使地面磁测精度优于±２ｎＴ，并能准确地测定岩石标本磁参数。实践证明，地面高精度磁测可以获得以往航空测及中、低精度ΔＺ磁测无法得到的新的大量找矿信息，因而它是新一轮固体矿产普查必不可少的基础工作。     

谈谈高精度磁测

目前,地矿部系统已有20多省(区)装备了微机质子磁力仪,初步开展了高精度磁测工作。本文就高精度磁测的方法技术和应用问题,谈谈自己的看法,供有关同志参考。     

用高精度磁力仪探测陷落柱的初步尝试

概述了高精度磁力仪探测陷落柱的机理及方法;介绍了在南峪等矿区的探测结果;分析了高精度磁测探查陷落柱的优缺点。      

磁法勘探中的梯度测量

近二十余年来,磁测技术发展十分迅速,出现了高精度的光泵磁力仪和超导磁力仪,为开展磁场梯度测量打下了物质基础。     

磁法勘探在新疆鄯善恰特卡尔云海地区的应用

利用捷克PMG-2质子磁力仪,对新疆云海地区进行高精度磁法测量,获取直接的磁异常数据。通过化极处理和不同高度延拓分析,圈定重点找矿靶区。据铜镍矿与基性-超基性岩关系,进行间接找矿。经物性测量,本区基性-超基性岩和镍矿种均具有磁性。铜镍矿赋存于基性-超基性岩中,单一磁法原本不能解决问题,但从地质上考虑铜镍矿与基性-超基性岩的产出关系,可利用高精度磁法实现间接寻找铜镍矿。同时,对比分析矿区磁场特征,建立地质-地球物理找矿标志,进行找矿预测。在重点区段实施工程验证,见矿率高,说明地面高精度磁法测量具有找寻铜镍矿的可行性和有效性。     

用质子磁力仪测定岩（矿）石标本几个问题

在前人研究的基础上,针对用质子磁力仪进行岩（矿）石标本磁性参数测定和计算过程中遇到的测定位置含糊不清、T0取值单位不正确、标本面的编号混乱以及出现负磁化率等问题,从最初对磁秤法测定磁参数高斯位置的定义和公式推导过程人手,从原理上分析了质子磁力仪与磁秤法测定磁参数的不同之处,对质子磁力仪标本测定时的高斯第一位置和高斯第二位置、标本面的编号、测定顺序、地磁场的取值单位等进行明确说明,同时对视磁化率出现负值的原因进行分析,并提出了相应的改进措施,对今后用质子磁力仪进行岩（矿）石标本磁性参数测定和计算有一定的帮助。     

进行地面高精度磁测的几点认识

本文指出了“地面高精度磁测技术规定”中存在的一些问题,将理论结合实际就磁力仪性能试验及磁测资料整理方面的技术问题提出了切实可行的做法.     

垂直磁力仪底座东西不水平不影响读数吗

以往的有关书中,涉及垂直磁力仪东西向不水平对读数的影响时认为：“仪器底座东西不水平不影响磁秤的平衡方程式,只是由于底座的倾斜使光系的光轴不垂直,入射角发生了变化”。实际上,这个结论只适用于刃口式磁秤,对悬丝式垂直磁力仪是不正确的。本文对磁秤平衡方程式进行了讨论,并经实际测定证明当仪器东西向不水平时,悬丝式垂直磁力仪和刃口磁力仪,对其读数的影响正好相反。     

质子磁力仪梯度容限增强技术

为解决传统质子磁力仪梯度容限偏低,在地磁场不均匀地区磁测精度得不到保证这一难题,笔者深入研究了改进的信号测周方法提高质子磁力仪梯度容限的可行性,并筛选功能强大的32位嵌入式ARM芯片作为主控单元,研制出新型高精度质子磁力仪。经与CZM-5质子磁力仪对比测试,证明新型高精度质子磁力仪的梯度容限指标不低于8 000 n T/m,满足课题任务书设计要求,改进的信号测周方法可显著地提高传统质子磁力仪的梯度容限这一重要技术指标。     

基于DDS的氦光泵磁力仪射频场智能调频研究

地磁场测量在基础地质研究、矿产资源勘查和军事探测等领域得到广泛应用,作为磁场测量核心之一的氦光泵磁力仪探头,其射频场调频精度是决定其磁测精度的重要影响因素。为实现易调节、高精度、高可靠性的调频信号,本文利用直接数字频率合成器(DDS)与微控制器(MCU)相结合方式,研究了磁力仪探头射频场智能精密调频技术,可灵活、实时、自动、精密地对磁力仪探头射频场进行调频。调频信号加载到氦光泵磁力仪系统的联调试验表明,磁力仪获得了稳定精密的磁共振信号,从而保证了磁力仪实现高精度的磁场测量。     

