T-GSC 008-2024 火山巖磁化率各向異性測量技術規(guī)范

01.040.01D00/09

Specification

for

2024-01-02

T/GSC

008-2024 前 言.......................................................................................................................................................引 言.......................................................................................................................................................Ⅳ火山巖磁化率各向異性測量技術規(guī)范

......................................................................................................... 11

適用范圍..................................................................................................................................................... 12

規(guī)范性引用文件......................................................................................................................................... 13

術語和定義................................................................................................................................................. 14

規(guī)范總則..................................................................................................................................................... 35

野外采樣要求............................................................................................................................................. 36

測量磁化率各向異性的儀器..................................................................................................................... 57

磁化率各向異性的統(tǒng)計方法..................................................................................................................... 68

成果編制..................................................................................................................................................... 6附錄

A（資料性）火山巖磁化率各向異性采點信息表............................................................................. 7附錄

B

Jelinek

統(tǒng)計表................................................................................ 8附錄

C（資料性）采點磁化率各向異性參數(shù)統(tǒng)計表

................................................................................. 9圖

1

巖心坐標系............................................................................................................................................. 4圖

2

樣品定向方法與定向標記..................................................................................................................... 5IIT/GSC

008-2024 本文件依據(jù)

1.1—《團體標準的結構和編寫指南》的有關要求編寫。本文件按照

GB/T

—

給出的規(guī)定起草。所、中國科學院地質與地球物理研究所、浙江師范大學、中國地質調(diào)查局昆明自然資源綜合調(diào)查中心、江西省地質局核地質大隊、核工業(yè)

本文件起草人：黎廣榮、郭福生、沈忠悅、侯增謙、吳懷春、姜勇彪、周萬蓬、吳志春、朱孔陽、董進、衛(wèi)巍、陳渠、龐文靜、張萬良、張宏輝?？紤]到本文件中的某些條款可能涉及專利，中國地質學會不負責對任何該類專利的鑒別。本文件首次制定。IIIT/GSC

008-2024 磁化率各向異性是巖石的重要物理性質之一，有完整的理論體系。作為一門實用性勘察技術，其有廣泛的應用性，如解決巖漿巖的流動方向、尋找古火山口的位置、判定沉積巖形成時的古水流方向等。由于磁化率各向異性的測量要比巖石組構測量更快，精度更高，所以它的應用愈加廣泛。當前國內(nèi)外尚無磁化率各向異性的測量技術的規(guī)范文件，其研究與應用很大程度與個人的工作經(jīng)驗有關。本文件的建立有助于加強火山巖地區(qū)區(qū)域地質、礦產(chǎn)資源的地質勘查研究，對磁化率各向異性測量過程中野外采樣、數(shù)據(jù)處理及結果應用起到規(guī)范作用，也有利于解決僅憑個人經(jīng)驗確定采點品數(shù)量、巖心數(shù)量、數(shù)據(jù)分析等造成的對比研究及引用困難等問題。T/GSC

008-20241 適用范圍本文件規(guī)定了火山巖磁化率各向異性測量技術要求，包括野外采樣要求、測量磁化率各向異性的儀器、磁化率各向異性的統(tǒng)計方法等。本文件適用于地質調(diào)查及礦產(chǎn)資源勘查過程中，對火山巖開展的古火山構造研究及調(diào)查工作。2 規(guī)范性引用文件下列文件對于本文件的應用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅所注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T958-2015 區(qū)域地質圖圖例GB/T12343.1-2008 國家基本比例尺地圖編繪規(guī)范 第

1

部分：1：25、1：50000、1：000

地形圖編繪規(guī)范DZ/T0001-91 區(qū)域地質調(diào)查總則

1：50

000DZ/T0126-94固體礦產(chǎn)鉆孔地質數(shù)據(jù)文件格式DZ/T0179-1997 地質圖用色標準及用色原則

1：

0003 術語和定義GZ/T0391—

界定的術語和定義以及下列術語和定義適用于本文件。3.1磁化率

磁化率是表征物質在外磁場中被磁化程度的物理量。物質在外磁場中將被磁化，其磁化的程度用“感應磁化強度”這一物理量（

）來描述。在相同的外磁場中，不同物質的磁化程度亦不相同，磁化率（k）就是描述其磁化難易程度的度量值。磁化率的計算公式如下：磁化率=

感應磁化強度/

磁場強度

/米（A/m）。磁場強度是外加磁場的強度，單位是安培/A/m3.2磁化率各向異性

Anisotropy

of

（AMS）磁化率各向異性是指磁性物質的磁化率在不同方向上具有不同的數(shù)值或性質。具體來說，當外部磁場施加在各向同性巖石上時，巖石對磁場的響應在所有方向上是相同的，而對于各向異性材料T/GSC

