井中质子磁力仪与高精度井中磁测方法技术

井中质子磁力仪与高精度井中磁测方法技术

雷振英米宏泽

（中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所）

一、井中高精度质子磁力仪研制

1、研制工作主要进展

在中国地质调查局的项目支持下，研制成功我国首台井中高精度质子磁力仪，为开展中弱磁性井中高精度磁测方法技术研究提供了技术支撑。主要取得以下研究进展：

（1）研制成功高精度小口径（Φ<45mm）井中质子磁力仪传感器，解决了传感器的尺寸小型化、高精度测量、封装材料及其防水性结构等技术问题。

（2）研制开发了井中仪器磁测电路，包括探头的极化电路、调谐电路、放大电路、锁相环等，以及单片机为核心控制各部分工作的逻辑电路。

（3）采用先进的单片机技术，研制了地面控制采集器，解决了与井中仪器进行数据传输及仪器控制等技术问题。

（4）采用无磁的玻璃钢和钛钢外管材料，研制了适用于小口径深孔磁测的井中仪器结构。

研制的CZJ-1井中质子磁力仪（图1）是利用氢质子磁矩在地磁场中自由旋进的原理制成的高灵敏度弱磁测量装置，主要应用于井中地球磁场总向量的观测，是中弱磁性矿体勘查的有力工具。

CZJ-1井中质子磁力仪的特点是：高分辨率、全量程自动调谐、点阵式LCD 现场显示观测数据和曲线，数据自动记录和存储，全中文菜单，可与电脑串接进行数据处理。操作简单、结构合理、体积小、重量轻、抗干扰能力强、耗电量小、工作稳定可靠。

CZJ-1井中高精度质子磁力仪研制成功，为我国中—弱磁性矿区开展井中磁测找矿提供了可用设备，填补了我国在这一领域的空白。

2、仪器主要技术指标

CZJ-1井中质子磁力仪的主要技术参数:

①磁场测量范围：30000nT—70000nT；

②分辨率：0.1nT ；

③磁场测量精度：≤±5nT；总场绝对强度50000nT时±5nT；

④梯度允许范围：≤5000nT/m

⑤环境温度：-15℃～+50℃；

⑥环境湿度：≤95%（25℃）；

⑦数据存储量：日变方式：不少于45h（在典型读数间隔为10秒时），点测方式：不少于8000个点；

⑧主机电源：锂离子电池：12.8V～16.8V/5 Ah，连续工作不少于17h（日变方式下，典型读数间隔为10s时）。探头电源：锂离子电池：18V～25.2V/2.2 Ah，连续读数不少于2200次；

⑨主机外形尺寸：（长×宽×高）：220mm×90mm×200mm；

⑩主机重量：约2Kg；探头外形尺寸及重量：φ46 mm×1620mm，4Kg。

图1 CZJ-1井中高精度质子磁力仪

3、仪器性能测试

仪器经过中国计量科学研究院测试，各项性能指标和功能达到设计要求。在

井中质子磁力仪与高精度井中磁测方法技术

井中质子磁力仪与高精度井中磁测方法技术 雷振英米宏泽 （中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所） 一、井中高精度质子磁力仪研制 1、研制工作主要进展 在中国地质调查局的项目支持下，研制成功我国首台井中高精度质子磁力仪，为开展中弱磁性井中高精度磁测方法技术研究提供了技术支撑。主要取得以下研究进展： （1）研制成功高精度小口径（Φ<45mm）井中质子磁力仪传感器，解决了传感器的尺寸小型化、高精度测量、封装材料及其防水性结构等技术问题。 （2）研制开发了井中仪器磁测电路，包括探头的极化电路、调谐电路、放大电路、锁相环等，以及单片机为核心控制各部分工作的逻辑电路。 （3）采用先进的单片机技术，研制了地面控制采集器，解决了与井中仪器进行数据传输及仪器控制等技术问题。 （4）采用无磁的玻璃钢和钛钢外管材料，研制了适用于小口径深孔磁测的井中仪器结构。 研制的CZJ-1井中质子磁力仪（图1）是利用氢质子磁矩在地磁场中自由旋进的原理制成的高灵敏度弱磁测量装置，主要应用于井中地球磁场总向量的观测，是中弱磁性矿体勘查的有力工具。 CZJ-1井中质子磁力仪的特点是：高分辨率、全量程自动调谐、点阵式LCD 现场显示观测数据和曲线，数据自动记录和存储，全中文菜单，可与电脑串接进行数据处理。操作简单、结构合理、体积小、重量轻、抗干扰能力强、耗电量小、工作稳定可靠。 CZJ-1井中高精度质子磁力仪研制成功，为我国中—弱磁性矿区开展井中磁测找矿提供了可用设备，填补了我国在这一领域的空白。 2、仪器主要技术指标

CZJ-1井中质子磁力仪的主要技术参数: ①磁场测量范围：30000nT—70000nT； ②分辨率：0.1nT ； ③磁场测量精度：≤±5nT；总场绝对强度50000nT时±5nT； ④梯度允许范围：≤5000nT/m ⑤环境温度：-15℃～+50℃； ⑥环境湿度：≤95%（25℃）； ⑦数据存储量：日变方式：不少于45h（在典型读数间隔为10秒时），点测方式：不少于8000个点； ⑧主机电源：锂离子电池：12.8V～16.8V/5 Ah，连续工作不少于17h（日变方式下，典型读数间隔为10s时）。探头电源：锂离子电池：18V～25.2V/2.2 Ah，连续读数不少于2200次； ⑨主机外形尺寸：（长×宽×高）：220mm×90mm×200mm； ⑩主机重量：约2Kg；探头外形尺寸及重量：φ46 mm×1620mm，4Kg。 图1 CZJ-1井中高精度质子磁力仪 3、仪器性能测试 仪器经过中国计量科学研究院测试，各项性能指标和功能达到设计要求。在

高精度磁法测量工作流程

高精度磁法测量工作流 程 内部编号：（YUUT-TBBY-MMUT-URRUY-UOOY-DBUYI-0128）

目录 第一章出队前的准备 第一节野外用品准备 在接到出队任务时，磁测小组成员必须将出队所需的仪器、材料，测量物性标本的工具（标本架、电子称、钢尺、罗盘、记录本等）准备好，对野外安全措施物品等物资进行清点，发现所缺应立即上报负责人进行购买。当确定生产工具配备齐全后，小组成员须共同检查仪器及配套工具的完好程度，经检查一切正常