高精度磁测在某钨锡矿区的应用

野外岩、矿石物性测定表明,研究区内钨锡石英脉矿石磁化强度大于5000×10-3A.m-1,而正常围岩和热变质弱蚀变岩石为微磁性或弱磁性,这为在矿区进行高精度磁测提供了可靠的地球物理依据。本次工作在研究区内进行了地面高精度磁法测量,探测地下钨锡矿化岩体引起的磁异常,并结合地质和钻探资料,对地下矿体进行磁异常人机交互反演,取得了较好的效果。     

用质子磁力仪测定岩(矿)石标本磁参数时应注意的问题

岩(矿)石标本磁参数测定结果的精确性直接影响磁异常反演精度,对正确推断地质结论具有特别重要的意义。在进行高精度磁测磁参数测定过程中,发现利用质子磁力仪测定岩(矿)石标本磁参数时,按过去介绍的方法测定、计算的磁化率、剩余磁化强度普遍比实际值偏大一到十几倍,在分析和确定引起误差的原因后,提出了改进的方法,即要用岩(矿)石标本所产生的磁感应强度代替其梯度进行磁参数的计算而不能用其梯度值来求磁参数。并应注意如避开探头中级化场对标本磁化的影响,用第一位置测定以减少位置不准所产生的计算误差等问题。将改进方法用于后续研究的岩(矿)石标本磁参数测定,用其结果进行磁异常反演,求得磁性体埋藏深度、产状等与实际情况相符合。     

提高磁测日变改正精度的方法

在利用高精度磁测方法进行间接寻找砂金、岩金的研究中,需探测10nT左右的弱磁异常。这对日变改正精度提出了更高要求。针对这一需要,编制了软件,适用于IGS-2／MP-4与ENVIMAG两种型号的质子磁力仪,使其能同时投入工作做日变改正。采用一个完整的地磁平静日的日变观测数据,用分时区加权平均来确定日变改正基值。对每天测定的日变曲线先进行圆滑,降低仪器噪声对日变观测结果的影响后,再对当天各测点上的磁测值进行日变改正。这样既提高了日变改正精度,又实现了对两种型号磁力仪间观测数据的日变改正处理。     

磁参数测量装置的设计原理及操作

利用高精度磁测仪器,采用高斯第一位置测定磁性标本。使标本架上倾斜板面垂直于地磁场T_0的磁力线,使标本的中心与探头中心等高,根据标本磁性的强弱,可调节标本与探头的距离(不小于15 cm)。根据上述原理设计并制造了磁参数测量装置.与MP—4高精度磁力仪配套使用,大大提高了磁性参数的准确度。     

航磁测量系统的外符合精度评估

航磁测量系统的精度评估是磁测工作的一个重要内容。在内蒙古某测区开展了飞行实验,获得了航空和地面磁力测量数据,利用插值—迭代法和等效源法,将地面高精度磁力测量数据延拓到空中,通过与航空磁测数据进行比较,完成了航磁测量系统的外符合精度评估。两种延拓方法的精度评估结果均优于5 nT,真实反映了航磁测量系统的实际精度水平。本文研究方法不仅可以为航磁测量系统的外符合精度评估提供参考,也可以应用于新研航空磁力仪的尺度因子、偏差等参数的在线标定。     

6 保证磁测高精度的技术措施

6.1 要使磁力仪经常处于最佳工作状态6.1.1 对仪器噪声水平进行定期检测现代微机质子磁力仪的读数分辨率尽可以等于或优于O.1nT,但其噪声水平却达到0.2～0.3 nT。在特高精度级的测量中,磁测精度的提高主要受仪器噪声水平的限制,可见噪声水平是微机质子磁力仪的主要性能指标,一定要定期校验,掌握其变化情况。检测磁力仪噪声水平可按文献的方法进行。今只对四阶差分法计算噪声水平的公式提出如下改进: 观测系列X_1、X_2……X_i……X_n的四阶差分值B_4可由下式给出:     

WWS-1小型数字双无定向磁力仪

wws-1型数字双无定向磁力仪由北京地质仪器厂批量生产。仪器采用双无定向磁系,增强了抗磁场干扰能力,采用负反馈系统,用三位半数字表直读磁场值,读数迅速。仪器工作稳定、可靠。同国外同用途仪器测量磁参数数据可比对。仪器用于高精度岩石磁性测量及古地磁标本测量。