重磁物性測(cè)量技術(shù)要求

1、重磁物性測(cè)量單位名稱日期重磁物性測(cè)量立項(xiàng)單位 ： 編寫單位 ： 所 長(zhǎng) ： 總工程師 ： 技術(shù)負(fù)責(zé)人： 提交單位 ： 編 寫 人 ： 編寫時(shí)間 ： 目 錄第一章 目的任務(wù)1第二章 主要技術(shù)指標(biāo)12.1密度測(cè)定12.2 磁參數(shù)測(cè)定22.3 物性測(cè)量順序52.4 數(shù)據(jù)記錄格式及內(nèi)容52.5 質(zhì)量檢查及評(píng)述52.6 數(shù)據(jù)整理、處理與制圖52.7 提交資料7第三章 計(jì)劃安排7第四章 工作量及經(jīng)費(fèi)預(yù)算7第五章 預(yù)期成果8第六章 人員組成8第七章 保證措施87.1 質(zhì)量保障措施87.2 安全及勞動(dòng)保護(hù)措施97.3 全面質(zhì)量管理辦法和措施9附表1 重磁物性測(cè)量野外記錄表10附表2 巖礦石物性測(cè)定誤差計(jì)算表1

2、1備品清單12參考資料：13第一章 目的任務(wù)對(duì)標(biāo)本進(jìn)行重磁物性測(cè)量，獲取巖礦石重磁物性數(shù)據(jù)，建立完善的剖面區(qū)域巖石物性數(shù)據(jù)庫，通過研究對(duì)比地球物理勘查的基礎(chǔ)性數(shù)據(jù)解決某些地質(zhì)問題。第二章 主要技術(shù)指標(biāo)2.1密度測(cè)定2.1.1 密度測(cè)定所需器材：電子天平：用于測(cè)量標(biāo)本質(zhì)量，精度要求達(dá)到10g。水盆：用于浸泡標(biāo)本。量杯：用于測(cè)量標(biāo)本體積，體積量準(zhǔn)到5cm³2.1.2 儀器檢查與性能測(cè)定按儀器使用說明書規(guī)定進(jìn)行儀器檢查與性能測(cè)定。根據(jù)樣品質(zhì)量的范圍，在測(cè)定的過程中應(yīng)使用相應(yīng)質(zhì)量大小的砝碼進(jìn)行儀器標(biāo)定。2.1.3 測(cè)量器材維護(hù)維護(hù)砝碼清潔，以保證砝碼質(zhì)量的穩(wěn)定。2.1.1.4測(cè)量過程先用天平

3、測(cè)定標(biāo)本質(zhì)量，測(cè)定體積前標(biāo)本必須在清水中浸泡達(dá)到水飽和，固結(jié)標(biāo)本浸泡時(shí)間一般為24小時(shí)，然后用量杯測(cè)定標(biāo)本體積。若樣品孔隙度較大，則需進(jìn)行蠟封處理后再進(jìn)行體積測(cè)量。2.1.1.5 密度計(jì)算公式：式中表示密度，m為標(biāo)本質(zhì)量，V為標(biāo)本體積。2.2 磁參數(shù)測(cè)定2.2.1 儀器及輔助設(shè)備：儀器：使用捷克生產(chǎn)的PMG-1型微機(jī)質(zhì)子磁力儀，其測(cè)量精度+1nT，分辨率0.1nT，滿足物性測(cè)量精度需要。標(biāo)本架：標(biāo)本架上部為兩塊活動(dòng)的（無磁性）平板，一塊水平放置并固定在支架上，另一塊傾斜可調(diào)，使交角與當(dāng)?shù)卮艃A角相等，并使傾向朝北，置于探頭北側(cè)，傾斜板上應(yīng)有放置標(biāo)本盒下滑的擋板。標(biāo)本盒：邊長(zhǎng)為15cm的正方形木盒

