第七章 磁力仪、磁法勘探的工作方法
§7.1 磁测仪器
一、概述
磁力仪仅是观测磁场变化的仪器，种类很多。但总的说来，可分为机械式磁力仪和电子式磁力仪两大类。 磁异常 0T T T a
-=
通常测量： 垂直磁异常：0Z Z Z a
-= 水平磁异常：0H H H a
-=
总强度磁异常 0T T T -=?
我校：G-856质子旋进式磁力仪
———— 测量T ?、垂直水平梯度
精度 0.1nT
二、机械式磁力仪
机械式磁力仪又称为磁秤，按照构造特征的差异，仪器可分为悬丝式和刃口式两类，而每一类又可分为测量磁场水平分量变化值的水平磁秤和测量磁场垂直分量变化值的垂直磁秤。
悬丝式垂直磁力仪的内部结构：
平衡方程：
(1)
式中
Z ——地磁场垂直分量
m ——磁棒的磁矩
P ——磁系受的重力
θ——磁棒的偏转角
τ——悬丝的扭力系数
)(12S S Z -=?ε
三电子式磁力仪
电子式磁力仪包括磁通门磁力仪、质子磁力仪、光泵磁力仪和超导磁力仪四种。既可用于地磁场的相对测量，又可用于地磁场的绝对测量。
质子磁力仪的工作原理：
物质的原子是由带正电的原于核和绕核旋转的带负电的电子组成，而原子核内又有不带电的中子和带正电的质子，氢的原子核中只有一个质子。煤油、酒精、水等富含氢的物质，其分子中的电子的自旋磁距成对抵消。其轨道磁矩也因分子间的相互牵制而被“封固”，除氢核以外的原子核的自旋磁矩也都互相抵消，唯有氢核即质子还存在自旋磁矩。无外磁场存在时，这些质子的磁矩方向是杂乱的。
质子旋进的角频率ω与地磁场总强度成正比。
T p ?=γω 式中11810)0000075.06751987.2(--??±=s T p γ
——质子磁旋比(质子磁旋距与自旋角动量之比
)
nT
九十年代以来，加拿大、美国和澳大利亚等国相继研制出了一些新产品。1993年，加拿大Scintrex 公司推出了新型ENVI —MAG 质子磁力仪。这是一种轻便型仪器(野外作业总重量5.5kg)，主要用于环境工程等问题的勘查。其灵敏度0.1nT ，步行测量每秒采样两次。
内存200000个读数，液晶显示屏直接显示所测的数据。1994年，该公司又研制出了SmMtMa8光泵磁力仪，其灵敏度0．01nT，采样串1、2、5、10次／秒任选，可用图形、数字、声音实时显示。并配备有GPS系统。
近年来研制的磁力仪具有两个显著的特点：其一，大多数磁力仪配置了GPS定位系统，从而实现了磁测与测地工作同时进行，减轻了传统测地工作的繁重劳动；其二，目前用于大多数磁力仪是以微机为基础的，因此在数据实时显示的输出方式上体现了多样化，它能够以数字、图形(曲线)和声音多种方式输出，便于测量人员现场进行数据处理、模拟和解释。
§7.2 磁测工作方法
磁法勘探主要包括工作设计，野外施工和解释推断三个过程。
一、工作设计中的几个问题
1．磁法勘探的任务
磁法勘探应用最广泛的是对与强磁性矿物有关的矿产进行普查和详查，并且具有良好的效果，如勘查磁铁矿床以及与磁铁矿共生的多金属矿床。对于研究与矿产有关的地质问题和解决某些区域性和局部性构造、岩浆岩活动、地层深浅起伏变化等问题，磁法勘探也是应用广泛的地球物理勘探方法之一。在煤田地质勘探和开发勘探中，进行岩浆岩下找煤，圈定煤层燃烧区，搞清岩浆岩对煤层的影响，圈定断裂构造和接触带等问题，磁法勘探也有其独特的作用。在煤田地质工作中，磁法往往与重力及其它地球物理勘探方法结合，进行综合物探。
应用条件：
(1)探测对象必须与周围岩石之间有较明显的磁性差异。