008-2024來說，磁化率會在不同的方向而有所變化。磁化率各向異性在地質領域中的應用極為廣泛，可以用定向排列及韌性變形。3.3磁滯回線

Hysteresis

Loop外磁場強度周期性變化時，強磁性物質磁滯現(xiàn)象的閉合磁化曲線。它表明了強磁性物質反復磁化過程中磁化強度或磁感應強度與磁場強度之間的關系。磁滯回線是鐵磁性物質和亞鐵磁性物質的一個重要的特征，順磁性和抗磁性物質則不具有這一現(xiàn)象。3.4視磁化率

Apparent

視磁化率是認為感應磁化強度是由外磁化場所產(chǎn)生的，有限物體受外磁場磁化時，由于受物體退磁作用的影響，測量得到的磁化率往往比物體真正的磁化率要小。該測得的磁化率被稱為視磁化率。3.5主磁化率

Principle

磁化率橢球的三個軸對應的磁化率即為主磁化率。通常把主磁化率表示為最大、中間和最小磁化率（k、k和

k3.6磁化率橢球體

Ellipsoid磁化率橢球體是描述物質在外加磁場作用下所表現(xiàn)出的磁響應性質的一種幾何模型。它是一個長軸、中軸和短軸分別對應磁場三個方向的橢球體。3.7磁化率橢球體形狀因子

Ellipsoid

Shape

Factor磁化率橢球體形狀因子是描述橢球體形狀的一個參數(shù)。通常用形狀因子

T

來表達，T

是橢球體lnk-lnk-lnk)/(lnk-lnk)

T

指示壓扁狀組構，T

長狀組構，T=0

為等軸狀組構。3.8磁疇

Domain磁疇是指磁性材料中具有相同方向的磁矩分布區(qū)域。在一個磁性材料中，由于相鄰的原子或分T/GSC

008-2024子磁矩之間存在相互作用，磁矩傾向于在一定范圍內(nèi)形成有序的排列，這些有序排列的區(qū)域就是磁疇。每個磁疇內(nèi)的磁矩方向基本上是一致的，而不同的磁疇之間的磁矩方向則可以不同。磁疇的大小可以從幾納米到幾微米不等。在沒有外部磁場作用時，磁疇內(nèi)的磁矩方向是隨機的，整個材料的磁矩總和為零。但是在外部磁場的作用下，磁疇會趨向于沿著磁場方向重新排列。4規(guī)范總則4.1目的任務通過規(guī)范測量過程和數(shù)據(jù)處理，可以提高數(shù)據(jù)質量和可比性，促進火山巖的磁化率各向異性研究和應用。同時，本文件可以為地質學、地球物理學等相關領域的研究提供數(shù)據(jù)支持，為火山活動的預測和評估提供科學依據(jù)。因此，編寫本文件旨在推廣及標準化火山巖磁化率各向異性測量技術，提高火山巖磁化率各向異性研究的水平和質量，促進相關學科的發(fā)展。4.2基本原則在一定面積的火山巖區(qū)域內(nèi)，利用磁化率各向異性開展火山構造、熔巖流動方向、斷裂構造等研究時，所采巖心樣品要有代表性與廣泛性，其結果要反映火山機構的整體面貌及磁化特征。5野外采樣要求5.1

巖心定向數(shù)據(jù)的野外采集

A

受到影響，使用附錄

A

的太陽羅盤表格。在此建議使用磁羅盤與太陽羅盤共同定向，可以使用無磁性油墨的記號筆或者鉛筆在巖心上標注方位。由于室內(nèi)的磁化率各向異性測量儀器對鐵磁性物質靈敏度較高，在巖心采集、切割等過程中，不得使用鐵質工具。5.2

