森林沼泽区物探方法

如题所述

一、高精度磁法测量

1.使用仪器及性能要求

磁测工作使用ENVI质子磁力仪,要求磁测总精度为±5nT(均方误差),野外工作前,根据仪器试验有关要求对仪器的各项性能指标进行调节、检查、测定,各项指标合格后方可投入工作。各项误差分配如下:

野外观测均方误差:±4.36nT

其中:操作及点位误差±2.65nT

仪器噪声误差±2.0nT

一致性误差±2.0nT

日变改正误差±2.0nT

基点、高程及正常场改正误差:±2.45nT

其中:正常场改正误差±1.0nT

高程改正误差±1.0nT

基点改正误差±2.0nT

实际工作中根据实际情况在保证总精度的前提下可适当调整误差分配。

(1)仪器噪声水平的测定

选择一处磁场平稳而又不受人为干扰场影响的地区,将准备用于生产的所有仪器的探头置于此区,并使探头间距离保持在20m以上,同时进行日变观测(要求观测时达到秒一级同步),读数间隔5~20s。取100个左右的观测值按下式计算每台仪器的噪声均方根值:

内蒙古大兴安岭中北段成矿环境、找矿方向及勘查技术方法研究

式中:S为噪声均方差误差值(nT);

xi为第i时刻观测值(nT);

为i时刻滑动平均值(nT);

N为参与计算的数据个数。

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(2)仪器一致性的测定

1)探头一致性:首先将所有探头编号,然后用两台仪器作秒级同步日变观测。其中一台仪器及探头固定不变,另一台分别轮换其余探头进行观测。每个探头读数30次以上,而后分别求出其相应与台站仪器读数的差值,并计算各差值数组的算术平均值,比较这些平均值即可判断探头的一致性。

2)主机一致性:使用同一探头,用不同主机轮换作日变观测,使每台主机读数20~30次,将整个测量段的日变曲线绘出,观察曲线变化趋势,若曲线圆滑,即表明主机的一致性良好。

3)仪器一致性:在做完噪声和主机、探头一致性检测后,对所有达到观测精度的仪器,在现场进行仪器的一致性校验,校验方法为:选一台性能良好的仪器作日变观测,用多台仪器作不少于50个测点的往返重复观测,其中有少数点要处在较强的异常场上,经日变改正后,用下式计算均方误差:

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式中:Vi为某次观测值(包括参与计算平均值的所有数值)与该点各次观测值平均数之差;

n为检查点数,n=1,2…n;

m为总观测次数,等于各检查点上全部观测次数之和。

4)探头高度试验:在野外工作开始前首先进行探头高度试验工作(主要是地表磁性不均匀体对探头的影响),再分别用不同的高度(1.5m,1.75m,2.0m,2.5m)作不少于30个测点的观测,选取其噪声在误差允许范围内的高度作为本区的探头高度,一个测区内探头高度应保持一致。

2.野外工作

(1)基点选择

按照《地面高精度磁测技术规程》要求,结合工作区地质情况及地磁场的变化特征,合理选择基点和校对点,进行日变观测和测点观测校核。本工作区拟设立一个总基点(总日变站),若因实际工作需要可增设1~2个日变站。基点及校对点应埋设固定标志并联测。

总基点T0值的确定:在总基点(日变站)作24h的日变观测,读数间隔不大于20s,选择磁场平均值变化不超过2nT的时间段,选取大于100nT的观测值,求取其平均值,即为该处的T0值。

(2)测点观测

测点观测在物探测网中进行,观测参数为总场强度ΔT,野外工作过程中,每个闭合单元内的观测必须始于校正点,终于校对点,在校对点上的前后两次读数经日变改正后的差值不应超过±3nT,否则工作量作废。观测过程中对异常点、畸变点均应作重复观测,并记录点线号及周围地物、人为干扰或地质情况。

(3)日变观测

日变观测应使用与野外观测相同类型、性能优良的仪器进行;在一个工作日内,日变观测应始于野外生产各仪器早校正点观测之前,终于晚校正点观测之后;读数采样时间为10~30s;日变站应有专人值班。

