地面高精度磁法方法技术手册(3)

检查点的分布要均匀。

4、磁参数及测点观测和日变观测注意事项

（1）仪器操作员全身去磁，不允许携带铁质物品如手表、小刀、皮带扣、钥匙等。必须携带的磁性物体和其他有磁性设备（RTK）应离开测点一定距离，这个距离可通过试验确定,以不影响观测结果为原则。

（2）观测时应注意磁性干扰物（如铁路、厂房、井场、矿石堆）的影响。 （3）观测时如遇有事故（如仪器受震），仪器性能可能发生变化时，应即回到事故前测过的3—5个点（点位要准确）上作重复观测，确定仪器性能正常后方可继续观测。

（4）全区探头的相对位置保持不变。 （5）质量检查遵循一同三不同原则。 5、观测结果出现变化时候必须采取的措施

a、相邻两测点读数相差较大，或当有值得注意的地质现象时，须加观测点。 b、相邻测线异常特征明显不一致时，须加测线。

c、测区边缘发现可能有意义的异常或值得注意的地质现象时，须追踪观测。 d、遇有磁性干扰物（如铁路、厂房、井场、高压线、有磁性的岩坎或岩石

堆等）时，须合理移动点位，避开干扰，无法避开时舍弃观测点并加注记以备日后核查。

e、当出现人为引起的观测结果畸变，须将其删除，重新加以观测。 f、遇到磁暴或磁扰较大时应停止工作。 四、各种改正方法

1、总基点改正

总基点为全测区的零点，即异常起算点。如工区较大时可设立分基点，总基点与分基点组成基点网。

使用PMG1质子磁力仪无需用基点网进行地磁场值传递和基点网联测，但需要消除日变影响，求出各基、测点之间地磁场的真正差值。因此，除总基点外，各日变站也担负着测区分基点的作用，并通过日变改正，把测区的观测值归一到同一时间。

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工作中，如总基点的T。值为已知，各分基点即可直接使用总基点的T。值进行日变改正，此时无需作总基点改正。若总基点尚未确定，可先假设一个T。值，各分基点统一使用此T。值做日变改正。待选定了总基点并测出其T。值以后，再按两个T。值之差做总基点改正。

2、日变改正

日变读数—日变站T0值绘制日变曲线正向减负向加。

日变站的控制范围可通过试验来确定，一般为30—50km,尽可能建在驻地附近，位于平稳的磁场内，以方便野外工作。在驻地和测区进行同步日变观测，计算其日变值的均方误差，如果小于±2nT，可将日变站建在驻地，否则只能将日变站建在测区。建立日变站后，通过基站同步日变观测，联测日变站的基本磁场。 在地球的变化磁场中，除大家熟悉的长期变化和静日变化 Sq 外，还有源于空间磁场的扰动变化，包括周期从0.2—1000s的快速振动，其幅度一般为0.01—5nT（有时可达10—20nT） 。高精度磁测必需对地磁场的这种短周期变化进行改正，因此对日变观测有较高的要求。再者，目前使用的质子磁力仪可测定绝对地磁场强度，无需使用基点网进行地磁场值的传递，但需消除地磁日变的影响，求出各测站之间地磁场的真正差值。 由此可见，高精度磁测的日变观测有两个作用，其一是对测网观测值进行日变改正，其二是在各站之间进行同步日变观测，以选择地球扰动磁场振幅最小的时间来确定测站之间地球基本磁场的差值。所以在高精度磁测工作中，主基点的作用被日变站取代了。

1日变站所用磁力仪的精度应与测网观测磁力仪的精度相同或更高。对微机○

质子磁力仪的读时准确性要达到秒级，读数间隔5—20s，日变观测与测点观测同步到秒级，对普通质子磁力仪应准确到0.5min ,读数间隔0.5—1min。 2由于地磁场短周期变化的振幅与微机质子磁力仪噪声均方根值是近于同○

一数量级的，而噪声是随机的，地磁场脉动变化是有规律的。因此可对日变观测先作5点或7点滑动平均，压低噪声水平之后，再对测网观测进行日变改正，即可提高日变改正精度。尤其当要求日变改正精度优于0.5nT时，必须这样做。 3地磁场短周期变化受地磁感应场的影响特别明显（各种电流系统形成的地○

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球空间磁场中，约包含30%的感应场）。而且周期愈短，所受影响愈大。因此必须充分重视地电结构不同对地磁短周期变化的巨大影响，这关系到日变站的控制范围。根据对地电结构相同与不同地区所作一系列日变对比试验结果可知，当磁测均方误差为2—5nT时，日变站的控制范围不应超过50km,当要求磁测精度优于2nT时，在地电结构基本相同的情况下，日变站的控制范围不应超过30km。当地电结构显著不同时，要增设日变站，其控制范围要经试验确定。

3、正常梯度改正和高度改正

当进行大面积积高精度磁测工作时需进行正常梯度改正，此时若仍沿用查全国地磁图的办法作正常场梯度改正，就不能满足精度要求了。此时要用国际地磁参考IGRF1990.0 模型提供的高斯系数，用电子计算机算出测区内1km*1km节点地磁场T。值。 而后以1nT的间距绘制T。等值线图。用此图作正常场梯度改正，其作法是以通过总基点的等值线为零线向北每过一条等值线减少1nT，向南每过一条等值线增加1nT，以此类推。