后，由项目负责人进行磁法仪器的分配，并做好相关记录。同时提醒工作人员在野外的生产注意事项和操作规程，各操作员接到仪器后要妥善保管、不定期的检查和维护，确保野外生产的顺利进行。 第二节工期的确定及资金的准备 项目负责人应提前收集工区的地形、地质及物化探资料，编写工作设计。根据收集来的地质资料，分析工区的地质、地形难易程度，再结合以往工作经验，确定出完成野外工作区任务的大体时间，然后上报给单位负责人审批。审批完成后从财务借野外生产备用资金。 第二章野外操作步骤 第一节踏勘 踏勘的主要目的是了解工区概况，以确定方法的有效性。 踏勘工作的工程布置图可根据收集来的地质及物化探资料初步布设，以测线垂直探测对象或已知异常的走向为原则，踏勘应包括下列内容：

a 核对地质情况及研究程度、了解可供利用的山地工程、测绘标志、以前的物化探测网及异常标志等； b 了解可布测区范围、测线方向和长度； c 了解工区地形、地貌、通视和交通运输等工作条件； d 收集（测定）主要岩矿（包括第四纪盖层）石的磁化率和剩磁参数； e 了解地质和人文干扰因素的种类、强度及分布等情况； f 采集少量矿样及高磁性的岩石进行物性测试，每个测点不少于5块标本，以提高代表性，初步了解有用矿产的种类、矿石富集程度及与磁性参数的关系。 第二节测网布设 根据委托人和设计要求，采用相关工作比例尺，基线采用中海达RTKV8进行布设，实地点位误差小于设计要求。测点布设采用手持GPS与磁测工作同时进行，工作前GPS需进行参数校正。 如需设计测网，首先确定测线方向，应以垂直探测对象或已知异常的走向为原则进行布设。这是因为垂直地质体走向上的磁场变化最大，测线沿此方向可以最小距离控制异常范围，而且垂直于走向的磁场变化特征最明显，有利于异常研究。测线的方向必须垂直于基线，并尽量把基线布置在邻近主要探测对象的地带或在测区中部，以减少主要异常部分的定点误差。在可能的情况下，使基线布置于通视条件好的地段，如山脊或山谷以便于联测工作的进行。

高精度综合磁性测量系统技术参数

高精度综合磁性测量系统技术参数 主要用于测量样品及器件的磁学性能、磁电性能等，如磁滞回线、磁化曲线、矫顽力、饱和磁化强度、剩磁强度、磁电阻、磁共振频率等,具体功能要求： 1.磁体系统 a)★最大磁场强度：>2.5T （室温环境，3.5 mm磁极间距）；>2.0T （室温环境，加装粉末测试样品杆时）；>1.5T（高低温选件连用时） b)★磁场误差：<0.005 Gs RMS （±100Gs范围内）；程控磁场精度：1mOe。 c)★磁体为水冷电磁铁，极帽直径不小于5cm。 d)系统配备高斯计直流测量精度：±0.05%。 2.★高低温系统 最低测试温度 ≤100 K,最高测试温度≥ 800 K；有惰性气氛或真空系统保护样品，相关配套外设包含在本系统中；包含液氮杜瓦：>25L容量。 3.★测试功能 可进行磁滞回线的测量；可进行初始磁化曲线的测量；可进行直流剩磁曲线及交流剩磁曲线的测量；可进行360度连续变角度的测量；可进行热退磁曲线的测量；可进行任意变量的自定义程序化控制模式的测量；可进行点对点测量和磁场连续测量。 4.测试性能 a)★测试灵敏度：单次测量<1×10-6emu b)测试重复性：十次测量偏差≤2% c)测试稳定性：测试误差≤ 0.05%RMS @ 24小时连续测量 d)测试速度：时间常数（TC）0.1s，0.3s，1.0s，3.0s或10.0s。 e)★可适用测试的样品形态：固体、液体、粉末、薄膜、块体、胶囊等 5.样品杆旋转模块 a)★角度可在±360度或0-730度范围内变化，角度变化精度：≤1° b)●具备程控及手动双重模式 6.样品杆及标样组件 a)★配套有高纯度石英样品杆：配备多个直径、垂直、水平样品杆；配备高温样品杆；配备固体、液体、粉末、薄膜、块体、胶囊等各类样品测试所需的样品杆；配套有高稳定性标样组件：2个标准的镍样；1个高斯计及其校准用标准磁体。

WCZ-2质子磁力仪

WCZ-2质子磁力仪 WCZ-2质子磁力仪是在本公司WCZ-1质子磁力仪基础上，增加GPS定位功能实现的新一代质子磁力仪，其磁场测量精度为±1nT，分辨率高达 0.1nT，完全符合原地矿部发布的《地面高精度磁测工作规程》要求。其具有的大存储容量、高分辨率、灵活性使它得以成为便携式、移动式、基站式磁力仪。通过更改探头结构，可以以 0.1nT的分辨率进行总场和水平、垂直梯度的测量。 应用范围 矿产勘查，如铁矿、铅锌矿、铜矿等。 配合矿区勘探，研究矿体的埋深、产状和连续性，研究矿体的形状、大小，估计矿床规模。 石油、天然气勘查，研究与油气有关的地质构造及大地构造等问题。 普查、详查、地质填图。 航空及xx磁测的地面日变站。 断层定位。 考古。 水文。 工程勘查，如管线探测等。 地震前兆监测，火山观测以及其它环境及灾害地质工作。 小型铁磁物体的探测等。 主要特点

可进行地磁场总场测量及梯度测量（水平梯度或垂直梯度，需增配专用探头及探头架）。 可用于野外作业，也可用做基站测量。 GPS定位功能： 可预置测线端点的经纬度，仪器自动计算各测点的位置；可实时显示位置信息，以及和设定点位的偏差。 GPS授时功能： 自动xx仪器的内置实时时钟。 每个测量点均保存经纬度、高程和时间信息，且能定时测量、存储。 大屏幕显示，全中文界面，自动显示磁场强度曲线，操作简单。 带背光的液晶显示器，方便夜间测量。 人性化键盘设计，支持左、右手同时操作。 既可全量程自动调谐，也可人工调谐。 轻便便携，整套系统使用探头天线背架，一人可完成全部测量任务。 具有RS-232C计算机接口。 专业地质软件可绘制等值线图、剖面图等。技术指标 测量范围：20,000 nT～100,000nT 测量精度： ±1nT 分辨率： 0.1nT