(2)应对探测对象的范围大小、埋藏深度和岩石磁性大小诸因素综合考虑，磁异常体必须能产生足以使磁力仪观测到的异常场。
(3)探测对象的磁异常能够从其它干扰背景中分辨出来，或者能够消除它们的影响。
2．比例尺和测网
磁测比例尺反映了对磁异常场的研究程度。
磁测工作的比例尺是和测网相对应的，即比例尺确定后，测网密度也就由此而定。一般情况下，线距相当于相同比例尺的图上1cm 代表的长度。因此确定比例尺大小也基本上确定着测网的密度。
选择比例尺和测网(表)，主要是根据地质任务的要求和磁异常场的形态及范围。对于测网的形态，当探测对象有明显的走向时，采用矩形测网，测线应垂直于磁异常体的走向方向，当无明显走向时，采用正方形网。在进行详查时，为使异常形态特征反映清晰，至少应有3～5条测线穿过异常区，点距应使曲线保持连续，使得再加密
测网时，异常曲线形态不再发生变化。
3．磁测的精度要求
磁测工作的精度，一般是用观测误差来表示。观测误差包括偶然误差、系统误差，过失误差三种。其中，系统误差是有规律的，是由仪器的零位移、温度变化、地磁日变等原因引起的，可通过一系列措施来校正和消除，过失误差是由于施工操作人员或计算人员的过失造成的，这类误差在资料处理和绘制成果图时是可以发现和消除的，偶然误差是由不可避免的偶然因素造成的，如仪器性能的变化、操作误差，观测条件变化等，这种误差满足统计规律，其大小用均方根误差来衡量。
磁测的观测误差
式中∑=n i i 1
2δ——两次(原始观测和重复检查观测)重复观测差值的
平方总和；
n ——重复观测的点数。
误差理论：大于三倍均方误差的磁异常就认为是可靠的。例如
磁测均方误差20nT ，那么大于60nT 的异常是可信异常。
进行磁法普查时，目的是发现异常，其精度取决于有意义的最弱异常强度，一般选择其异常峰值m ax a Z 的1作为磁调精度。在实际
工作中，m ax a Z
m ax a Z 为100nT,磁测精度确定为±15nT 比较恰当。
一般均方误差应低于等值线间隔的
5.21～3
1。如等值线间隔为50nT,其精度可碗定为_+15nT 。
磁测精度指的是总精度，它包括了由于仪器因素、基点观测、野外观测、各项校正，计算等均方误差。当总精度的要求确定后，要求各环节的均方误差的平方和应小于或等于磁测的总均方误差的平方。
二、施工过程中的几个问题
1．磁力仪的选择和检查调节
不同类型的磁力仪有不同的精度，高精度的磁测必须选用高精度的仪器。选择好仪器后，要进行检查调节和仪器常数的测定，并满足没计规定的性能要求。
2．基点和基点网
当工作地区面积不大时，可设立一个基点。基点是相对测量的磁异常起算点，磁异常的强弱都是相对基点而言的，所以基点应建立在正常磁场上，代表正常场的场值。选择基点可以利用实测长剖面，在磁场稳定的非异常地段确定其位置。基点的另一作用是检查和校正仪器的性能变化。
如果测区面积较大，可以建立总基点和若干基点，总基点作为相对测量的磁异常起算点，彼此联接起来构成基点网。基点网的作用和重力勘探中的基点网相同。
3．观测数据的各项改正
1)日变改正
2)温度改正
3)零位移改正
在同一测点，不同时间里进行观测，进行了日变和温度改正后，两次的仪器读数仍不一致的现象称为仪器的零位移(或称零点飘移)。零位移的原因是多方面的，主要是仪器内部原因造成的，如仪器受振动而结构松动及仪器的不稳定性等原因。
4)正常场梯度改正
如果测区面积较大或者磁异常比较低缓，应进行正常场梯度改正。这是由于地磁场强度及其分量是随纬度而变化的，这种变化和磁异常叠加在一起。如不消除梯度变化的影响，将会使异常发生畸变。