(4)各项改正

首先根据总基点的坐标,利用国际地磁参考场模型计算出总基点处的X、Y、Z值及沿X、Y、Z方向的梯度变化值,然后再根据其梯度变化确定经度、纬度、高度改正值。

各测点的高程由1∶1万或1∶5万地形图上读取。

日变改正由测点观测仪器和日变仪器直接对接自动进行日变改正。

3.试验示范测量效果

运用高精度磁法测量在吉峰铅锌矿靶区、八岔沟铅锌矿靶区进行1∶1万扫面工作,测量成果为研究找矿靶区成矿地质背景、主要控矿因素、确定矿化富集地段提供了重要信息。

1)吉峰铅锌矿靶区高磁测量较好地勾画出泥盆-石炭系与白垩系火山岩断裂接触界线,圈定出靶区北部2处超基性岩体的范围,提出白垩纪火山岩下部可能存在2处次火山岩体的推断,为靶区成矿地质背景研究和工作部署提供了重要信息。

2)八岔沟铅锌矿靶区高磁测量圈定出花岗岩体、火山岩、震旦系地层分布范围,在测区中部发现了一条负磁异常带,其北段正好与吉峰-环宇逆冲推覆构造带相接,八岔沟铅锌矿即位于该负磁异常带西侧,结合激电测量成果认为负磁异常带所反映的逆冲推覆构造带部位是该区铅锌矿的主要赋矿地段。

二、双频激电测量

1.使用仪器及性能要求

电法使用国内较先进的SQ-3B双频激电仪,它具有轻便、快速、受电流变化影响小、抗干扰力强等特点。

(1)SQ-3B双频激电仪主要技术指标

发送机:

1)工作频率:8Hz及8/13Hz,4Hz及4/13Hz,2Hz及2/13Hz,1Hz及1/13Hz,4组中的任意一组。

2)频率误差:<0.01%。

3)输出电压范围:1.5~600V。

4)输出电流范围:0.1~1999mA;分3档,即20mA,200mA,2000mA(自动控制)。

5)输出功率:Pmax=800W。

6)电流显示误差:<1.5%±1个字。

7)过流保护:当输出电流大于2400mA时,自动切断高压电源及机内电源。

接收机:

1)工作频率:8Hz及8/13Hz,4Hz及4/13Hz,2Hz及2/13Hz,1Hz及1/13Hz,4组中的任意一组。

2)电位差测量范围:0.1~1999mV。

3)电位差测量误差:≤±1.5%±1个字。

4)对50Hz工频干扰压制优于50dB。

5)幅频率测量范围:-80%~+80%。

6)幅频率测量误差:≤0.2%±1个字。

7)输入阻抗>10MΩ(10MΩ、50MΩ可选)。

(2)电法工作总精度

视电阻率Mρs≤±4%(均方相对误差),视幅频率MFs≤±7%(均方相对误差、异常区)或εFs≤±0.04(均方误差、正常背景区),仪器在每次工作前必须进行性能校验,使其稳定性、一致性符合要求后方可投入生产。具体校验方法按SQ-3B双频激电仪操作规程执行。

2.方法试验

在野外正式开始工作前,首先进行方法试验工作,具体工作内容为激电中梯与偶极-偶极剖面的对比试验工作,仪器工作频率暂定为4Hz和4/13Hz以及2Hz和2/13Hz,选择比较适合该区的工作装置和工作频率,然后应用于该区。

3.野外工作

野外观测前,按照激发极化法有关技术要求,合理进行测站布置、供电线敷设和电极接地,经检测整个观测系统处于正常状态后方可开始观测。

野外供电电源为干电池组,供电导线为1mm2的15芯胶铜线,供电电极采用18的铁电极,测量电极为铜电极。

野外观测参数为Fs、VH和电流I,为了保证数据准确、可靠,提高信噪比,在条件允许的前提下应尽量加大供电电流,保证接收机VH读数不小于1mV。

双频激电中梯装置和偶极-偶极装置根据方法试验结果,选择其中一种。

双频激电中梯:供电极距1200~1600m,采用主剖面观测,测量极距40m,点距20m;野外工作中根据实际地形情况供电极距可作适当调整。在供电导线敷设过程中为减小电磁耦合,供电线应离开剖面线50m以上。

激电测深:装置形式采用对称四极温纳装置,最小供电极(AB/2)为3m,最大供电极距(AB/2)为1000m,以探测到目的层为原则;考虑到野外实际情况,在跑极方向误差不大于5°的情况下布极方向尽量沿地形等高线布设。测深点距暂定为50m,异常部位适当加密点距。