高精度磁测资料解释的基本方法

高精度磁测资料解释的基本方法 高精度, 资料, 解释 磁测的最后成果是等值线异常平面图和平面剖面图，资料在进行解释前，要先对磁测资料进行分析和处理，分析的目的在于了解各种人为因素对磁测成果的影响和异常的歪曲程度，以便在异常解释中加以注意或设法消除，常用方法有异常的圆滑和插值。磁异常处理的目的在于消除一些非目标地质因素对异常的干扰，并尽可能把它从叠加异常中分离出来，以满足异常解释的需要。常用方法有图解法、高阶导数法以及向上、向下延拓法。 （一）磁资料的整理：主要有日变改正、正常场改正（梯度改正）、温度改正、零点改正。 （二）磁异常的定性解释： （1）首先判断引起磁异常的地质原因，先将磁异常图和地质图加以对比，找出它们之间的关系，尤其要注意与矿体直接或间接有关的关系。如异常位于成矿有利地段，且磁性资料表明该处矿体的磁性很强，该异常属矿体引起的可能性较大，当磁异常出现在具有一定磁性的岩浆岩和火成岩地区，也不能一概而论是岩体引起的，而应深入分析异常特征，注意探寻磁性岩层下有无强磁性体存在。 （2）判断地质体的形状与走向，根据磁异常的平面特征，一般可以将异常分为狭长异常和等轴异常两类。当异常长度大于平均宽度的三倍或三倍以上时，则称为狭长异常，否则为等轴异常。通过用二分之一极大值等值线来衡量异常的长和宽。狭长异常是具有明显走向的地质体，（如板块体、水平圆柱体等二度体以及磁性岩层接触带）引起。通常认为异常的走向即为地质体的走向。若异常对称，两侧无负值出现，可认为是顺层磁化无限延伸板状体引起；如只在异常一侧出现负值，一般认为是斜交磁化（磁化强度方向与板的侧面相交）无限延伸板状体引起。若异常两侧均出现负值，则是由向下延伸有限的二度体，如水平圆柱体或有限延伸的板状体引起。等轴状异常一般由无明显走向的球体、直立圆柱体等地质体引起，或有埋藏深度较大的有明显走向的地质体引起。当周围无负值或只在一侧出现负值时，可认为是顺轴磁化向下延伸较大的柱体或沿走向不长的斜交磁化无限延伸板状体引起。如正异常周围出现负值，且北面出现负的极小值，则认为是球体或其他形状

G856质子磁力仪的使用说明

G856磁力仪操作按钮 1）清除一个（某个）键的顺序 CLEAR 2)读取并且保存一个读数 READ + STORE 3) 从内存中读取上一个读数 RECALL 4）从内存中读取某个点的数值 RECALL + SHIFT + 数字＃+数字＃+数字＃ + ENTER (例如：要读取第150点的数据，按RECALL+SHIFT+1+5+0+ENTER; 要读取第75点的数据，按RECALL+SHIFT+7+5+ENTER;) 5)设置调谐场(默认为51000或52000，填数字时填510或520就行了。) TUNE + SHIFT +

数字＃+数字＃＋数字＃ + ENTER (例如：要设置为51000，按READ+TUNE+SHIFT+5+1+0+ENTER; ) 6）擦除――最后一个数据 RECALL + ERASE + ERASE 7) 擦除――某个点号本身和此点号后的数据 RECALL +SHIFT+ 数字＃+数字＃＋数字＃ +ENTER + ERASE +ERASE (例如：要擦除第150点本身和此点后的数据，按 RECALL+SHIFT+1+5+0+ENTER; 要擦除第75点本身和此点后的数据，按RECALL+SHIFT+7+5+ENTER;) 8) 擦除――全部数据 RECALL+SHIFT + +

ENTER + ERASE +ERASE 9) 查看当前时间和线号 TIME 10)设置线号 TIME +SHIFT +数字＃+数字＃＋数字＃+ENTER （例如：要设置线号为135，按TIME+SHIFT+1+3+5+ENTER: 要设置线号为32 ，按TIME+SHIFT+3+2+ENTER ） 11) 设置日期 AUTO +TIME+SHIFT+ 数字＃+数字＃＋数字＃+ ENTER (例如：今天是今年的第182天，按AUTO +TIME+SHIFT+1+8+2+ENTER ) 12)设置日期和时间 AUTO +TIME+SHIFT+ (数字＃+数字＃＋数字＃)+(数字＃+数字＃＋数字＃＋数字＃) +ENTER

PMG-2质子磁力仪

产品名称：PMG-2质子磁力仪产品类别：物探设备 测量原理： 自然界的岩石和矿石具有不同磁性，可以产生各不相同的磁场，它使地球磁场在局部地区发生变化，出现地磁异常。利用磁力仪发现和研究这些磁异常，进而可以寻找磁性矿体和研究地质构造。磁法勘探是常用的地球物理勘探方法之一，它主要用来寻找和勘探有关矿产（如铁矿、铅锌矿、铜矿等）、进行地质填图等。 应用范围： 由于质子磁力仪具有精度高、便携等众多的优点，它已经被广泛地应用在以下领域： 矿产勘察，根据矿石中有用矿物质具有磁性或有磁性矿物与之共生的特点，进行直接找矿，或根据矿体在成因或空间上与某些磁性地质体构造有关的特点，进行间接找矿。这些矿包括铁矿、铅锌矿、铜矿等 地震前兆监测，火山观测以及其它环境及灾害地质工作 配合基础地质调查，进行地质填图 对铁桶、铁罐等铁制品埋藏物定位 探测与磁性相关的地质构造 铁制军火侦测 管线探测 断层定位 配合矿区勘探，研究矿体的埋深、产状和连续性，研究矿体的形状、大小，估计矿床规模 工程勘察 环境勘探 水文 石油、天然气勘察，研究与油气有关的地质构造及大地构造等问题 工作原理： 质子磁力仪与其它类别的磁力仪原理不同，它属于众多磁力仪中的一个精度较高的分支，它即使对较弱磁性物的测量，