4、，按左手螺旋系統(tǒng)規(guī)定X軸向東，Y軸向北，Z軸向下，在3個(gè)軸向的正向盒面上分別標(biāo)以2、4、6；在3個(gè)盒的負(fù)面上分別標(biāo)以1、3、5，當(dāng)將這個(gè)標(biāo)本盒置于上述標(biāo)本架傾斜面上，Z軸與地磁場(chǎng)T方向一致。碎布等標(biāo)本盒空隙填充物：標(biāo)本放入標(biāo)本盒后盡量使其中心與標(biāo)本盒中心一致，空隙部分由各種無磁填充物填滿以固定標(biāo)本，防止其位置在測(cè)量過程中發(fā)生變化。鋼卷尺：用于測(cè)量探頭到標(biāo)本盒距離，精度要求達(dá)到0.2cm。三角尺：用于測(cè)量標(biāo)本尺寸，精度要求達(dá)到0.1cm量角器：用于測(cè)量標(biāo)本架上傾斜平板的傾斜角度，精度要求達(dá)到0.5°。2.2.2 儀器檢查與性能測(cè)定捷克生產(chǎn)的PMG-1型質(zhì)子磁力儀：生產(chǎn)之前對(duì)使用儀器進(jìn)行

5、全面性能校驗(yàn)。主要內(nèi)容有儀器躁聲測(cè)定、儀器自身均方誤差一致性測(cè)定、探頭一致性測(cè)定。儀器躁聲測(cè)定：在磁場(chǎng)平穩(wěn)區(qū)，使投入生產(chǎn)的多臺(tái)儀器作同步日變觀測(cè)，各儀器探頭間距保持在20m以上，以免探頭磁化時(shí)相互影響。取100個(gè)觀測(cè)數(shù)據(jù)計(jì)算每臺(tái)儀器的躁聲均方根值，要求小于±2nT。式中：-第i時(shí)的觀測(cè)值Xi與起始觀測(cè)值X0的差值； -這些儀器同一時(shí)間觀測(cè)差值的平均值； n-總觀測(cè)數(shù)，i=1,2,n。探頭一致性測(cè)定：首先將成套儀器所配探頭編上號(hào)，然后用兩臺(tái)儀器作秒級(jí)同步日變觀測(cè)。其中臺(tái)站型儀器及一個(gè)探頭固定不變，即以此為準(zhǔn)進(jìn)行比較。另一臺(tái)儀器分別輪換同其余探頭相連接，并注意換探頭時(shí)主機(jī)不能關(guān)機(jī)，個(gè)探頭

6、位置應(yīng)盡量一致，調(diào)諧場(chǎng)值預(yù)先選好保持不變。每個(gè)探頭讀數(shù)三十次以上，而后分別求出相應(yīng)與臺(tái)站儀器讀數(shù)的差值，并計(jì)算各差值數(shù)組的算數(shù)平均值，比較各平均值即可判斷探頭的一致性。儀器自身均方誤差和一致性測(cè)定：選擇一條測(cè)線，測(cè)點(diǎn)數(shù)為50個(gè)。使參加野外生產(chǎn)的多臺(tái)儀器，作往返觀測(cè)。計(jì)算儀器自身均方誤差和總觀測(cè)均方誤差，要求總觀測(cè)均方誤差小于±2nT。計(jì)算均方誤差的公式：Vi某次觀測(cè)值（包括參與計(jì)算平均值的所有數(shù)值）與該點(diǎn)各次觀測(cè)值平均數(shù)之差。n檢查點(diǎn)數(shù)，i=1，2n；m總觀測(cè)次數(shù)，等于各檢查點(diǎn)上全部觀測(cè)次數(shù)之和。使用前及生產(chǎn)結(jié)束后均應(yīng)對(duì)儀器性能和各儀器間的一致性進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn)，生產(chǎn)期間每2個(gè)月進(jìn)行一次