定向巖心樣品大小andHrouda，，Theanisotropy

of

rock）的基礎上，建議以下尺寸（誤差建議在

2mm）：（1）立方體：邊長

2.0cm。（2）圓柱體：直徑

2.5cm，高

2.1cm。5.3

采點密度平均

1

平方公里

4

個采點或者一條熔巖流一個采點，在特別情況下可以加密。T/GSC

008-20245.4

單個采點的巖心樣品數(shù)量5~10

米的范圍內(nèi)，采集定向巖心樣品數(shù)量

6~8

個，巖心樣品均勻分布在采點中。5.5

輔助測試參數(shù)要求為了獲得巖石樣品的載磁礦物及磁疇狀態(tài)，每種巖性每

個巖心需要測量

1

1條磁化率-溫度曲線。如果巖心少于

個，則每種巖性需要測量

2

條磁滯回線和

2

條磁化率-溫度曲線。5.6

標本的采集5.6.1 樣品的采集方法具體有兩種方法：（1）使用輕便取樣鉆機采集巖心。巖心鉆機鉆到要求的深度后，拔出鉆頭，插入巖心定向器，使磁羅盤緊靠定向盤的一邊，轉動定向器使羅盤處于水平狀態(tài)。此時可讀出巖心反傾向的方位及傾角。同時在定向器定向槽內(nèi),用黃銅絲在巖心上刻畫出反傾向線（即基準線）,然后取出巖心，標記出向下的箭頭標。巖心在實驗室內(nèi)加工成

2.1cm

長的圓柱狀巖心樣品。有的定向器的刻槽表示走向或傾向（走向與圖

1

中的

X

方向在水平面投影上相垂直；反傾向與圖

1

中的

X

方向在水平面投影上

φ2.5×2.1cm的坐標系就確定了。反傾向線為

x

軸,向下標線為

z

軸（圖

1，圖

2a

x

z

2b,2c）。采樣鉆頭必須使用無磁的合金鉆頭。圖

1

巖心坐標系T/GSC

008-2024理不清的火成巖,

20×20cm

理不清的火成巖,

20×20cm

的水平面，然后在水平面上畫出多條南北方向線，（22標記北方向，以便于室內(nèi)鉆取樣品或切割樣品。②任意面產(chǎn)狀要素法：在取樣面的標志面上，標出多條傾向線，并測量出其傾向的方位及傾角。在室內(nèi)垂直于標本的標志面鉆取圓柱樣品或切成立方體樣品時,要保存原標本的標志面，或切得與其相平行的面作為標志面。標志面上的傾向線,在樣品上就是其樣品坐標系的

x

軸，標志面向下方向就是樣品坐標系的

z

軸，y

軸依右手坐標系即可確定在樣品上。取定向樣品的同時，還需測量采樣點附近地層的產(chǎn)狀要素：傾向及傾角，以備坐標轉換之用。5.6.2采樣點的選擇確保采樣時選取新鮮部位的露頭巖石，且露頭未經(jīng)移動?；鹕綆r往往會形成高山。避免在山頂取樣。在嚴重覆蓋地區(qū)或人文活動較多的地段，如采集第四紀火山沉積物樣品時，切不可受人工堆積物的干擾，應避開曾有人工堆積物的露頭。一般在河床、陡崖、公路、采石場等處較合適。6 測量磁化率各向異性的儀器（ （測量儀器需要達到以下指標：

10.2%

（ （體磁化率靈敏度優(yōu)于

-8

SI；（3）工作磁場強度大于

。目前絕大多數(shù)工作者都使用卡帕橋磁化率儀?？ㄅ翗虼呕蕛x是一種利用磁感應法測量巖礦石及其他材料磁化率與磁化率各向異性的儀器。與無定向磁力儀測試磁化率各向異性時做法相同，為了提高測量精度、減小測量誤差，取

15

個測量位置，即取得

15

個方向的磁化率，然后利用最小二乘法原理得出

6

個獨立分量的統(tǒng)計平均值，實際工作中，磁化率儀基本上都是自動換位置，測量時只需三次更換樣品位置。以捷克

AGICO

MFK1

卡帕橋磁化率儀為代表，該儀器靈敏度較高，重復精度達±0.2%，并且配有串行接口，可與微機聯(lián)機，操作使用也很方便。測量儀器

2

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