如地球的磁场，仍能取得较高的分辨率和精度，所以即使对地球磁场的微弱的变化，也能够测知。 它的工作原理是利用氢质子在磁场中的旋进现象进行测量的。在传感器中，充满了含氢的液体，这些氢质子在被仪器强制极化之前，处于无规律的排列状态。当我们人为对其加上一个极化信号后，质子将做旋进运动。极化信号消失后，质子的旋进将主要受到外界磁场的影响会逐渐消失，通过对受旋进影响的传号器中频率的测量，来测知外界磁场的大小。不断对这个动作进行循环，即可持续测量。 主要特点：可进行梯度测量（水平或垂直） 具有RS-232C计算机接口 硬质铝合金外壳，专用防水接头，可适用于恶劣环境，防震、防雨 高分辨率，分辨率为0.1nT，符合原地矿部发布的《地面高精度磁测工作规程》要求 专用软件可输出通用格式数据给专业地质软件，用于绘制等值线图、剖面图等相关资料 内存大，可存1万个测点 可用于野外作业，也可用做基站测量 轻便便携，整套系统使用背包背带，一人即可完成全部测量任务 背光2x16位LCD液晶显示。LCD屏幕反应速度快、能耗低，背光灯可开关，无辐射、无闪烁，长期使用有利于健康 信号质量适时监控，信号质量下降可及时发现以便采取措施补救 既可全量程自动调谐，也可人工调谐 除主电池作为供电电源外，副电池用于保存设置和测量结果，数据可保存10年 系统描述：本质子磁力仪可以由内置电池或外接电源驱动。它利用质子旋进的原理，来测量地球磁场的磁场总量绝对值。它可以利用以下三种模式进行工作。 1.单点模式：只使用一个传感器进行工作，它检测传感器所在位置的地球磁场总量的绝对值。 2.自动模式：自动模式只使用一个传感器工作，它可以使仪器在设定的时间开始，以固定间隔的时间重复自动测量。其中仪

WCZ-1质子磁力仪

WCZ-1质子磁力仪 WCZ-1质子磁力仪是本所在参照国外先进磁力仪基础上针对本国实际情况采用先进技术研制的新一代质子磁力仪，其磁场测量精度为±1nT，分辨率高达0.1nT，完全符合原地矿部发布的《地面高精度磁测工作规程》要求。其具有的大存储容量、高分辨率、灵活性使它得以成为便携式、移动式、基站式磁力仪。通过更改探头结构，可以以0.1nT的分辨率进行总场和水平、垂直梯度的测量。 应用范围 ●矿产勘查，如铁矿、铅锌矿、铜矿等。 ●配合矿区勘探，研究矿体的埋深、产状和连续性，研究矿体的形状、大小， 估计矿床规模。 ●石油、天然气勘查，研究与油气有关的地质构造及大地构造等问题。 ●普查、详查、地质填图。 ●航空及海洋磁测的地面日变站。 ●断层定位。 ●考古。 ●水文。 ●工程勘查，如管线探测等。 ●地震前兆监测，火山观测以及其它环境及灾害地质工作。 ●小型铁磁物体的探测等。 主要特点 ●可进行地磁场总场测量及梯度测量（水平梯度或垂直梯度，需增配专用探 头及探头架）。 ●可用于野外作业，也可用做基站测量。 ●内置实时时钟，测量结果连同测量时刻一并存储，还能定时测量、存储。 ●大屏幕显示，全中文界面，自动显示磁场强度曲线，操作简单。 ●带背光的液晶显示器，方便夜间测量。 ●人性化键盘设计，支持左、右手同时操作。 ●既可全量程自动调谐，也可人工调谐。 ●轻便便携，整套系统使用背包背带，一人可完成全部测量任务。 ●具有RS-232C 计算机接口。 ●专业地质软件可绘制等值线图、剖面图等。

技术指标 ●测量范围：20,000 nT～100,000nT ●测量精度：±1nT ●分辨率：0.1nT ●允许梯度：≤5,000nT/m ●存贮数据：100,000 个读数，带掉电保护功能 ●液晶显示：240×128 图形液晶 ●键盘输入：22 键 ●接口：RS-232C标准串口 ●电源：外置可充电电池12V/2.3Ah ，也可选用外接电源 ●主机体积：230 × 155 ×65mm3 ●主机重量：2.5Kg（包括电池） ●探头体积：φ75mm×155mm ●探头重量：0.8 Kg ●工作温度：-10 ℃～+50 ℃ 标准配置 ●主机 1 台 ●探头 1 只 ●测杆 1 付 ●充电器 1 台 ●可充电电池 2 个 ●背带 1 根 ●探头注油孔密封用生胶带 1 卷 ●探头注油孔密封螺丝用呆扳手 1 把 ●探头连接线 1 根 ●探头夹 1 只 ●手提箱 1 个 ●专用通讯电缆 1 根 ●USB转串口线 1 套 ●无磁螺丝刀（一字和十字）各1把 ●软件及操作手册 1 套 ●探头盖备用紧固螺钉（M4×16）3颗 ●探头夹电缆备用紧固螺钉（M3×12）2颗 ●探头线接线端备用紧固螺钉（M4×7）3颗 ●插头线备用紧固螺钉（M2×6）6颗

地面高精度磁测小结

地面高精度磁测小结 一、任务完成情况 我单位立人员于2009年4月27日抵达雅干测区，并且着手开始野外生产工作，野外扫面工作于2009年6月中旬基本结束，6月中旬至7月中旬开始测量标本，9月份以后开始收集资料，进行室内整理。 高精度磁测共完成勘探面积1321.28 km2，设计面积为1400 km2，因为测区紧邻中蒙边界，所以导致边界地区无法进行实地勘测；其中扎尼乌苏幅90.38 km2、好来公幅383.48 km2、阿拉格乌拉幅349 km2、雅干幅329.78 km2、呼和毛日特乌拉幅168.64 km2。实测物理点24604个，检查点751个，检查率3.1%。采集物性标本1500块。 二、质量评述 1．使用捷克产PMG-1型高精度质子磁力仪性能稳定，一致性测试精度为1.8559nT。噪声2503号仪器0.36nT、2504号仪器0.31nT、2505号0.42nT、2512号仪器0.29 nT、8061号仪器0.20 nT、8062号仪器0.15 nT、8063号仪器0.20 nT。 2．基点联测：经长时间连续观测和十字剖面观测，认为基点选择合理，磁场变化稳定，连续观测地磁场平均值变化小于2nT,周围没有干扰。 3．野外测点观测采用GPS定点，每个测点插筷子并有红色标记，每1km 定有木桩并注记，注记清晰，定位准确，定位坐标GPS自动记录，并记录路线轨迹。 4．高精度磁测观测逐点进行，并起闭于校正点，仪器自动记录数据，室内回放计算机进行资料整理，记录精度高、准确、无人为误差，资料整理符合《规范》要求。 5．质量检查随工作进度逐步开展，质量检查率3.1%，精度达±2.2nT，满足《规范》要求。 三、高精度磁测成果 本次地质矿产调查地面高精度磁测的成果研究主要是建立在等值线图和延拓图件的基础上的，用原始数据编制的等值线图，除白垩系及二叠系覆盖较厚，

