(壹)CZM-2質子磁力儀磁測資料的整理內容及方法
1.檢查與驗算
檢查記錄中各項填寫是否完整、清楚,並且驗算平均讀數。
2.計算讀數差
將各測點的平均讀數Ti減去早基點
(0點)的平均讀數T0計算讀數差ΔTi,即ΔTi=Ti-T0。3.日變改正
從日變曲線圖上查出日變影響值Δ'1。
具體方法為:在時間軸(橫軸)上定出早基點的讀數時刻t0,過t0點作壹條平行於縱軸的直線,過該直線與日變曲線的交點作壹條平行於橫軸的直線如圖2-4-1所示的虛線所示,此虛線即為該臺儀器的日變曲線的零值線,就可以查出各個測點的日變影響值Δ1i',而日變改正值Δi=-Δ1i'。對於MP-4質子磁力儀可直接將日變觀測儀與測量儀對接,自動進行日變改正,也可用上述方法改正。日變改正的精度用儀器噪聲水平衡量。
圖2-4-1 日變曲線
4.正常場改正及高度改正
對於高精度磁測來說,當測區範圍較大時,需進行正常梯度改正,可采用國際地磁參考場(IGRF)相應年份地磁場模型提供的高斯系數進行正常場改正,並以此作為正常場,地磁參考場(IGRF)的球諧表達式是
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式中:gmn和hmn為高斯系數(可查表求得);Pmn(cosθ)為n次m階締和勒讓德多項式;λ為各節點的經度值;θ為各節點的余緯度值。
由上式算出各點地磁場分量值後代入下式得
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由地磁場正常梯度公式,即
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可計算高度改正值δT,式中地球半徑r=6371200m,Δh是測點與總基點的高差,當高差相差30m、地磁場T0=5000nT時,垂向變化為-0.72nT,因此要進行高度改正。高度改正以總基點高程算起,壹般T0=5000nT時,每42m高差改正1nT,若高差相差不大的平原地帶這項改正可以忽略。
綜上所述,最終求取ΔT異常的計算步驟是:
(1)由GPS測量給出的測量點的大地經緯度坐標λ和θ,代入式(2-4-9)求得X,Y,Z。
(2)利用X,Y,Z通過式(2-4-10)求得測點上T0值。
(3)將各測點經過各項改正的總磁場強度T減去T0值求得ΔT。
5.綜合影響改正值的計算方法
質子磁力儀不受溫度變化的影響,無零點漂移。但兩次對基點消除日變Δ1影響後,仍有差值,此差值Δ2稱綜合影響。即
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此Δ2'應按時間線性分配到各個測點上,其改正值為
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式中:Δt為兩次基點讀數的時間差;ti,t0分別為測點和早基的讀數時間。
但本實習對總的Δ2有要求:
若 倍質量檢查均方差時,則本次測量作廢;
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倍質量檢查均方差時 倍質量檢查均方差時,按上述方法在測點上作線性分配;應用地球物理教學實習指導
倍質量檢查均方差時,可忽略不記而不作改正。6.總基點改正
基點聯測時所求出的各基點相對於總基點的磁場差值,即為總基點的改正值,如基點A比總基點高50nT,則總基點改正值Δ3=50nT;如基點A比總基點低30nT,則總基點改正值Δ3=-30nT。
7.正常梯度改正
由於本實習測區範圍小(南北方向僅0.5km),因此,不進行地磁場的正常梯度改正。
綜上所述,各測點異常值的算式應是
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全部數據的計算,必須百分之百的進行檢查,並且計算者、檢查者必須簽名以示負責。
記錄和計算均要求內容完善、記錄真實、字跡清楚、格式統壹、不能撕頁,原始記錄不能塗改,也不能用橡皮擦改,如有記錄有錯只能用細線劃去在旁邊另寫。
最後應指出,教學實習中測量地磁場總強度絕對值的總均方誤差設計為±5nT,如經質量檢查不合格則應查明原因,部分或全部返工。
(二)巖(礦)石標本的磁參數測定
磁參數系指磁化率κ和剩余磁化強度Mr,κ是純量,Mr是向量,因此為測量出標本磁性的大小和方向,必須采集定向標本,即采集前在露頭上標出磁北方向和鉛直向下的方向,如圖2-4-2所示。用MP-4型質子磁力儀(高斯第壹位置)測磁參數的方法如下。
1.準備工作
(1)將特制的測量磁性的儀器架(圖2-4-3)放好、調平,放上羅盤,定好方向,將標本托架,旋轉至磁針靜止方向,並將托架傾斜方向調至同當地磁場方向壹致後鎖緊,此時MP-4探頭應在磁東西方向。
(2)在標本中心建立起空間直角坐標系,如圖2-4-2所示。
圖2-4-2 采集定向標本示意圖
圖2-4-3 特制的測量磁性的儀器架
2.測定步驟
(1)讀取T0(未置標本的讀數);
(2)將標本置於標本托板上,設Z軸朝斜下方時的讀數為T1,朝斜上方時讀數為T2對X軸和Y軸也可以讀取T3,T4和T5,T6;探頭中心位於標本磁距X,Y,Z分量的高斯第壹位置;
(3)讀取T0'(取下標本);
(4)量取標本中心到探頭中心的距離R(以m為單位);
(5)量取標本的體積(以m3為單位)。
3.計算磁參數的公式
計算標本視磁化率的公式為
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式中:R以m為單位;V以m3為單位;T0,T1,T2,T3,T4,T5,T6以nT為單位。
計算剩余磁化強度大小的公式為
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計算剩余磁化強度偏角φ和傾角θ的公式分別為
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4.技術及精度要求
(1) 應分別大於等於T0;
(2)標本中心與探頭中心距離R應小於等於0.45m;
(3)|T0-T'0|≤2nT;
(4)按壹定比例進行重復測量,計算視磁化率和剩余磁化強度的相對誤差。