三、磁异常图
野外各测点的观测值减去基点观测值，并经过必要的各项改正之后就得到磁异常值。 目前我国地面磁法勘探主要测量磁异常的垂直分量a Z ，也可以利用
质子旋进式磁力仪测量总强度异常T 。对磁异常水平分量a H 的测量，由于技术上的一些困难，目前还很少应用。
为了清楚地显示磁异常的各种特征，需要将测区各点的异常值绘制成各种图件来形象地衰示磁异常的全貌和变化特点。最基本的图件是磁异常剖面图(图8—4)，磁异常剖面平面图(图8-5)和磁异常等值线平面图(图8—6)。这三个图件的特点和绘制方法与重力异常相应的图件完全类似，只是把重力异常换成磁异常值而已。
四、磁场梯度测量
磁场梯度是磁场强度在垂直方向或水平方向上的变化率。如垂直磁场强度的垂直梯度h Z 和水平梯度
Z ，可以写成
式中，21h h h -=?；21x x x -=?；h 1、h 2是一个测点的不同高度值；x 1 、x 2是一个测点在x 方向上的不同位置。实际应用磁力仪或梯度磁力仪测定磁场梯度值时，h ?和x ?不能太小，否则测出的磁场差值太小而不可靠，但也不能过大，否则使测定值与理论值相差太大，h ?和x ?大到一定程度就会失去磁场梯度的特征。
磁场梯度异常的分辨率能力较高，是由于磁位的微商次数越高，则随着磁性体距离的增加而迅速衰减，就相对减小丁距离较远和较深的其它磁性体的影响，也相对减小了正常场不均匀的影响。
磁场梯度异常对于叠加异常的分辨能力优于磁场异常，对于浅层的磁性体的边界、范 围、形状反映明显且准确，对断裂位置、接触带位置的显示也比一般磁测准确肯定。
五、岩石磁性参数的测定
进行磁法勘探，测量岩石的磁性参数是不可缺少的环节，其目的是为进行工作设计提供资料，以及能够对磁异常作出正确的解释推断。目前，测定岩石磁性参数普遍采用室内测量岩石标本的磁场方法。每种岩石标本的采集应均匀分布全区，使其具有代表性，每种标本的数量也应满足统计计算的要求，一般不少于30块，并有一定体积大小。为了测定岩石的剩磁方向，还应采集一定数量的定向标本，即标出其方位、倾角和上下表面，以便在室内恢复原来的位置。
在实际工作中，往往采用磁秤法来测定标本的磁参数，它不需要增加专门的仪器设备，只用机械式垂直柱力仪，把标本放在距磁力仪一定距离
的位置上，观测标本在磁系附近产生的磁场，最后计算出岩石磁化率 和剩余磁化强度r J值。这种方法适用于中等以上磁化强度的岩石标本。
岩石的磁性参数是一个受复杂地质因素影响的随机变量，同类岩石的磁性变化也很大，但一般满足正态分布规律。为了得到只有代表性的磁性参数数值，要对大量的岩石标本磁性测定结果进行统计整理，从统计特征值得出代表岩石磁性特点的参数。在磁参数的统计计算中，常用的统计特征值有平均值、常见值等，以表示数据的平均趋势；还有一类表示数据波动性特征，如极差、均方差(标准差)、常见变化范围等，反映了数据的离散程度。
山西吉奥兴盛地学仪器有限公司 瞬变电磁法的野外工作方法 1、装置类型: (1)同一回线装置：单线框装置是瞬变电磁测量系统中最简单的一种，其主要特点是发射器和接收器为同一线框，既做为发射框，同时又作为接收框。线框形状可以是正方形，亦可为矩形，线框边长一般在200m之内，视具体情况而定(图a). 优点：设备轻便。缺点：勘探深度小。 (2)重叠回线装置：重叠回线装置是指发射框和接收框具有完全相同的几何形状和尺寸，但两线框相互独立布置在同一位置上(图b)．优点：发射线圈逐测点移动，不会激发盲区。缺点：分辨率相对较低，人文导体较多处很难避开，设备较重，铺线较麻烦。 (3)中心回线装置：接收线框位于发射线框内中心位置的形式称环状线框装置，其尺寸比发射框小的多，通常接收线框由多芯导线组成多扎线框，由每个单扎线圈可看作是一个磁偶极子，因此这种接收器又称偶极接收器(图c) ．优点：1）是重叠回线的变型，具有重叠回线的优点。2) 可观测水平分量，分辨率较高。3) 接收回线可以避开管道等人为导体，在人为导体较多的测区，其数据质量优于重叠回线。缺点：地质体的不均匀性影响较重叠回线大。 （4）分离回线装置：发射线框与接收线框保持一定距离分别布置的测量系统称分离式线框装置。该装置有两种形式，一种是发射和接收线框尺寸大小完全相同，另一种是接收线框为偶极接收器（图d）。该装置是将发射回线和接收回线分开，相隔一段距离，由于该装置在实际中应用效果不是很理想，因此，在常用的装置中一般不用该装置。
(5)双线框装置：双线框装置是由两个大小相同，平行而相邻的线框并联构成。该装置如图e 所示，双线框即做发射线框，又做接收线框，工作方式类似于单线框装置;发射和接收线框分别由两个大小相同而又独立的双线框组成，工作方式类似于共线框装置。双线框装置抗干扰能力强，但施工不方便，使用时受到限制。 (6)固定发射移动接收装置（大回线外组合、大回线内组合）：该装置由一个固定的大线框和一个可移动的多绕层小线框组成，大线框为发射框、小线框为接收框。发射线框通常为矩形，长边约600m以上，有时可达1～2km;接收框，通常为正方形，边长在lm以内;观测点可布置在发射框内或外。该装置可通过调节接收线框方位进行三分量观测，是目前较普遍的观测方法之一(图f). 优点：1）划分异常比较详细。2）勘探深度大。 缺点：1）有激发盲区，有漏矿的可能。2）方形回线太大，铺设不便。
磁性分离器的工作原理及功能 一、工作原理 磁性分离器是一种新型的磨床切削过滤设备，专用于机床切削和五金加工等机床行业，下面介绍一下磁性分离器的工作原理： 磁性分离器用于磨床及其他机床冷却液的净化。通过分离器的磁性滚筒把冷却液中的铁屑吸出，使冷却液保持干净。使用磁性分离器可以减少砂轮修正次数、提高工件的表面光滑度、延长砂轮和冷却液的使用寿命。 在磨削加工中，随着加工精度的提高，高速磨削和强力磨削技术飞速发展，除了选择合理的磨削参数以外，还必须提高磨削液的循环质量。 磁性分离器净化装置分为过滤式和动力式两种类型。 过滤式靠过滤介质清除杂质，如滤网式、线隙式、片式和纸带式过滤机。 动力式靠某种力(如离心力、磁力或重力)分离出杂质，如离心式、涡旋式和磁性式分离器等。 磨削铁磁性材料时，废液中既有铁磁性物质又有非铁磁性杂质，一般选用磁性分离器，除去80%以上的杂质。如需更好的控制过滤精度，最好是将磁性分离器和纸带过滤机组合使用。 磁性分离器对磁性铁屑的分离程度也尤为重要，大多数人并不了解磁性分离器的分离功能由哪些因素决定，认为磁性吸附力强就是性能高的磁性分离器。通常磁性分离器对杂质的分离程度主要取决于磁棍的吸附力、磨屑的脱离效果和磁棍的转速和转动方式。磁棍吸附力主要取决于磁棍的磁力、磁感应线的布局和吸附面积，科东所生产的磁棍采用钕铁硼磁铁作为磁源，同时掌握核心磁路技术，磁感应线在磁棍表面分布均匀，使磁棍的各个地方磁力都能达到最大化。 二、磁棍的转速和转动方式对磁性分离器的影响。