加拿大GEM公司生产磁力仪系列产品介绍

GEM磁力仪系列配置及技术指标根据厂家网站资料和公司现有资料的整理结果，目前厂家销售的仪器按照其运用领域和设计原理的不同可以分为以下几类（如发现资料编辑有误请及时告知技术支持，谢谢）：GSM-19T标准质子旋进磁力仪：主要根据富氢（质子）液体受外磁场作用时会发生旋进的原理设计的磁力仪，是目前销售量最大、使用最广泛的磁力仪。根据不同的运用需要又可以增加不同的配置，例如添加步行（Walking）模式、增加一个探头实现梯度测量、增加VLF模块等，综合起来可以将标准质子旋进磁力仪细分为下面10种组合模式： 1 GSM－19T标准质子旋进磁力仪 2 GSM－19TW标准质子旋进磁力仪+步行模式 3 GSM－19TV标准质子旋进磁力仪＋甚低频 4 GSM－19TG标准质子旋进磁力仪+梯度测量功能 5 GSM－19TGW标准质子旋进磁力仪+梯度测量功能+步行模式 6 GSM－19TWV标准质子旋进磁力仪+步行模式＋甚低频 7 GSM－19TGV标准质子旋进磁力仪+梯度测量功能＋甚低频 8 GSM－19TGWV标准质子旋进磁力仪+梯度测量功能+步行模式＋甚低频 9 GSM-19TF快速质子磁力仪 10 GSM-19TGFW快速质子磁力仪+梯度测量功能+步行模式 GSM-19 高精度Overhauser磁力仪：该系列磁力仪主要设计原理是利用射频照射质子使其产生Overhauser效应，从而获得高精度、高稳定的磁场值。其组合模式有八种（和GSM-19T标准质子磁力仪的前八种组合模式相同。 钾光泵磁力仪：代表产品GSMP35，是分辨率和绝对精度最高的磁力仪。可以实现使用一个探头工作的总场测量模式，或用两个探头的梯度测量模式，也就是说钾光泵磁力仪可以

地面高精度磁测技术规范-2011征求意见

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地面高精度磁测技术规范 Technical specification for ground high precision magnetic survey 征求意见稿 中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所 2011-5

目录 1 主题内容与适用范围 (1) 2 引用标准 (1) 3 术语、定义和符号 (1) 4 工作任务 (3) 5 技术设计 (4) 5.1 资料收集和现场踏勘 (4) 5.2 方法有效性分析 (4) 5.3 磁测精度的确定 (4) 5.4 测区、比例尺和测网的确定 (5) 5.5 总基点、日变站和校正点的设置 (6) 5.6 专门剖面与专项工作的设计 (7) 5.7 测地工作 (7) 5.8 磁性参数采集、测定与统计工作 (8) 5.9生产技术试验工作 (8) 6 仪器设备 (9) 6.1 对仪器设备的基本要求 (9) 6.2 仪器设备的性能校验 (9) 6.3 仪器设备的保管与维护 (10) 7 野外工作 (11) 7.1 定点工作 (11) 7.2 基点的选择 (11) 7.3 基、测点观测 (12) 7.4 日变观测 (12) 7.5 磁性参数的确定和岩（矿）石标本的采集。 (13) 7.6原始记录 (13) 7.7 质量检查与评价 (14) 8 资料整理、图件编制、资料处理解释与成果提交 (15) 8.1资料整理 (15) 8.2 野外资料验收 (18) 8.3 资料处理 (19) 8.4 资料解释 (19) 8.5 图件编制 (20) 8.6 成果提交 (22) 附录A (24) 附录B (30) 附录C (32) 附录D (36) 附录E (39)

质子磁力仪介绍

磁力仪介绍 磁法勘探是研究地质构造和找矿勘探的一种重要的地球物理方法，它通过磁力仪来测量地磁场和磁异常，通常把采集磁场数据和测定岩石磁参数的仪器称为磁力仪。 从20 世纪初至今，磁法勘探仪器经历了由简单到复杂，由利用机械原理到利用现代物理原理与电子技术的发展过程。 一、磁力仪的类别 按照磁力仪的发展历史，以及它们所应用的物理原理，可分为： 第一代磁力仪：根据永久磁铁与地磁场之间相互力矩作用原理，或利用感应线圈以及辅助机械装置制作的，如机械式磁力仪、感应式航空磁力仪等。 第二代磁力仪：根据核磁共振特征，利用高磁导率软磁合金，以及复杂的电子线路制作的，如质子磁力仪、光泵磁力仪及磁通门磁力仪等。 第三代磁力仪：根据低温量子效应原理制作的，如超导磁力仪。 目前应用于物探磁法工作的磁力仪主要有质子磁力仪、光泵磁力仪等，其中光泵磁力仪价格昂贵、重量较重、功耗大主要用于航空磁测；质子磁力仪轻便、稳定、分辨率较高而广泛应用于地面高精度磁测中。注：超导磁力仪体积庞大，主要用于地磁监测及其它磁场研究工作中。 二、磁力仪的主要技术指标 技术指标是反映仪器总体性能的技术参数，通常包括：灵敏度、精密度、准确度、稳定性、测程范围等等。 灵敏度系指磁力仪反映地磁场强度最小变化的能力（敏感程度），有时也称作分辨率。、精密度它是衡量仪器重复性的指标，系指仪器自身测定磁场所能达到的最小可靠值。由一组测定值与平均值的平方偏差表示。在仪器说明书中称为自身重复精度。 准确度系指仪器测定真值的能力，即与真值相比的总误差。 在磁法勘探工作中，通常把精密度与准确度不予区分，统称为精度。 三、质子磁力仪的研究现状及发展趋势 质子旋进磁力仪的工作原理是在受到激励场激励氢核（质子）后，质子极化，当激励场去掉后，氢核（质子）会在地磁场的作用下，产生一个以地磁场方向为轴的旋进，其旋进信号的频率与地磁场强度之间有着固定关系，从而地磁场强度的测量即转化为质子旋进信号的