7、儀器校驗(yàn)，2.2.3 測(cè)量器材維護(hù)保持標(biāo)本盒清潔，以減少對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響。2.2.4 測(cè)定步驟測(cè)量地點(diǎn)應(yīng)選擇一處磁場(chǎng)較平穩(wěn)且無人文干擾磁場(chǎng)的地點(diǎn)（利用航磁圖進(jìn)行選擇，實(shí)際再做測(cè)量驗(yàn)證），采用雙探頭的總場(chǎng)梯度測(cè)量裝置，如圖2-1所示。探頭軸向置于南北方向，標(biāo)本盒放在標(biāo)本架傾斜板面上，傾斜板面的傾角應(yīng)與當(dāng)?shù)氐卮艃A角I0一致，傾斜面朝北，置于探頭軸向兩側(cè)（東或西），使標(biāo)本盒中心與探頭的中心在同一水平面上。此裝置同于高斯第二位置測(cè)定法，但標(biāo)本測(cè)量軸受地磁場(chǎng) T0 磁化產(chǎn)生磁場(chǎng)。當(dāng)兩個(gè)探頭間距較小時(shí)，TH梯度讀數(shù)相當(dāng)于標(biāo)本所產(chǎn)生的磁場(chǎng)。 將待測(cè)標(biāo)本放入標(biāo)本盒內(nèi)，用碎布塞緊，并注意使標(biāo)本中心與盒中心一致。

8、對(duì)于定向標(biāo)本，應(yīng)使其東、北、下方向分別與標(biāo)本盒 X、Y、Z軸正方向一致。測(cè)定時(shí)，將測(cè)量?jī)x器線號(hào)鍵置入標(biāo)本編號(hào)，點(diǎn)號(hào)鍵按標(biāo)本盒上三個(gè)軸向的正的號(hào)碼（如Z軸的正向?yàn)?）并繞Z軸（即T0方向）每旋轉(zhuǎn)90°讀取一個(gè)數(shù)編入501、502、503、504，其余軸向號(hào)碼一樣編入。百位上的數(shù)代表某個(gè)軸（正反向）讀數(shù)，個(gè)位上的數(shù)字代表該軸向的四次讀數(shù)，也就是采用24次讀數(shù)法，目的是減少標(biāo)本形狀不規(guī)則、磁性不均勻和標(biāo)本位置誤差的影響，所以取四次讀數(shù)的平均值來代表該軸向讀數(shù)，如：依次可以讀得：放入標(biāo)本前時(shí)的讀數(shù)，放入標(biāo)本后讀數(shù)、，測(cè)完后取出標(biāo)本讀數(shù)，通常根據(jù)和這兩個(gè)值的變化來確定測(cè)量數(shù)據(jù)的有效性和正常值。

9、磁參數(shù)計(jì)算公式如下：磁化率：剩磁：以上式中r-標(biāo)本中心到探頭中心距離； V-標(biāo)本體積； T0當(dāng)?shù)乜偞艌?chǎng)值。為了使所測(cè)數(shù)據(jù)可靠，希望標(biāo)本產(chǎn)生的磁場(chǎng)1nT/m，這可通過調(diào)節(jié)r來實(shí)現(xiàn)（r應(yīng)不小于15cm）。以上測(cè)得的磁化率為視磁化率，可利用近似球體標(biāo)本的計(jì)算公式求得其真磁化率，即2.3 物性測(cè)量順序如果一個(gè)樣品進(jìn)行多種物性參數(shù)測(cè)量時(shí)，宜先測(cè)量磁性（磁化率、剩磁強(qiáng)度及方向），再測(cè)量密度。2.4 數(shù)據(jù)記錄格式及內(nèi)容物性測(cè)量野外記錄參照附表1。 2.5 質(zhì)量檢查及評(píng)述測(cè)定檢查工作量不少于總樣品數(shù)的10%。檢查觀測(cè)應(yīng)由不同的測(cè)定人員以隨機(jī)抽樣或按不同級(jí)次的測(cè)量值中抽樣進(jìn)行測(cè)定。密度均方誤差10kg/m

10、79;，磁性標(biāo)量相對(duì)誤差10%，磁傾角、磁偏角絕對(duì)誤差10°。計(jì)算公式如下：平均相對(duì)誤差：均方誤差為：式中：n-檢查樣品數(shù)； Ai-第i件樣品一次測(cè)量結(jié)果； Bi-第i件樣品另一次測(cè)量結(jié)果。2.6 數(shù)據(jù)整理、處理與制圖2.6.1 根據(jù)野外物性采集及物性測(cè)量資料進(jìn)行數(shù)據(jù)整理與綜合，形成物性數(shù)據(jù)集（庫）。每條物性記錄的項(xiàng)目應(yīng)有項(xiàng)目編號(hào)、坐標(biāo)、巖礦石名稱、巖礦石類型（巖礦石亞類、巖礦石類、巖礦石大類）、地層單元（群、組、段或統(tǒng)、系）或巖體單元（侵入體、單元、超單元）、地層區(qū)劃（地層小區(qū)、分區(qū)、區(qū)、大區(qū)）或巖漿巖區(qū)劃（巖區(qū)、巖帶、巖?。?、時(shí)代（世、紀(jì)、期、代）、物性參數(shù)（密度、磁化率、剩磁強(qiáng)

