磁测数据的整理计算

Question

如题所述

Answer 1

(一)CZM-2质子磁力仪磁测资料的整理内容及方法

1.检查与验算

检查记录中各项填写是否完整、清楚，并且验算平均读数。

2.计算读数差

将各测点的平均读数T_i减去早基点

(0点)的平均读数T₀计算读数差ΔT_i，即ΔT_i=T_i-T₀。3.日变改正

从日变曲线图上查出日变影响值Δ'₁。

具体方法为:在时间轴(横轴)上定出早基点的读数时刻t₀，过t₀点作一条平行于纵轴的直线，过该直线与日变曲线的交点作一条平行于横轴的直线如图2-4-1所示的虚线所示，此虚线即为该台仪器的日变曲线的零值线，就可以查出各个测点的日变影响值Δ_1i'，而日变改正值Δ_i=-Δ_1i'。对于MP-4质子磁力仪可直接将日变观测仪与测量仪对接，自动进行日变改正，也可用上述方法改正。日变改正的精度用仪器噪声水平衡量。

图2-4-1 日变曲线

4.正常场改正及高度改正

对于高精度磁测来说，当测区范围较大时，需进行正常梯度改正，可采用国际地磁参考场(IGRF)相应年份地磁场模型提供的高斯系数进行正常场改正，并以此作为正常场，地磁参考场(IGRF)的球谐表达式是

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式中:g^m_n和h^m_n为高斯系数(可查表求得);P^m_n(cosθ)为n次m阶缔和勒让德多项式;λ为各节点的经度值;θ为各节点的余纬度值。

由上式算出各点地磁场分量值后代入下式得

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由地磁场正常梯度公式，即

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可计算高度改正值δ_T，式中地球半径r=6371200m，Δh是测点与总基点的高差，当高差相差30m、地磁场T₀=5000nT时，垂向变化为-0.72nT，因此要进行高度改正。高度改正以总基点高程算起，一般T₀=5000nT时，每42m高差改正1nT，若高差相差不大的平原地带这项改正可以忽略。

综上所述，最终求取ΔT异常的计算步骤是:

(1)由GPS测量给出的测量点的大地经纬度坐标λ和θ，代入式(2-4-9)求得X，Y，Z。

(2)利用X，Y，Z通过式(2-4-10)求得测点上T₀值。

(3)将各测点经过各项改正的总磁场强度T减去T₀值求得ΔT。

5.综合影响改正值的计算方法

质子磁力仪不受温度变化的影响，无零点漂移。但两次对基点消除日变Δ₁影响后，仍有差值，此差值Δ₂称综合影响。即

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此Δ₂'应按时间线性分配到各个测点上，其改正值为

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式中:Δt为两次基点读数的时间差;t_i，t₀分别为测点和早基的读数时间。

但本实习对总的Δ₂有要求:

若 倍质量检查均方差时，则本次测量作废;

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倍质量检查均方差时 倍质量检查均方差时，按上述方法在测点上作线性分配;

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倍质量检查均方差时，可忽略不记而不作改正。

6.总基点改正

基点联测时所求出的各基点相对于总基点的磁场差值，即为总基点的改正值，如基点A比总基点高50nT，则总基点改正值Δ₃=50nT;如基点A比总基点低30nT，则总基点改正值Δ₃=-30nT。

7.正常梯度改正

由于本实习测区范围小(南北方向仅0.5km)，因此，不进行地磁场的正常梯度改正。

综上所述，各测点异常值的算式应是

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全部数据的计算，必须百分之百的进行检查，并且计算者、检查者必须签名以示负责。

记录和计算均要求内容完善、记录真实、字迹清楚、格式统一、不能撕页，原始记录不能涂改，也不能用橡皮擦改，如有记录有错只能用细线划去在旁边另写。

最后应指出，教学实习中测量地磁场总强度绝对值的总均方误差设计为±5nT，如经质量检查不合格则应查明原因，部分或全部返工。

(二)岩(矿)石标本的磁参数测定

磁参数系指磁化率κ和剩余磁化强度M_r，κ是纯量，M_r是向量，因此为测量出标本磁性的大小和方向，必须采集定向标本，即采集前在露头上标出磁北方向和铅直向下的方向，如图2-4-2所示。用MP-4型质子磁力仪(高斯第一位置)测磁参数的方法如下。

1.准备工作

(1)将特制的测量磁性的仪器架(图2-4-3)放好、调平，放上罗盘，定好方向，将标本托架，旋转至磁针静止方向，并将托架倾斜方向调至同当地磁场方向一致后锁紧，此时MP-4探头应在磁东西方向。

(2)在标本中心建立起空间直角坐标系，如图2-4-2所示。

图2-4-2 采集定向标本示意图

图2-4-3 特制的测量磁性的仪器架

2.测定步骤

(1)读取T₀(未置标本的读数);

(2)将标本置于标本托板上，设Z轴朝斜下方时的读数为T₁，朝斜上方时读数为T₂对X轴和Y轴也可以读取T₃，T₄和T₅，T₆;探头中心位于标本磁距X，Y，Z分量的高斯第一位置;

(3)读取T₀'(取下标本);

(4)量取标本中心到探头中心的距离R(以m为单位);

(5)量取标本的体积(以m³为单位)。

3.计算磁参数的公式

计算标本视磁化率的公式为

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式中:R以m为单位;V以m³为单位;T₀，T₁，T₂，T₃，T₄，T₅，T₆以nT为单位。

计算剩余磁化强度大小的公式为

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计算剩余磁化强度偏角φ和倾角θ的公式分别为

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4.技术及精度要求

(1) 应分别大于等于T₀;

(2)标本中心与探头中心距离R应小于等于0.45m;

(3)|T₀-T'₀|≤2nT;

(4)按一定比例进行重复测量，计算视磁化率和剩余磁化强度的相对误差。