应用高精度磁测方法直接寻找磁铁矿体

Value Engineering 1地质特征 1.1地层区域上出露地层主要为下元古界金水口岩群（Pt1J ）、 寒武奥陶系滩间山群（∈OT ）、上三叠统（T3）及第四系[1] 。 1.2构造普查区大地构造位置位于东昆仑祁漫塔格山北坡—夏日哈新元古代—早古生代岩浆弧带，主构造方向为北西向[3]。 1.3岩浆岩区内岩浆岩出露分散，多数呈岩株产出，岩体分布 受北西向构造控制。总体分为华力西期和印支—燕山期， 以华力西期为主[2] 。 2地球物理异常特征 2.11/50万航磁异常特征1975年国家地质总局航空物探大队九0二队开展了1/50万的航空磁测工作，在普查区内北侧圈出了两个航磁异常。 2.21/5万磁异常特征2008年青海省核工业地质局在向阳沟口—手掌山一带，针对小孤山铁矿点及1/50万航磁异常圈出的两个航磁异常，开展了1/5万高精度磁法测量，圈出了13个地磁异常，对该区普查工作提供了可靠的依据。 3磁异常特征 1/1万高精度磁测进一步浓缩了1/5万磁异常，缩小了找矿目标。异常形态与1/5万变化不大。 3.1物性特征为了解普查区的岩矿石的磁性特征，在开展磁测工作的同时，对区内出露的各类岩矿石标本进行了系统采集，并且对采集的矿石标本进行了测定。 ①磁铁矿石磁化率K 平均值为4494×10-6×4π，剩磁强度Jr 平均值525×10-3A/m 。②斜长角闪岩、石英闪长岩、变粒岩等岩石具中 等磁性，且变化范围较大。 ③其它岩石磁性普遍较弱，一般磁化率K 在（30-241.9）×10-6 ×4π之间变化。 3.2异常特征1/1万高磁测量圈定了C1、C2、C3三个磁异常，通过地质物探综合考虑，应对这三个磁异常进行验证。 3.2.1C1地磁异常该地磁异常位于普查北端，异常中心位于1勘探线。磁异常规模比较大，形态规则。等值线形态略呈马蹄形。走向东西向。磁异常宽度300-400m 不等，长度约1.1km ；南正北负，△T 极大值788nT ，△T 极小值为-294nT 。 地磁异常处在石英闪长岩的边缘部位，在露头上发现含有弱磁性的石英砂岩，其余被风尘砂覆盖情况不明。异常区套合有V 岩石异常，因而推测岩体中含有钒钛磁铁矿。推断该异常是由磁铁矿化 岩体引起的，需进一步工作进行验证。 3.2.2C2地磁异常该地磁异常位于C3地磁异常东侧2km 处，异常中心位于3勘探线。磁异常规模比较大，等值线形态马蹄形，走向东西向。磁异常宽度约800m ，长度约1.8km ；该异常分为2个异常，即C2-1和C2-2。 C2-1异常强度大，△T 极大值7314nT ，△T 极小值为-1272nT 。异常梯度陡，南正北负，为一叠加异常。地表为第四系覆盖，通过钻探验证为矿致异常，由磁铁矿引起，并伴生有多金属矿。C2-2相对C2-1异常来说异常强度明显变小，异常面积较大，显示为一低缓异常。异常区地表未见露头，全为风尘沙所覆盖。经钻孔验证，该异常深部为闪长岩体，岩体内可见磁铁矿化，但考虑到该异常面积大，钻孔中也未揭露到接触带，而且岩体中也可见磁铁矿化，故该异常仍需进一步工作。 3.2.3C3地磁异常该地磁异常位于普查区西部，异常中心位置位于5勘探线，走向为近东西，等值线呈椭圆形。异常南正北负，强度高，梯度大，异常长约1200米，宽度约800m ， △T 极大值为10925nT ，△T 极小值为-2038nT 。异常曲线圆滑规则，南部场强缓慢—————————————————————— —作者简介：权开珠（1985-），女，青海乐都人，现供职于青海省核工业地质局第二地质勘查大队，助理工程师，学士学位，研究方向为地球物理 勘探；权开兄（1983-），女，青海乐都人，现供职于青海省水文地质工程地质环境地质调查院，助理工程师，学士学位，地质灾害评估与地下水研究。 应用高精度磁测方法直接寻找磁铁矿体 Applying High-precision Magnetic Survey to Directly Look for the Magnetite 权开珠①Quan Kaizhu ；权开兄②Quan Kaixiong （①青海省核工业地质局第二地质勘查大队，西宁810008；②青海省水文地质工程地质环境地质调查院，西宁810008） （①Nuclear Industry Geological Bureau of Qinghai Province Second Geological Exploration Brigade ， Xining 810008，China ；②Qinghai Hydrogeology and Engineering Geology Environmental Geological Survey Institute ，Xining 810008，China ） 摘要：通过1/1万的高精度磁法测量，在哈西亚图地区圈出了C1、C2、C3三个异常，从目前成果看，矿致异常的异常特征很明显：异常为南正 北负，正磁异常大于负磁异常，峰值较高，当△T 在3000nT-8000nT 区间时，梯度陡的磁异常区域，磁铁矿体埋藏深度较浅，一般小于20m ，当△T 大于8000nT 时，地表可揭露出磁铁矿（化）体。此次普查工作大致查明C2-1、C3磁异常为矿致异常，含矿岩性为矽卡岩，矿床属似层状矽卡岩型 铁多金属矿床[4] 。 Abstract:Applying 1/10000high -precision magnetic measurements to circle C1,C2,C3three anomaly areas in Ha Seattle.Viewing from the current results,anomaly characteristics of ore-caused anomaly is obvious,south of the anomaly is negative,and north is positive.The positive magnetic anomaly is greater than the negative,the peak is higher,when △T is between 3000nT and 8000nT,in the steep gradient of the magnetic anomaly zone,buried depth of magnetite body is shallower,generally less than 20m;when △T is greater than 8000nT,the surface outcrop magnetite(mineralized)orebody.This survey generally identifies the C2-1and C3are ore-caused anomalies,ore-bearing rock is skarn,type of the deposits are bedded skarn metal deposits of more iron. 关键词：哈西亚图；铁矿床；似层状矽卡岩；高精度磁测Key words:Ha xiyatu ；iron deposit ；bedded skarn ；high-precision magnetic survey 中图分类号：TD1 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2012）06-0017-02 ·17·