11、度、剩磁傾角、剩磁偏角）等。2.6.2 根據(jù)需要，針對(duì)地質(zhì)單元進(jìn)行物性數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，基本統(tǒng)計(jì)參數(shù)為單元的樣品數(shù)、平均值、標(biāo)準(zhǔn)偏差、變異系數(shù)等。磁化率、剩磁強(qiáng)度計(jì)算幾何平均值；密度計(jì)算算數(shù)平均值；傾角與偏角可通過求取單位矢量和的方式獲得平均傾角與偏角。部分公式如下：標(biāo)準(zhǔn)偏差（算數(shù)均方差）：標(biāo)準(zhǔn)偏差（幾何均方差）：式中為的平均值。變異系數(shù)：幾何平均值：地層單元物性統(tǒng)計(jì)時(shí)，宜以該單元中各巖性段的厚度與該單元總厚度的比值為權(quán)進(jìn)行加權(quán)統(tǒng)計(jì)；巖體單元物性統(tǒng)計(jì)是，宜以該單元中各巖性分布的面積與該單元總面積的比值為權(quán)進(jìn)行加權(quán)統(tǒng)計(jì)。當(dāng)數(shù)據(jù)滿足正態(tài)分布規(guī)律且數(shù)據(jù)量很大是，平均值和常見值相等，可用平均值代替常見值。一般

12、常見值加減0.52倍均方差作為參數(shù)的常見變化范圍。物性統(tǒng)計(jì)之后，如發(fā)現(xiàn)個(gè)別數(shù)據(jù)與該單元的平均值相差較大時(shí)，應(yīng)針對(duì)地質(zhì)單元的屬性，從野外采樣至室內(nèi)測(cè)定等工作環(huán)節(jié)考核該數(shù)據(jù)的代表性。如這個(gè)數(shù)據(jù)不具代表性，應(yīng)給與刪除，該單元應(yīng)進(jìn)行重新統(tǒng)計(jì)。2.6.3 物性數(shù)據(jù)圖示利用統(tǒng)計(jì)圖示的方法統(tǒng)計(jì)特征數(shù)，一般步驟：統(tǒng)計(jì)分組，編制統(tǒng)計(jì)表，繪制直方圖，在此基礎(chǔ)上由圖上確定其統(tǒng)計(jì)特征數(shù)值。直方圖：用于觀察一個(gè)單元內(nèi)物性數(shù)據(jù)的分布狀態(tài)。密度數(shù)據(jù)常呈正態(tài)分布，磁化率與剩磁強(qiáng)度常呈對(duì)數(shù)正態(tài)分布，偏態(tài)或多峰等分布特征可能反映地質(zhì)事件或過程。2.7 提交資料1. 建立起物性數(shù)據(jù)集（庫），把各記錄打印成冊(cè)，作為物性成果表。2.

13、各種統(tǒng)計(jì)圖表3. 根據(jù)統(tǒng)計(jì)過程發(fā)現(xiàn)并解決部分地質(zhì)問題，以此編寫總結(jié)性報(bào)告第三章 計(jì)劃安排？年2月初到2月下旬完成資料收集，設(shè)計(jì)編寫，測(cè)量設(shè)備維護(hù)等工作； 3月初到5月初進(jìn)行物性測(cè)量工作；5月中旬到7月初進(jìn)行室內(nèi)整理，并提交成果。第四章 工作量及經(jīng)費(fèi)預(yù)算4.1 主要實(shí)物工作量標(biāo)本數(shù)量5500塊，檢查標(biāo)本數(shù)550塊，每塊標(biāo)本共測(cè)量74次，其中巖石6個(gè)面24個(gè)方位各測(cè)3次，每塊標(biāo)本放置前后各測(cè)一次；每塊標(biāo)本計(jì)算三個(gè)參數(shù)。4.2 經(jīng)費(fèi)預(yù)算第五章 預(yù)期成果將獲取的巖礦石重磁物性數(shù)據(jù)，建立完善剖面區(qū)域巖石物性數(shù)據(jù)庫，為物化遙綜合分析提供參考數(shù)據(jù)，通過研究對(duì)比分析解決某些地質(zhì)問題。第六章 人員組成主要人員組