偶极-偶极:AB=MN=60m,隔离系数根据试验结果实地确定;在条件允许的前提下应尽量加大供电电流,保证接收机VH读数不小于0.5mV。

4.试验示范测量效果

1)双频激电剖面测量布置在吉峰铅锌银矿靶区、八岔沟铅锌矿靶区找矿预测地段,矿化富集地段一般均显示低阻、高幅频率异常,为矿体定位预测提供了重要信息。

2)双频激电测深在吉峰铅锌银矿靶区、八岔沟铅锌矿靶区取得了较好成果,八岔沟测区0勘探线对双频激电测深异常进行验证,打到了工业矿体。吉峰测区②号银铅锌矿化体下部发现了激电测深低阻、高幅频率异常,再在8勘探线化探异常部位发现了激电测深低阻、高幅频率异常,有待验证。

3)存在主要问题:①双频激电测量由于需要布设电极,在接地条件不好的倒石堆分布区正常观测和测量效果受到一定影响;②双频激电测量对不同矿种和不同矿化类型效果存在较大差异,对铜铅锌多金属矿成矿地段找矿指示作用较好,对斑岩钼矿指示效果尚有待探索。

三、物性测定工作磁参数标本测定

物性工作主要是测定工作区岩、矿标本磁性参数,以了解工作区内岩、矿地球物理特征。岩、矿标本采集应在地表露头或探槽进行,要求定名正确、描述清楚、规格符合测量要求。与异常有关的主要岩(矿)石标本每类不少于30块,标本体积约为6cm×6cm×8cm,对于引起磁异常的岩(矿)石,应尽可能采集一定数量的定向标本,标定其向北及向下方向。测定的参数为磁化率κ和剩余磁化强度Jr

1.磁参数测定

使用MP-4或ENVI质子磁力仪进行标本测定,采用高斯第二位置。具体测定方法按照地面高精度磁测规程要求执行。

2.电性参数物性测定

物性工作主要是测定工作区岩、矿标本的电阻率、极化率,以了解工作区内岩、矿地球物理特征。岩、矿标本采集应在地表露头、探槽进行。要求定名正确、描述清楚,规格符合测量要求,每种岩矿标本数量不少于30块。

电参数测定使用SQ-3B双频激电仪,进行标本法测定或野外露头法测定。野外露头法测定观测装置为小四极。物性测定完成后,按规范要求对物性数据进行统计。编制工作区岩、矿物性参数表格。

四、质量检查方法及要求

野外观测过程中如发现异常点应及时进行复测和检查,并适当加密测点;物探工作质量检查随野外工作的开展经常进行。主要工作内容有:

1)按规定要求定期对所使用仪器进行检查、校核和测试,保证其在野外工作过程中处于正常状态。

2)磁法测点观测质量检查,应均匀分布全区,按照“一同三不同”原则,采用检查观测的方式,对异常地段及畸变点进行重点检查。检查工作量占总工作量的3%~5%,精测剖面的质量检查率要求达到10%,绝对点数不少于30个。按下式计算观测精度:

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式中:δi为第i点经各项改正的原始观测值与检查观测值之差;

n为检查点数,i=1,2,3…n。

要求野外观测误差ε≤±2.65nT。

3)电法测点观测质量检查按《双频激电野外工作手册》执行,按照“一同三不同”原则,采用检查观测的方式,对异常地段及畸变点需进行重点检查。检查工作量占总工作量的3%~5%,每个测区绝对点数不少于30个。计算公式如下:

a.视幅频率的均方相对误差计算公式:

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式中:Fsi为第i点的原始观测值;

F'si为第i点的检查观测值;

n为检查点数,i=1,2,3…n。

要求野外观测均方相对误差M≤±4%。

b.视幅频率的均方误差计算公式:

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式中:Fsi为第i点的原始观测值;

F'si为第i点的检查观测值;

n为检查点数,i=1,2,3…n。

要求野外观测均方误差∑F≤±(0.4%~0.5%)。

c.视电阻率的均方相对误差计算公式:

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式中:ρai为第i点的原始观测值;

ρ'ai为第i点的检查观测值;

为ρai与ρ'ai的平均值;

n为检查点数,i=1,2,3…n。

要求野外观测均方相对误差Mρ≤±4%。

4)激电测深工作质量检查采用系统检查一个点的各个极距的方法进行。误差要求及计算公式同上。

5)岩、矿石标本的磁参数测定质检率应达10%,测定质量以平均相对误差来衡量,要求平均相对误差一般不超过10%。计算公式如下:

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式中:δAi为第i块标本的原始观测值与检查观测值之差;

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为算术平均误差;

n为检查点数,i=1,2,3…n。

6)岩、矿石标本的电性参数测定质检率应达10%,质量检查采用重复观测同一种岩性标本的方法进行。要求其常见值的相对误差不超过±20%。

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