在切削液与磁辊的接触区域，吸磁杂质是陆续被吸附到磁辊上的，这些杂质亦被磁化，参与吸附新杂质的任务。所以，磁辊外表面旋转的线速度是非常重要的。速度快了，杂质容易吸附不彻底，使分离率降低;速度慢了，吸附在磁辊表面的杂质累积，使液体通过量又受到影响。因此，磁辊最科学的旋转方式是间歇旋转，也就是说当磁辊已经吸附到足够多的杂质，又不影响名义流量时，磁辊才旋转。既节约能源，降低磨损，又延长了使用寿命。 三、磁性分离器的功能。 磁性分离器是用来净化机床冷却液和其他磨床冷却液的，因为分离器本身拥有强大的磁力，可以将一些冷却液和清洁液里面的铁削等一系列残留物，通过磁力实现自动分离。保持切削液清洁，提高了工业加工的性能和加工产品的质量，并且可以减少工业加工的成本，提高生产效率，这对生产厂家是个好事；而且还减少环境污染，也减轻了社会对生产付出的环境成本。 胶辊型系列产品广发应用与平面磨床、内外圆磨床和无心磨床等含粉末杂质的切削液净化场合; 梳齿形系列产品各类普通磨床、粉末涂装线、轧辊磨床、轧钢废水净化、轴承磨削线等含颗粒杂质的切削液净化场合。各有各的优点，各有各的用处。作为常用的工业产品，磁性分离器安装简单，维护保养很简便，用户自己就可以进行，还有它的体积小，便于托运，很大程度上方便了用户的时间，并且运行效率高，噪音小。 四、磁性分离器的用途 磁性分离器是工业行业应用中，运用特别广泛的回收环节设备，能够有效的对冷却液等液体进行分离、过滤，应用的场所多是各种磨床、电加工等设备的冷却液和磨床精加工的冷却液净化。 在这些场所中，磁性分离器能将冷却液中的悬浮物和颗粒物进行分离，保证冷却液的循环利用，在很大一方面起到了节能减排、废物回收的作用。并且也能在排污方面进行减少，排污资金可以大量节约，在保护环境的同时又相对降低了工厂的开支。当我们看到这个词的时候，不是专业人士，第一时间不一定能知道它是用来做什么的。下文就普及一下它的重要性。
《重磁勘探》课程设计指导书 编写：张春灌 地球科学与工程学院 2015年月11月
目录 第一章课程设计的目的和意义 (1) 第二章单个球形在地面引起的重力异常计算公式 (2) 第三章程序设计内容 (3) 第四章课程设计报告格式 (4)
第一章课程设计的目的和意义 本课程设计是《重磁勘探》教学环节的延续（独立设课），目的是巩固所学的重力和磁法勘探的理论知识，加深对基本原理的理解，会用所学程序设计语言完成设计题目的程序编写、数据计算，利用现有绘图软件完成数据成图，对所得结果做分析研究。
第二章 单个球形在地面引起的重力异常计算公式 2 3222323222)(34)(h Y X h R G h Y X GMh g ++=++=?σπ球 若常数G 取6.67×10-3，剩余密度σ的单位取g/cm 3，半径R 的单位取m ，中心埋深h 的单位取m ，则重力异常Δg 的单位为mGal 。
第三章程序设计内容 （1）设计多个不同空间位置的球形矿体，并用Surfer等绘图软件绘制其平面和主剖面空间位置示意图（假设地面水平）； （2）推导多个不同空间位置的球形矿体在地面引起重力异常的正演计算公式； （3）利用所推导的公式，用Matlab语言编程实现重力异常的正演计算。
第四章课程设计报告格式 1、设计报告的组成 课程设计报告的构成包括：（1）前置部分：封面、目录页；（2）主体部分：引言（设计目的、任务与要求等）、正文、结论、参考文献、致谢、附录。 2、编写格式 2.1前置部分 2.1.1封面 由设计题目、班级、学号、姓名、指导教师、设计时间等部分组成。 2.1.2目录 由报告的章、节、附录等的序号、名称和页码组成，采用缩进格式。 2.2主体部分 2.2.1引言（设计目的、任务与要求等） 简要说明设计题目的目的、意义、内容、主要任务等。 2.2.2正文 正文是设计说明书的核心部分，占主要篇幅。可以包括实验与观测方法和结果、仪器设备、计算方法、编程原理、数据处理、设计说明与依据、加工整理和图表、形成的论点和导出的结论等。正文内容必须实事求是、客观真切、准确完备、合乎逻辑、层次分明、语言流畅、结构严谨，符合各学科、专业的有关要求。 2.2.3结论