高精度CZJ-2井中质子磁力仪

CZJ-2井中质子磁力仪 ●测量地磁场总场绝对值 ●量程30000nT-70000nT，国内适用 ●分辨率0.01nT，高于普通质子磁力仪十倍 ●绝对精度±5nT，“井中高精度磁测”首选

●梯度容限20000nT/m，适用于有较强磁性的钻孔测井工作 ●测井深度不小于2000米，可用于深井高精度磁测研究 ●多种测量模式，兼顾测量精度和测井效率 ●测井数据容量和工作时长不受限制，极有利于野外测井 ●配备日变改正软件，方便测井数据预处理 应用领域 由于CZJ-2井中质子磁力仪具有磁测精度高、分辨力强、探测深度大等优点，辅以地面质子磁力仪，可开展三维磁法勘探工作，尤其适用于“危机矿山”采空区底部或旁侧矿床的勘探、定位和预测。还可应用于以下领域： ●磁性矿产勘查，特别适用于具有弱磁性的多金属矿产； ●油气田、深部地质构造研究、地层磁性划分； ●井中地磁基点的长期或定期观测； ●地震预报研究。 主要特点 ◆采用动态极化激发质子旋进技术，磁测精度和分辨率高； ◆适应深井测量的要求，井下机可在2000米深度测量地磁总场值； ◆仪器易于操作，并具有较高的采样率，大大提高了磁测工作效率； ◆仪器的磁梯度容限值大，适用于磁梯度较大的钻孔开展测井工作； ◆仪器具有较强的抗干扰能力，井下机对方向性不敏感，适应恶劣的

井下环境； ◆仪器具有信号质量监测功能，操作员可随时依据读数状态信息判断数据质量好坏； ◆井上机实时显示磁测井曲线和数据，定时自动/手动存储数据，操作简单，且数据容量和测量时长没有限制； ◆仪器具有四种测量模式，满足绝大部分磁测井工作需求； ◆随机所配日变改正软件可接收CZM-4或5型质子磁力仪观测的日变数据、自动平滑去噪，并对磁测井数据进行日变改正、绘制测井曲线，方便用户对磁测井效果进行现场评估； ◆井上机箱体采用进口外壳，机箱内部恒压，抗冲击抗震动，高强度材料，不怕磕碰，非常适用于野外作业环境。 技术指标 ★测程范围：30000nT-70000nT ★分辨率：0.01nT ★观测绝对精度：±5nT ★采样周期：1-86400s，步进间隔1s ★梯度容限：20000nT/m ★测井深度：不小于2000米 ★井下机工作温度：0℃～85℃ ★井上机工作温度：-10℃～50℃ ★井下机工作压力：30MPa

高精度磁法勘探讲义

高精度磁法勘探 一、出队前的生产准备 包括对生产设计和高精度磁测规范的学习；对磁法仪器和测量仪器的准备，保证各种仪器性能良好；生产用GPS、地形图、地质图、1/5万航磁图；还有对野外或室内生产材料的准备等，野外主要有红布（设立测量标志）、木桩（埋石）、记号笔、铅笔、圆珠笔、小刀、记录本等，室内主要有笔记本电脑、打印机、打印纸、大的方格厘米纸、三角板、铅笔、彩色铅笔等。只有准备工作做充分了，才能保证野外顺利的开展工作。 二、仪器性能校验 到野外后在工作现场进行，共校验两次，野外开工前和工作结束后各一次。在校验之前要把仪器编上号（或使用仪器出厂时本身的编号，不要搞乱）。 1、磁力仪噪声水平的测定 选择一处磁场平稳而又不受人文干扰影响的地区（驻地附近）进行。各仪器间的距离要在20米以上，避免探头磁化时互相影响，然后使所有仪器同时作日变测量，观测时各仪器达到秒一级同步。取100个左右的观测值按公式计算每台仪器的噪声均方根值S。公式见规范。 2、仪器一致性校验 观测点不少于50个，其中少数点要处于较强的异常场上（大于5倍的均方误差），全部仪器做往返观测。有一台仪器作日变观测，

对其他仪器的观测结果做日变改正。一致性对比时各仪器探头高度要保持一致，避免垂直梯度变化的影响（如选在树林中进行）。对比结果按规范中的公式计算总均方误差，要求误差不大于设计总均方误差值的2/3。对于性能不好（达不到要求）的仪器不能投入野外生产使用。 磁测误差分配表 三、基点的选择与联测 1、基点的选择 总基点位置首先在区域内已有航磁图上选址，最好在区域磁场零基值线附近。并据交通地形等条件，选点在半径2m，高差0.5m范围内磁场变化不超过2nT，附近没有磁性干扰物，有利于长期保存的地方。 分基点亦即日变站选址要求位于平稳磁场内，靠近驻地（最好是独立的房屋内）使用方便，附近没有磁性干扰物。 仪器校正点：基本要求同分基点的要求。