3.1 地磁场各分量的球谐表达式：

??n?1m?0??n?mmm??Y???gmsinm??hcosm??Pcos?? （B1） nnnsin?n?1m?0??n?mmmZ?????n?1?gncosm??hnsinm??Pn?cos???n?1m?0?X???gm??hmncosmnsinm???n??amPn?cos??d?????式中：

mgm、hnn——高斯系数，可查表求得；

Pnm?cos??——n次m阶缔合勒让德多项式；

λ——各节点的经度值； θ——各节点的余纬度。

可见将高斯系数与各节点的坐标值代入（B1）式，即可求出各节点的正常磁场值。

3.2 国际地磁参考场（IGRF）1990.0 模型

1968年10月在华盛顿召开的“地球基本磁场的描述”会议上，通过了1965.0 年代国际地磁参考场（IGRF），后经国际地磁学和高空物理学会执行委员会及世界

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地磁测量部的同意，做为世界通用的主要磁场标准，其后对国际地磁参考场又作了三次修改补充。DGRF 表示确定的地磁参考场，其高斯系数今后不再修改，而每五年改变一次模型，即通过年变率的调整取得。如IGRF1990.0包括1990年代的地磁场模型及一个预测的长期变化模型，即主要磁场模型（m=n=10）前80个高斯系数的年变率，用来调整1990.0～1995.0 年期间的地磁场模型。如表B1所示。

3.3 计算磁场总强度T。及梯度值：

T0?X2?Y2?Z2?H2?Z2 （B2）

在一级近似的情况下，沿南北向的磁场梯度径R=6371000m。沿垂向的磁场梯度：

?T03ZH?，式中R为地球半?X2RT0?T03T??0 （B3） ?RR3.4 高度改正

由（B3）式可知，当T。=50000nT时，地磁场垂向梯度为-0.024nT/m。高差30m时，地磁场垂向变化可达-0.72nT。因此本标准要求测点都要测出或从地形图上读出高程，如下表

磁测总误差，nT 5 2 1 高度改正误差，nT 1.0 0.7 0.28 允许高程误差，nT 41.6 29.2 11.6 高度改正从总基点高程起算，以T。=50000nT为例，约每42m高差改正1nT，比总基点高42m 时加1nT，比总基点低42m时减1nT。 五、磁性标本的采集及磁参数的测定

在磁测工作结束后，我们需在工区采集岩石标本，采集要求如下： 1、在异常和矿化蚀变地段，凡能采到新鲜岩石的地方，必须采集标本，进行各种磁参数的测定工作，每个测点不应少于5块标本，以提高代表性，主要岩性不少于30块。标本为正方体，各边长为6—8cm。

2、对典型剖面上的全部钻孔及其他有关勘探线上钻孔的岩芯，要进行磁性

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测量工作，岩芯取样密度依岩性及矿体特点而定，在每点上取两块标本。

3、选择一些典型标本作岩矿鉴定、光谱或其他分析。

例如用微机质子磁力仪测定岩（矿）石标本的方法，本方法无需添置专用的磁性测定仪器，而利用高精度磁测现有的微机质子磁力仪，可测出κ>50×4?×

10?6SI的标本磁性，基本上能够满足异常解释需要，具有较大实用价值。

a、仪器及辅助设备

仪器——使用PMG-1型微机质子磁力仪。

传感器采用双探头的梯度测量装置（高斯第一位置），将标本靠近下探头，则梯度读数即相当于标本产生的磁场。若采用单探头的总场测量装置（高斯第二位置），则必须在附近另设一台测日变的同类仪器，将每次读数进行日变改正后才能算出标本产生的磁场。

标本架——用CSC—61 磁秤脚架作支撑，其上置两块活动的（带无磁合页）平板，一块水平放置并固定在架上，另一块倾斜可调，使交角与当地磁倾角相等，并使倾向朝北，置于下探头北侧，见图C1，板上装有角铝，以防标本盒下滑。

标本盒——边长为10cm 的正方形木盒，按左螺旋系统规定X 轴向东，Y 轴向北，Z轴向下，在3个轴向的正向盒面分别标以2、4、6；在3个盒的负面上分别标以1、3、5，当将这标本盒置于上述标本架倾斜面上，Z轴与地磁场T方向一致。

钢卷尺、电子秤、三角尺、面盆及碎布等。 b、测定步骤

i 选择一处磁场较平稳但无人文干扰磁场的地点，架好仪器及探头，此时梯度读数Tn应在零值左右（或有很小底数）。用仪器的线号健（Line）置入标本编号。用仪器的点号健（Station）按向上盒面的号码（如6）和绕Z轴（即T方向）每旋转90o读取一数编入601、602、603、604??其余各方面向上时一样，百位上的数字代表轴向（正或负），个位上的数字代表同一轴向的读数次序数。 ii 安置标本架；可采用高斯第一位置测定，如图C1所示，也可采用第二位置测定，使标本架上倾斜板面垂直于地磁场To的磁力线，并使标本盒位于探头筒的正东（西）面，盒中心与探头中心等高。根据标本磁性强弱，调节标本盒中心与探头中心的距离（不小于15cm）为保证数据的可靠性，希望标本产生的磁场能

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