地球物理仪器读书报告
磁法勘探仪器
目录
绪论 .................................................................................................................. 错误！未定义书签。 1.1 地球物理学 ............................................................................................................................ 2 1.2 磁法勘探方法 ........................................................................................................................ 3 1.3 地球物理场 ............................................................................................................................ 4 1.3.1 人工激发的地球物理场 ................................................................................................ 4 磁法勘探方法原理 ............................................................................................................................ 5
2.1 磁法勘探发展历史 ................................................................................................................ 5
2.2 磁法勘探原理 ........................................................................................................................ 5 2.3 磁法勘探方法 ........................................................................................................................ 6 2.2.1 地面磁测 ........................................................................................................................ 6 2.2.2 航空磁测 ........................................................................................................................ 7 ENVI质子旋进式磁力仪简介 ........................................................................................................... 6 3.1 磁力仪测量方式 .................................................................................................................... 6 3.2 技术参数 ................................................................................................................................ 7 3.3 控制台参数 ............................................................................................................................ 7 仪器工作过程、注意事项及维修 .................................................................................................... 8 4.1 仪器使用步骤 ........................................................................................................................ 8 4.2 仪器使用注意事项 ................................................................................................................ 8 4.3 仪器的维护 ............................................................................................................................ 9 4.3.1 电池的维护 .................................................................................................................... 9 4.3.2 探头的清洗 .................................................................................................................. 10 4.3.3 干燥剂的更换 .............................................................................................................. 11 4.3.4 保险管的更换 .............................................................................................................. 12 4.3.5 仪器的开启 .................................................................................................................. 13 4.3.6 电缆维修 ...................................................................................................................... 14 4.3.7 仪器故障的检查与处理 .............................................................................................. 15 致谢 .................................................................................................................................................. 16 参考文献 .......................................................................................................................................... 16
1.1 地球物理学
地球物理学用物理学的原理和方法，对地球的各种物理场分布及其变化进行观测，探索地球本体及近地空间的介质结构、物质组成、形成和演化，研究与其相关的各种自然现象及其变化规律。在此基础上为探测地球内部结构与构造、寻找能源、资源和环境监测提供理论、方法和技术，为灾害预报提供重要依据。 地球物理学的研究内容总体上可以分为应用和理论地球物理两大类。
地球物理学在本质上是一门观测科学，需要采集大量的有效信息，可靠信息和信息量的缺乏或不足则是任何数学技巧和图像显示无法弥补的。高精度和高分辨率的观测与实验仪器和设备乃是在地球物理学发展进程中的“前哨”．为此，在我国地球物理学领域里，在对仪器和设备的研究中必须转变观念，即在引进技术，仿造和合作研制的基点上发展自己的研究与研制体系，并在
不断深化的进程中，逐步开创中国地球物理仪器研究和研制的新局面，形成具有中国特色的，并具有独立主权和品牌的地球物理仪器及设备的创新研究和研制体制，进而开拓新市场，走向世界，并独立于世界科技之林．
在地球物理学领域，地球物理场主体上分为重力场、地磁场(包括航磁)、电场、电磁场、地热场、放射性辐射场和地震波场。对矿产资源、油气能源和环境的勘察与监测，对地震灾害的预测与预防，对地球深部圈、层结构以及物质组成和空间状态的探测等都是通过物理场完成的。随着地球物理学在理论、方法和应用方面的不断进步，科学与技术发展的需求日益增加，相应学科的仪器与设备得到了迅速发展，物理学、力学、信息学和计算技术中的一些新成就得到了广泛应用，地球物理观测的精度和对信息的分辨率不断提高。
地球物理勘查仪器的基本要求与特点：
众所周知，在野外进行地球物理勘查要求所使用的仪器重量轻、体积小、坚固耐用，要能防潮、防晒、不怕振动，无论在寒冷的北极或是在炎热的赤道地区都能正常工作。同时还要求仪器有多种功能，即能同时测量多种参数，例如不仅能测重力值、磁场值，而且还能测定他们的梯度；不仅能用来做电阻率法，也能用来做激发极化法、交流电法等。我国是一个多山国家，在固体矿产资源勘查中迫切需要有轻便多功能的地球物理仪器；同时，我国又是一个幅员辽阔的国家，海洋及西部的沙漠戈壁石油资源有待于开发，城市与环境物探方兴未艾，也迫切需要功能强，精度高，运用现代物理、电子与计算机技术的地球物理仪器装备。
为了反映地球物理仪器的技术性能，人们常用灵敏度、精密度、准确度、稳定性、测量范围等各种技术参数来描述它们。
灵敏度：指仪器反映地球物理场参数，如强度等最小变化的能力（敏感程度）。有时也称分辨率。对于用数码显示器读取地球物理场参数的仪器，在其读数装置上估读的最小可分辨的变化，称为显示灵敏度（读数能力），如质子磁力仪1nT/字，0.1nT/字等。由于仪器有一个噪声水平问题，因此灵敏度与显示灵敏度在概念上是有区别的。