重力勘探实验报告 学号： 班号： 061123 ：梦谨 指导教师：永涛
目录 前言 (2) 实验目的 (3) 实验原理 (3) 磁力仪工作原理 (4) 工作容及步骤 (3) 实验容及步骤 (6) 实验数据分析与解释 (7) 评述与结论 (13) 总结 (8) 建议 (9)
一．实验目的： 1.学习磁法勘探的基本原理，会用磁力仪进行简单的勘探； 2.根据勘探的结果，能够反演出地下物体的基本形态和特征。 二．实验原理 磁法勘探是利用地壳各种岩（矿）石间的磁性差异所引起的磁场变化（磁异常）来寻找有用矿产资源合查明隐伏地质构造的一种物探方法。 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。利用仪器发现和研究这些 磁异常，进而寻找磁性矿体和 研究地质构造的方法称为磁 法勘探。磁法勘探是常用的地球物理勘探方法之 图1 磁异常示意图 一，它包括地面、航空、海洋磁法勘探及井中磁测等。磁法勘探主要用来寻找和勘探有关矿产（如铁矿、铅锌矿、铜锦矿等）、进行地质填图、研究与油气有关的地质构造及构造等问题。
三．磁力仪的工作原理 磁力仪按其测量的地磁场参数及其量值，可分为：相对测量仪器和绝对测量仪器。从使用磁力仪的领域来看，可分为：地面磁力仪，航空磁力仪，海洋磁力仪及井中磁力仪。下面重点介绍电子式磁力仪中的质子磁力仪。 （1）性能指标 图3-6 GSM-19T型质子磁力仪 主要技术指标如下： 灵敏度：0.05nT 分辨率：0.01nT
绝对精度：±0.2nT 动态围：20000到120000nT 梯度容差：>7000nT/m 采样率： 3秒至60 秒可选 温飘：0.0025nT/°C（环境温度为0到-40°C）； 0.0018nT/°C（环境温度为0到+55°C） 工作温度：-40℃—+55℃ 存储4M字节：对流动站可存209715个读数 对基点站可存699050个读数 对梯度测量可存174762个读数 对步行磁测可存299593个读数 尺寸及重量：主机223×69×240mm,重2.1Kg 传感器170mm(长)×75mm(直径)，重2.2Kg （2）测量原理 应用质子自旋磁矩在地磁场的作用下围绕地磁场方向做旋进运动的现象进行磁场测量。在水、酒精、甘油等样品中，质子受强磁场激发而具有一定方向性，去掉外磁场，质子在地磁场作用下绕地磁场T旋进，其旋进频率f与地磁场T强度成正比，关系式为： T=23.4872f 单位：伽马或纳特。测定出频率f即可计算出总磁场强度T的数
第三节褶皱的野外观察与研究 在野外地质调查或填图过程中，对褶皱这一最基本的构造形迹进行观察与研究，是揭示某一地区的地质构造及其形成和发展的基础，故通常被野外地质工作者所注重。 一、常用分类方案 可从不同角度对褶皱构造进行分类，现择其常见者概述如下。 1．褶皱位态分类 褶皱空间位态主要取决于轴面和枢纽的产状，根据轴面倾角和枢纽倾伏角将褶皱分成七种类型。 褶皱位态分类简表 主要根据各褶皱形态的相互关系和厚度变化进行分类。 （1）根据各褶皱层的厚度变化分类：①平行褶皱主要特征是：褶皱面作平行弯曲；同一褶皱层的真厚度在褶皱各部位一致；弯曲各层具同一曲率中心；向下消失于滑脱面上。