興寧縣

[拼音]:cifa kantan

[英文]:magnetic prospecting

測量地磁異常以確定含磁性礦物的地質體及其他探測物件存在的空間位置和幾何形狀,從而對工作地區的地質構造、有用礦產分佈及其他情況作出推斷。

磁性巖體及礦體產生的磁場疊加在地球磁場之上,引起地磁場的畸變。這種畸變一般稱為地磁異常。

在造岩礦物中,只有磁鐵礦、鈦磁鐵礦、磁黃鐵礦和磁赤鐵礦等少數礦物具有強磁性(見岩石物理性質)。因此,岩石及礦石的磁性強弱,主要決定於上述礦物的含量及分佈情況。

根據測定,沉積岩的磁化率比岩漿岩和變質岩的磁化率低幾個數量級。在岩漿岩中,基性及超基性岩的磁性最強,酸性巖是弱磁性或無磁性的。變質岩的磁性決定於原巖的成分及變質過程中的化學變化。如果原巖是花崗岩及泥岩等,則變質後的岩石一般無磁性;如果原巖是基性噴出巖或侵入岩等,則變質後的岩石一般具有中等磁性。

工作簡史

磁法勘探是物探方法中最古老的一種。17世紀中葉瑞典人利用磁羅盤直接找磁鐵礦。1879年塔倫(R.Thalén)製造了簡單的磁力儀,磁法才正式用於生產。1915年,施密特(A.Schmidt)發明了石英刃口磁力儀,磁法開始大規模用於找礦,以及在小面積上研究地質構造。第二次世界大戰後,航空磁法推廣使用,人們可以快速而經濟地測出大面積的磁場分佈。磁法開始用於研究大地構造,及解決地質填圖中的一些問題。中國於1936年在攀枝花、易門、水城等地開始了試驗性的磁法勘探,1950年後才大規模開展起來。

應用範圍

磁法勘探可用於地質調查的各個階段。在地質填圖時,磁法勘探可以劃分沉積岩、噴出巖、基性巖、超基性岩及變質岩的分佈範圍;可以研究沉積岩下面的基底構造;查明各種控制成礦的構造,如深大斷裂和火山口等。在普查詢礦時,磁法勘探可用來直接尋找磁鐵礦床,並可與其他物探方法配合,間接尋找或預測石油、天然氣、煤、銅、鋁、鎳和其他金屬、金剛石等。在勘探磁鐵礦床時,結合鑽探資料,可以推定礦體的形狀,指導正確秉a href='http://www.baiven.com/baike/224/276564.html' target='_blank' >賈米昕綴脫罷易昕著圓嗉吧畈康拿た筇濉4送猓歐碧交箍捎糜諮芯可畈康刂使乖旌徒餼銎淥刂飾侍猓約壩τ糜誑脊叛У確矯妗Ⅻ/p>

儀器

磁法勘探用的儀器有磁秤、磁通門磁力儀及質子旋進磁力儀。高精度磁測工作用光泵磁力儀,以及超導磁力儀。

磁秤是機械式磁力儀。它所觀測的是一個可繞固定軸自由旋轉的磁棒在磁場中的偏轉角(用重力矩平衡),用來在地面測量地磁場強度相對於一個固定點的改變值。

磁通門磁力儀是電子磁力儀。它比機械式磁力儀有許多優點,因而迅速用於生產。這種儀器用透磁合金(坡莫合金)或類似物質作靈敏元件,它在弱磁場中就能達到磁飽和狀態。圍繞靈敏元件有一個線圈,產生一個交變(例如 400赫)磁場,將靈敏元件激發到接近飽和狀態。如果無外加磁場存在,元件中感應的交變磁場在正反兩個半週期內是對稱的;若存在一個沿元件軸的外加磁場,則元件在一個半週期內比在另一個半週期內將更快地達到飽和狀態,因而引起的磁通量不能互相抵消。根據這種現象可測定外加磁場的大小。磁通門磁力儀的測量精度為5納特左右,主要用於地面磁測,也可用於航空磁測,記錄地磁場的日變等。