精密度：它是衡量仪器重复性的指示，是指仪器自身测定地球物理场的各种参数所能达到的最小可靠值。由一组测定值与平均值的偏差表示。在仪器说明书上，称为自身重复精度。
准确度：系指仪器测定真值的能力，即与真值相比的总误差。
通过地球物理仪器课的学习，掌握地球物理传感器的原理、地球物理仪器基本电路方框图和地球物理仪器正确使用的基本技能，掌握一般地球物理仪器采集信号的特点和使用注意事项，熟悉其参数指标、基本性能并能正确操作地球物理仪器。
1.2 磁法勘探方法
地理物理勘探所给出的是根据物理现象对地质体或地质构造做出解释推断的结果，因此，它是间接的勘探方法。此外，用地球物理方法研究或勘查地质体或地质构造，是根据测量数据或所
观测的地球物理场求解场源体的问题，是地球物理场的反演的问题，而反演的结果一般是多解的，因此，地球物理勘探存在多解性的问题。为了获得更准确更有效的解释结果，一般尽可能通过多种物探方法配合，进行对比研究，同时，要注重与地质调查和地质理论的研究相结合，进行综合分析判断。 人类居住的地球，表层是由岩石圈组成的地壳，石油和天然气就埋藏于地壳的岩石中，埋藏可深达数千米，眼看不到，手摸不着，所以，要找到油气首先需要搞清地下岩石情况。怎样才能搞清地下岩石的情况呢，这要从岩石的物理性质谈起。岩石物理性质是指岩石的导电性、磁性、密度、地震波传播等特性，地下岩石情况不同，岩石的物理性质也随之而变化。各种物理性质都表现为一种或几种不同的物理现象，如导电性不同的岩石在相同的电压作用下，具有不同的电流分布，磁性不同的岩石，对同一磁铁的作用力不同，密度不同的岩石，可以引起重力的差异，振动波在不同岩石中传播速度不同等。运用现代技术，完全可以记录到上述物理现象的变化，进而可以了解地下岩石的性质及其分布规律，达到寻找地下油气的目的。我们把这种以岩石间物理性质差异为基础，以物理方法为手段的油气勘探技术，称为地球物理勘探技术，简称物探技术。
1.3 地球物理场
测量的各种物理现象的信息可以统称为地球物理场的信息。地球物理场可分为天然存在的地球物理场和人工激发的地球物理场。地球的重力场，地磁场，地电场，地温场，核物理场是天然存在的地球物理场，由人工爆炸产生弹性波在地下传播的弹性波场，向地下供电在地下产生的局部电场， 向地下发射电磁波激发出的电磁场等，属于人工的激发的地球物理场。地球物理场还可分为正常场和异常场。
1.3.2 人工激发的地球物理场
如爆炸产生的弹性波场，弹性波在岩层中传播遇到不同密度的分界面时会发生反射，折射和能量衰减等现象，根据弹性波返回到地面的时间来研究其传播速度，岩层厚度和产状等问题。人工场源的优点是场源的参数为已知，便于控制，分辨力较高，能够取得较好的地质效果，但费用较大。地球物理勘探常利用的岩石物理性质有，密度，磁导率，电导率，弹性，热导率，放射性。与此相应的勘探方法有，重力勘探，磁法勘探，电法勘探，地震勘探，地温法勘探，核法勘探。从测量所在的空间位置和区域的不同又可以划分为，地面地球物理勘探，航空地球物理勘探，海洋地球物理勘探，钻孔地球物理勘探等。根据研究对象的不同还可划分为，金属地球物理勘探，石油地球物理勘探，煤田地球物理勘探，水文地质地球物理勘探，工程地质地球物理勘探和深部地质地球物理勘探等。
磁法勘探方法原理
2.1 磁法勘探发展历史
磁法勘探是物探方法中最古老的一种。17世纪中叶瑞典人利用磁罗盘直接找磁铁矿。1879年塔伦(R.Thaln)制造了简单的磁力仪﹐ 磁法才正式用于生产。1915年﹐施密特(A.Schmidt)发明了石英刃口磁力仪﹐磁法开始大规模用于找矿﹐以及在小面积上研究地质构造。第二次世界大战后﹐航空磁法推广使用﹐人们可以快速而经济地测出大面积的磁场分布。磁法开始用于研究大地构造﹐及解决地质填图中的一些问题。中国于1936年在攀枝花﹑易门﹑水城等地开始了试验性的磁法勘探﹐1950年后才大规模开展起来。
磁法勘探可用于地质调查的各个阶段。在地质填图时﹐磁法勘探可以划分沉积岩﹑喷出岩﹑基性岩﹑超基性岩及变质岩的分布范围﹔可以研究沉积岩下面的基底构造 ﹔查明各种控制成矿的构造﹐如深大断裂和火山口等。在普查找矿时﹐磁法勘探可用来直接寻找磁铁矿床﹐并可与其他物探方法配合﹐间接寻找或预测石油﹑天然气 ﹑煤﹑铜﹑铝﹑镍和其他金属﹑金刚石等。在勘探磁铁矿床时﹐结合钻探资料﹐可以推定矿体的形状﹐指导正确布置钻孔和寻找钻孔旁侧及深部的盲矿体。此外﹐磁法勘探还可用于研究深部地质构造和解决其他地质问题﹐以及应用于考古学等方面。
2.2 磁法勘探原理
所谓物探，就是利用岩石的物理性质进行普查或勘探的一门技术。岩石的物理性质包括岩石的电性（电法勘探）、磁性（磁法勘探）、密度（重力勘探）、弹性（地震勘探）及放射性等，每一种物理特性都对应着一门物探方法。
磁法勘探是测量地磁异常以确定含磁性矿物的地质体及其他探测对象存在的空间位置和几何形状﹐从而对工作地区的地质构造﹑有用矿产分布及其他情况作出推断。
磁性岩体及矿体产生的磁场叠加在地球磁场之上﹐引起地磁场的畸变。这种畸变一般称为地磁异常。
在造岩矿物中﹐只有磁铁矿﹑钛磁铁矿﹑磁黄铁矿和磁赤铁矿等少数矿物具有强磁性(见岩石物理性质)。因此﹐岩石及矿石的磁性强弱﹐主要决定于上述矿物的含量及分布情况。
根据测定﹐沉积岩的磁化率比岩浆岩和变质岩的磁化率低几个数量级。在岩浆岩中﹐基性及超基性岩的磁性最强﹐酸性岩是弱磁性或无磁性的。变质岩的磁性决定于原岩的成分及变质过程中的化学变化。如果原岩是花岗岩及泥岩等﹐则变质后的岩石一般无磁性﹔如果原岩是基性喷出岩或侵入岩等﹐则变质后的岩石一般具有中等磁性。
地球物理仪器读书报告 - 图文