②相似褶皱主要特征为：褶皱面作相似弯曲；各面曲率相同，但无共同的曲率中心；两翼变薄而转折端加厚；平行轴面量出的视厚度在褶皱各部位相同；褶皱形态随深度的变化保持一致。（2）兰姆赛的褶皱形态分类。兰姆赛（Ramsay，1967）根据褶皱横截面上褶皱层厚度变化和等斜线的形式将褶皱分为 3 类 5 型，目前已被广泛采用。 Ⅰ型褶皱——等斜线均向内弧收敛，内弧曲率大于外弧曲率。再根据厚度变化细分为三 个亚型。 ⅠA型褶皱——褶皱层的厚度在转折端部分比翼部小，可称顶薄褶皱。 ⅠB型褶皱——褶皱层的厚度在各部分相等，是理想的平行褶皱。 ⅠC型褶皱——转折端的厚度比翼部的略大，是平行褶皱和相似褶皱的过渡类型。 Ⅱ型褶皱——等斜线相互平行，内弧和外弧的曲率相同，为典型的相似褶皱。 Ⅲ型褶皱——等斜线向外弧收敛，外弧曲率大于内弧曲率，为典型的顶厚褶皱。 3．其他分类方案 为便于对褶皱描述，可根据褶皱两翼之间的夹角（翼间角）大小，将褶皱描述为平缓（180 °～120°）、开阔（120°～70°）、中常（70°～30°）、紧闭（30°～5°）、等斜（5°～0°） 几种类型；还可以根据褶皱转折端的形态将褶皱描述为圆弧（滑）、尖棱、箱状褶皱和扰曲等。 70
水工程与工艺新技术期末小论文 学生姓名： _ 李静 学号： 6002208016 专业班级：给排水081班 时间： 2011-12-6
磁分离技术简析 班级：给排水081班 姓名：李静 学号：6002208016 文章摘要： 本文章主要研究了磁分离技术在水处理中的应用以及其现阶段存在的问题。除此之外，本文还对磁分离技术的基本原理、优点、分类等做了简单介绍。对于磁分离技术的应用及存在问题作了简单的分析和探讨，以及对磁分离技术的应用前景做了简单概括和总结。还对磁分离技术的优缺点做了简略剖析等。 文章关键词： 磁分离技术 水处理 分离原理 外加磁场 应用前景 正文 （一）磁分离处理法 磁分离法又称电磁吸附法，是近年来发展的一种水处理技术。利用现代磁化技术能实现磁性微粒粗粒化，弱磁性颗粒强磁化，非磁性颗粒磁性化。磁分离作为物理处理技术在水处理中获得了许多成功应用，显示出许多优点。该法不仅能直接处理水体中各种微粒的弱磁性、顺磁性物质，而且还能分离不具磁性的细菌、病毒、藻类悬浮物、有机和无机化合物、油脂类、重金属类等，应用范围非常广。如磁分离法已用于含油废水治理，包括磁性粉末法，被覆油膜磁粉法，磁流体法，油层悬浮磁粉过滤法，43O Fe 超微粒子破乳净化法等除油技术。 磁分离的基本原理就是通过外加磁场产生磁力，把废水中具有磁性的悬浮颗粒吸出，使之与废水分离，达到去除或回收的目的。对于水中非磁性或弱磁性的颗粒，利用接种技术可使他们具有磁性。目前具有代表性的磁分离设备是圆盘磁分离器和高梯度磁过滤器。 （二）磁分离技术的分类 磁分离按装置的原理可分为磁凝聚分离、高梯度磁分离和磁盘分离法，其中磁盘分离法中按使用磁铁类型的不同可分为铁氧体磁盘法和稀土磁盘法。 按磁场的产生方法可分为永磁分离和电磁分离（含超导电磁分离）。 按工作方式可分为连续式磁分离方法和间歇式磁分离法。 按颗粒的去除方式可分为磁处理技术的优点磁凝聚沉降分离和磁力吸着分离。 （三）磁分离技术的磁力分离原理 物质在外磁场的作用下会被磁化而产生附加磁场，其磁场强度'H 与磁场强度H 的向量和即为磁介质内部的磁场强度或称磁感应强度，'H 的方向与H 相
重磁勘探复习资料
————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：