14、成：姓名性別學(xué)歷職稱承擔(dān)工作第七章 保證措施7.1 質(zhì)量保障措施a.參加項(xiàng)目的技術(shù)人員必須具有扎實(shí)的專業(yè)基礎(chǔ)理論知識(shí)，技術(shù)水平較高，業(yè)務(wù)能力較強(qiáng)，能勝任本職工作。b.項(xiàng)目負(fù)責(zé)人負(fù)責(zé)質(zhì)量監(jiān)督、指導(dǎo)、定期檢查、抽查等。工作時(shí)對(duì)有爭(zhēng)議的重大技術(shù)問題及時(shí)上報(bào)主管部門共同解決。c.各階段工作要及時(shí)整理資料，加強(qiáng)綜合研究。d.技術(shù)人員嚴(yán)格按有關(guān)規(guī)范、規(guī)定或設(shè)計(jì)書的要求執(zhí)行，測(cè)量工作保質(zhì)保量完成。7.2 安全及勞動(dòng)保護(hù)措施a.嚴(yán)格遵守森林法，森林防火責(zé)任制落實(shí)到每個(gè)人。b. 保證各項(xiàng)工作儀器性能完好。c. 施工所需易燃品必順專人負(fù)責(zé)看管。d. 生活由專人管理。7.3 全面質(zhì)量管理辦法和措施a.工作前必須組織

15、技術(shù)人員學(xué)習(xí)規(guī)范和設(shè)計(jì)書的各項(xiàng)技術(shù)要求。b.按野外和室內(nèi)各工作階段開展技術(shù)討論會(huì)，確定存在的問題及解決方案，確定階段性工作成果和下步工作方案。13附表1 重磁物性測(cè)量野外記錄表項(xiàng)目名稱：工作日期：儀器型號(hào)及編號(hào)：天氣：樣品編號(hào)：操作員： 記錄者： 檢查者： 巖石名稱：采樣位置:X= (m)距離r= cmT0= nTY= (m)體積V= cm³質(zhì)量m= g n0= nTn0'= nT讀數(shù)(nT)TH101TH102TH103TH104n1備注一二三平均值讀數(shù)(nT)TH201TH202TH203TH204n2備注一二三平均值讀數(shù)(nT)TH301TH302TH303TH304n

16、3備注一二三平均值讀數(shù)(nT)TH401TH402TH403TH404n4備注一二三平均值讀數(shù)(nT)TH501TH502TH503TH504n5備注一二三平均值讀數(shù)(nT)TH601TH602TH603TH604n6備注一二三平均值磁化率= (SI)剩磁強(qiáng)度Jr= A/m)密度= g/cm³第 頁附表2 巖礦石物性測(cè)定誤差計(jì)算表序號(hào)樣品編號(hào)測(cè)量結(jié)果檢查測(cè)量結(jié)果磁化率(SI)剩磁Jr(A/m)密度g/cm³磁化率(SI)剩磁Jr(A/m)密度g/cm³誤差統(tǒng)計(jì)公式與結(jié)果測(cè)定者： 檢查者： 計(jì)算者： 完成時(shí)間： 年 月 日第 頁備品清單1. 車輛一臺(tái)2. PMG-1型質(zhì)子磁力儀6臺(tái)3. 計(jì)算機(jī)3臺(tái)4. 電子天平2臺(tái)5. 量程3000cm³量杯6個(gè)，1000cm³量杯6個(gè)6. 標(biāo)本支架6個(gè)（附帶可活動(dòng)合頁板）（定做）7. 標(biāo)本盒12個(gè)（定做）8. 皮尺6個(gè)9. 三角尺6個(gè)10. 量