質子旋進磁力儀也是目前生產中廣泛使用的一種磁力儀。是根據儀器探頭內的液體所含的氫質子在地磁場中自由旋進的現象設計的,它測量地磁場總強度的測量精度為1納特左右,主要用於航空和海洋磁力測量。

應用核共振原理,利用銣蒸氣、銫蒸氣或亞穩態氦設計的光泵磁力儀能連續工作,儀器的靈敏度可達10-2納特,能記錄幾赫的地磁場變化,可在變化幅度較大的磁場範圍內工作。

近年來,又製造出利用超導體在磁場中的某些特性測定外磁場強度的超導磁力儀。這種儀器的靈敏度為10-5~10-6納特,測量範圍從零到幾千奧斯特。利用這種儀器可作成磁力梯度儀。

工作方法

磁法勘探可在地面(地面磁法)、空中(航空磁法)、海洋(海洋磁法)和鑽孔中(井中磁法)進行。在地面磁法勘探中,一般是佈置一系列的平行等距的測線,垂直於被尋找的物件(例如礦體)的走向,在每條測線上按一定距離設定測點,在測點上測地磁場垂直分量的相對值。測線距與測點距之比從10:1到1:1。在航空及海洋磁法勘探中,飛機或觀測船沿預先設計好的航線行進(用導航儀控制),用航空或海洋磁力儀自動記錄總磁場強度。

無論地面或航空磁法,測量點間的距離要小於所要找的異常的寬度。例如石油勘探用航空磁法找大片磁異常,航測的線距是1~5公里,飛行高度0.3~1公里;在金屬礦區,線距要小一些,有時小於100米(見航空地球物理勘探、海洋地球物理勘探、地下地球物理勘探)。

資料改正和解釋

磁法勘探野外觀測資料應作各種改正才能得到正確的異常值。其中主要的改正有:正常場改正、 日變改正、 儀器的溫度係數和零點漂移改正。作大面積磁測時,正常場的改正中,還應包括緯度改正。經過改正後的異常值,常用等值線平面圖(圖1)和剖面圖(圖2)表示。

利用電子計算機可以對磁異常作各種處理,首先是勻滑曲線以消除偶然誤差和隨機干擾,提高觀測資料的質量;其次,是將分佈範圍大的區域異常與分佈範圍小的區域性異常分開,以便根據區域異常研究區域地質構造,根據區域性異常研究區域性地質構造,尋找有用礦產。對磁異常還可作各種變換,以突出異常的內在特點或改變條件,有利於解釋推斷。例如將航磁異常化極,即化到垂直磁化時的垂向磁異常,可以消除傾斜磁化的影響,使異常簡化,便於解釋。

由於磁異常的特點與磁性體的形狀有關,故可根據磁異常的特點推斷磁性體的形狀、埋深、走向、傾斜方向,及磁化強度的大小和方向等。這個過程稱為磁異常的解釋,其內容大致是:

(1)根據工作地區已知的地質情況,岩石和礦石的磁性資料,地磁緯度,磁異常的特點及積累的經驗,初步推斷引起磁異常的地質原因,磁性體的大致形狀和空間位置。

(2)根據上述推斷結果,選擇適當的方法對磁異常作定量計算,例如計算磁性體的埋深、大小、走向和傾斜方向等。

(3)根據前述推斷結果,並綜合其他物探方法的資料,確定引起磁異常的地質原因,對工作地區的地質構造、礦體貯存情況及其大小等作出推論,對下步工作提出建議。

(4)根據對磁異常驗證結果,補做必要的工作,對異常作再解釋(見地球物理勘探資料處理)。

展望

隨著電子技術的發展和微處理機的廣泛應用,測量磁場 3個分量及其梯度的高精度航空磁力儀已經制成。加上高精度的導航和資料處理,繪圖和資料解釋推斷的自動化,今後航空磁法勘探將代替部分地面磁法勘探,並在工作過程中自動作出解釋,繪出磁性體空間分佈圖。利用這些圖件,再結合其他資料,能可靠地對工作地區的地質構造作出推斷,供找礦、找地下水、工程建設和地震預報等方面應用。

參考書目

長春地質學院編:《磁法勘探》,地質出版社,北京,1974。