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地面高精度磁测与γ能谱测量一体化研究

作　者: 柳建新
导　师: 葛良全
学　校: 成都理工大学
专　业: 核资源与核勘查工程
关键词: 地面高精度磁测地面 γ能谱测量异常查证
分类号: P631.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

航空物探是实现找矿的快速突破的一个重要手段。近年来，随着航磁异常的不断增加，航磁异常地面查证的任务就显得繁重而紧迫。本课题来源于中国地质调查局地质调查项目项目“西天山航磁异常查证野外X荧光示范”。利用地面高精度磁法测量和地面γ能谱法测量的优势，不但仪器便携式，工作效率高，而且能在现场快速圈定异常并进行综合评价。本文主要从地面高精度磁测与γ能谱测量一体化的角度作为主要研究，本文的主要成果如下：1．分别介绍磁法测量与γ能谱测量的基础理论，并从理论上研究地面磁测与伽马能谱测量一体化方法技术，为了后续试验提供依据。2．针对γ能谱主要测量岩矿石、土壤中的γ射线，而磁力仪本身不具有释放放射性射线的条件，所以磁力仪测量时对γ能谱仪测量的干扰理论上是不存在的,故本次主要研究主要探讨了γ能谱仪对磁力仪测量的干扰影响:(1)．磁力仪的探头不同方向上的试验，表明在正常场或是异常不是很大的时候（500nT以内），质子磁力仪探头朝向任何方向，异常值变化不会很大的，变化均值在2nT左右，对观测精度不会有大的影响。(2)．γ能谱仪内部电子元气件工作产生的电磁辐射影响试验，通过γ能谱未工作与工作时对磁力仪的测量结果，得出了两种条件下平均差值仅为0.1nT，可以忽略不计。(3)．γ能谱仪对磁力仪在不同方向不同距离上的干扰试验，在不同方向上的测量数据在3米-10米之间符合统计涨落，且数据的波动性不大，说明此时γ能谱仪对磁力仪干扰不大。数据在2米以内的波动性变大，随着能谱仪距离的增近对磁力仪的干扰也逐渐变大，在0米达到最大值，且在0米处测量的最大均值与在10米处所测最小均值的差值范围为16.20-21.22nT左右，平均值为18.30nT，分析其产生的原因主要来自于γ能谱仪主机（磁性材料）的影响。(4)．野外剖面绑定测量及定点测量的干扰试验中，通过γ能谱仪对磁力仪定点干扰和剖面干扰试验可知，γ能谱仪对磁力仪都存在固定的干扰值，但是对比发现，在实际剖面的测量中γ能谱仪对磁力仪的干扰均值是29.04nT大于γ能谱仪定点干扰实验的干扰均值17.5nT，两次试验的干扰差值不一样，即存在11.54nT的误差值，分析造成误差主要原因是野外测量情况中，野外测量人员在做剖面试验的过程中γ能谱仪主机是人背在身上的，从而使γ能谱仪主机与磁力仪探头之间的距离变小，从而造成干扰值变大，针对分析原因做了补充试验，得出实际剖面的测量中γ能谱仪对磁力仪的干扰误差均值为11.32nT，与误差值11.54nT仅差0.22nT，说明分析的原因是正确的，故本次γ能谱仪对磁力仪定点干扰和剖面试验干扰值是固定的，即为17.72nT。(5)．蓝牙传输对磁力仪的影响试验，表明蓝牙传输过程中是对磁力仪干扰是存在的，但是其波动性不大，均值在2.56nT，远小于真正的磁异常值。通过以上研究表明，磁力测量系统与γ测量系统在一定几何布局条件下，γ能谱仪对磁力仪的干扰值是固定的，为18.01nT左右；蓝牙传输过程中是对磁力仪干扰也是固定的，为2.56nT左右；如果我们在γ能谱仪器主机制作上合理选材，选用无磁的材料，比如无磁导电线好的紫铜或黄铜等，那么这种干扰将会极大的减小。并在软件上进行矫正，这种干扰将可以忽略。即磁力-伽马能谱一体化仪器的研制是可行的。3．为了研究磁力-γ能谱一体化仪器实际野外应用效果及前景，本次在工作区中，选取2条剖面进行地面高精度磁法测量与γ能谱仪测量，其中一条通过135号航磁异常点。对测量数据，进行综合分析，通过对比地面磁测和γ能谱测量曲线，并结合地质背景，快速有效的划分地层界限，并对航磁异常进行地面查证评价，初步断定此处135航磁异点是由于一定埋深的火山岩引起的。

全文目录

摘要  4-6
Abstract  6-9
目录  9-11
第一章引言  11-15
  1.1 课题来源  11
  1.2 研究目的和意义  11
  1.3 研究现状  11-13
    1.3.1 国内外磁法测量的研究现状  11-12
    1.3.2 国内外γ能谱测量的研究现状  12-13
  1.4 研究内容和方法  13-14
    1.4.1 研究内容  13
    1.4.2 研究方法  13-14
  1.5 论文的框架结构  14-15
第二章地面高精度磁测与γ能谱测量一体化方法技术  15-34
  2.1 地面高精度磁测的理论基础  15-22
    2.1.1 磁场、磁场强度及单位  15
    2.1.2 地球的磁场  15-18
    2.1.3 物质的磁化、磁化强度和磁化率、岩石的磁性  18-22
  2.2 地面γ能谱测量的理论基础  22-30
    2.2.1 地表天然放射性核素的衰变  22-25
    2.2.2 γ射线与物质的相互作用  25-27
    2.2.3 岩石或土壤中铀（镭）、钍、钾含量的确定  27-28
    2.2.4 常见常见放射性元素在岩浆岩和沉积岩中的含量  28-30
  2.3 地面高精度磁测与γ能谱测量方法技术  30-34
    2.3.1 地面高精度磁测技术  30-32
    2.3.2 γ能谱测量技术  32
    2.3.3 高精度地面磁测与γ能谱测量一体化的探讨  32-34
第三章磁力—γ能谱一体化仪器可行性方法试验  34-51
  3.1 试验研究仪器的选择  34-35
    3.1.1 磁力仪的选择  34-35
    3.1.2 γ能谱仪的选择  35
  3.2 磁力仪探头在不同方向上的研究  35-37
  3.3 γ能谱对磁力仪干扰的研究  37-44
    3.3.1 γ能谱仪对磁力仪定点干扰试验  37-39
    3.3.2 蓝牙传输对磁力仪的干扰试验  39-42
    3.3.3 γ能谱仪在不同距离上对磁力仪的干扰试验  42-44
  3.4 γ能谱仪对磁力仪干扰野外剖面测量试验  44-46
  3.5 γ能谱对磁力仪干扰的补充试验  46-50
    3.5.1 γ能谱仪内部电子元气件工作产生的电磁辐射影响  47
    3.5.2 γ能谱仪硬件上磁性材料对磁力仪的影响  47-50
  小结  50-51
第四章高精度磁法与γ能谱法野外测量应用研究  51-61
  4.1 试验性生产地区概况  51-57
    4.1.1 地质概况  51
    4.1.2 区域地质背景  51-55
    4.1.3 研究区航磁异常特征  55-56
    4.1.4 区域地球化学特征  56-57
  4.2 野外工作方法  57
  4.3 野外实测剖面分析  57-59
    4.3.1 T3 剖面  57-58
    4.3.2 T18 剖面  58-59
  4.4 应用前景展望  59-61
结论  61-63
致谢  63-64
参考文献  64-66
攻读学位期间取得学术成果  66

地面高精度磁测与γ能谱测量一体化研究

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