磁力仪的传感器原理

磁力仪的传感器原理与阐述 一绪论 从原理上说，凡是与重力、磁力有关的物理现象都可以用于设计制造重力仪与磁力仪，并用它们来测定重力值和磁力值。但是重磁勘探要求能测量重力场和磁场的微弱变化，在重力测量中要求能测量出重力全值10-7～10-9量级变化，在磁力测量中，要求能测量出0.1～1nT的磁场变化，它相当于平均地磁场值的1/50万～1/5万。因此要求重力仪与磁力仪要有高灵敏度、高精度等良好的性能。 磁力仪它是根据永久磁铁与地磁场之间相互力矩作用原理，或利用感应线圈以及辅助机械装置制作的，如机械式磁力仪、感应式航空磁力仪按照磁力仪的发展历史，以及应用的物理原理，可分为： 第一代等。 第二代磁力仪它是根据核磁共振特征，利用高磁导率软磁合金，以及复杂的电子线路制作的，如质子磁力仪、光泵磁力仪及磁通门磁力仪等。 第三代磁力仪它是根据低温量子效应原理制作的，如超导磁力仪。 磁力仪按其内部结构及工作原理，大体上可分为：①机械式磁力仪。如悬丝式磁秤、刃口式磁秤等；②电子式磁力仪。如质子磁力仪、光泵磁力仪、磁通门磁力仪等。 磁力仪按其测量的地磁场参数及其量值，可分为：①相对测量仪器，如悬丝式垂直磁力仪等，它是测量地磁场垂直分量的相对差值；②绝对测量仪器，如质子磁力仪等，它是测量地磁场总强度的绝对值；不过亦可测量梯度值。 若从磁力仪使用的领域来看，它们可分为：地面磁力仪、航空磁力仪、海洋磁力仪以及井中磁力仪 质子磁力仪 CSX 1-70型袖

二磁力仪所对应的物探方法磁法工作方法（地面磁法） 一、工作设计 二、野外施工 三、观测结果计算 四、标本磁性测量 五、报告编写 工作设计 （标准，预算，工作比例尺，误差计算） 1、资料收集，编写设计 两个规范和一个预算标准《地面高精度磁测技术规程》（DZ/T0071-93）中华人民共和国地质矿产行业标准，原地质矿产部批准 新疆1∶5万地面高精度磁测工作细则（试行）2006.2 新疆维吾尔自治区1∶5万区域地质矿产调查项目管理办公室 地质调查项目预算标准（2010年试用）中国地质调查局 2、测区位置、比例尺和测网 3、磁测精度：均方误差和平均相对误差

质子实验

质子 百科名片 质子(proton)是一种带 1.6 × 10-19 库仑(C)正电荷的亚原子粒子，直径约 1.6 to 1.7×10?15 m 1，质量是938百万电子伏特/c?(MeV/c?)，即1.6726231 × 10-27 kg，大约是电子质量的1836.5倍。质子属于重子类，由两个上夸克和一个下夸克通过胶子在强相互作用下构成。原子核中质子数目决定其化学性质和它属于何种化学元素。 目录 科学含义 1. 稳态 2. 历史 3. 应用 4. 反质子 5. 负质子 6. 基本信息 7. 基本性质 8. 质子各国的读法 9. 关于中子态的形成 10. 质子的发现 11. 质子理论 12. 质子守恒 文学含义 1. 解释 2. 历史典籍中的记录 科学含义 1. 稳态 2. 历史 3. 应用 4. 反质子 5. 负质子 6. 基本信息 7. 基本性质 8. 质子各国的读法 9. 关于中子态的形成 10. 质子的发现 11. 质子理论 12. 质子守恒 文学含义 1. 解释 2. 历史典籍中的记录 展开 编辑本段 科学含义 质子(proton)是一种带 1.6 × 10-19 库仑(C)正电荷的亚原子粒子，直径约 1.6 to 1.7×10?15 m [1]，质量是938百万电子伏特/c²(MeV/c²)，即1.6726231 × 10-27

kg，大约是电子质量的1836.5倍。质子属于重子类，由两个上夸克和一个下夸克通过胶子在强相互作用下构成。 原子核中质子数目决定其化学性质和它属于何种化学元素。氢原子最常见的同位素1H 的原子核由一个质子构成。其它原子的原子核则由质子和中子在强相互作用下构成。 稳态 至今为止质子被认为是一种稳定的、不衰变的粒子。但也有理论认为质子可能衰变，只不过其寿命非常长。到今天为止物理学家没有能够获得任何可能理解为质子衰变的实验数据。 水中的氢离子绝大多数都是水合质子。质子在化学和生物化学中起非常大的作用。根据酸碱质子理论，可以在水溶液中提供质子的物质一般被称为酸，可以在水溶液中吸收质子的物质一般被称为碱。 然而，质子是通过中子的过程中电子捕获。这一过程不会自发发生，但只有当能源供应。其计算公式： 于此 p 是一个质子， e 是一个电子， n 是一个中子，而且 νe 是一个电子中微子 这个过程是可逆的：中子可转换回质子通过β-衰变，共同形成放射性衰变。事实上，在一个自由中子衰变这样一个平均寿命约15分钟。 历史 卢瑟福被公认为质子的发现人。1918年他任卡文迪许实验室主任时，用α粒子轰击氮原子核，注意到在使用α粒子轰击氮气时他的闪光探测器纪录到氢核的迹象。卢瑟福认识到这些氢核唯一可能的来源是氮原子，因此氮原子必须含有氢核。他因此建议原子序数为1的氢原子核是一个基本粒子。在此之 ?? 质子 前尤金·戈尔德斯坦（Eugene Goldstein）就已经注意到阳极射线是由正离子组成的。但他没有能够分析这些离子的成分。卢瑟福发现质子以后，又预言了不带电的中子存在。 今时今日，以粒子物理学的标准模型理论为基础而论，因为质子是复合粒子，所以不再被编入基本粒子的家族中。 应用 物理中质子常被用来在加速器中加速到近光速后用来与其它粒子碰撞。这样的试验为研究原子核结构提供了极其重要的数据。慢速的质子也可能被原子核吸收用来制造人造同位素或人造元素。核磁共振技术使用质子的自旋来测试分子的结构。 反质子 质子的反粒子是反质子，反质子是1955年埃米利奥·塞格雷（Emilio Gino Segrè）和欧文·张伯伦（Owen Chamberlain）发现的，两人为此获得了1959年的诺贝尔物理学奖。 反质子的发现：正电子的发现证实了狄拉克反粒子理论，一些理论物理学家开始认真对待这一理论。1934年泡利与克拉夫证明，即使不能形成稳定的负能粒子海，也会有相应的反粒子存在。于是人们就开始寻找其他粒子的反粒子。早在1928年，狄拉克便预言了反质子的存在，但证实它的存在却花了20多年的时间。根据狄拉克的理论，反质子的质量与质子相同，所带电荷相反，质子与反质子成对出现或湮没，用两个普通的质子碰撞便可获得反质子，但反质子的产生阈能为6.8GeV。1954年，在加利福尼亚大学的劳伦斯辐射实验室，建成了64亿电子伏的质子同步稳相加速器，这为寻找反粒子提供了条件。1955年，张伯伦和塞格雷用