一．地球重力场 1.重力C F G ，其中引力R R m Gm F 3 21；惯性离心力r m C 2 2.mGal u g s m 5 6210.10/1 3.试绘出图1.1中A 、B 、C 各点的引力、惯性离心力和重力的方向。 地球质量对它产生的引力为F,方向大致指向地心。物体A 随地球自转而 引起的惯性离心力为C 。引力与惯性离心力的合力G 就是重力。 4.将地球近似看成半径为6370km 的均匀球体，若极地处重力值为 9.8m /s 3 ，试估算地球的总质量为多少? 在极地处的重力只沿自转轴方向有分量，可近似为2 /GM R g 则 Kg G g R M 2411 62210965.510667.68.9106370 二．重力异常 1.由正常重力位推算得到的在正常椭球面(水准椭球面)上的重力公式称为正常重力公式。基本形式如下: ;β 8 18 1 ; g ;g )(φ g )2sin sin 1(21p e 212为地球扁率为地球的力学扁率为两极重力值为赤道重力值处的正常重力值 ；为计算点的地理经纬度 e e p e g g g g g 正常重力公式：2 2 2 m/s ) 2φ000005sin 0. -φ0053024sin 0. + 1 780327( 9. = g 2.重力异常基本公式 重力异常就是剩余质量的引力位沿Z 方向的导数,即 v z z y x d d d z G V z V g 2/3222])()()[()( 当剩余密度是均匀的时,则可提到积分符号之外,即有 d d z x z G z x g S 2 2)()() (2),( 1.水准面：平静的海洋面是一个重力等位面, 称为大地水准面 2角灵敏度：单位重力的变化所能引起的平衡体偏角的大小。（偏角越大,则表示仪器 越灵敏） 3.布格异常:包含了壳内各种偏离正常密 度分布的矿体与构造的影响, 也包括了地壳下界面起伏而在横向上相对上地幔质量的巨大亏损(山区)或盈余(海洋)的影响。 4.地磁台:连续地测定地磁要素绝对值及随时间变化场值, 其有固定的测点, 称为地磁台 5.地磁脉动：是一种地磁场的微扰变化, 它具有准周期结构的特点。 6.磁化强度：均匀无限磁介质受到外部磁场 H 的作用, 衡量物质被磁化的程度 7.混合改正:由于日变温度及零点掉格三 者混在一起反映在观测数据中, 也可以把 三项影响并成一种综合影响, 一次消除称 为混合改正。 8.二度体：即沿走向为无限长的物体 9.区域性异常：往往与大的区域构造或火 成岩分布等因素有关 10.解析延拓：根据观测平面或剖面上的重力异常值计算高于(或低于)它的平面或剖面上异常值的过程称为向上(或向下)延 拓。
日语词汇:工具量具仪器用语真円度「しんえんど」圆度 投影機「とうえいき」投影仪 顕微鏡「けんびきょう」 硬度計「こうどけい」 モーター电机 トランス变压器 レベルケージ水准仪 マイクロメータマイクロ千分尺 デジマイクロ数显千分尺 指示「しじ」マイクロ指示千分尺 ノギス游标卡尺 ピンゲージ验棒 ダイヤルゲージ千分表、百分表 デジタル数显式 ダイヤル度盘式 ブロック导磁块 VブロックV形块 マグネット磁铁 フォークリフト*车 ヘルメット安全帽 モンキーレンチ活板子 ハンマー手锤
カウンター计算器 秤「はかり」 おもり秤砣 ヒーター加热器 ドライヤー干燥器 バルブ阀 タップ丝锥 ダイス板牙 デプスゲージ深度计 シリンダーゲージ内径千分尺 センターゲージ中心量规 ハイトゲージ高度计 ブロックゲージ块规 シックネスゲージ塞规 ピッチゲージ螺距量规 やすり锉刀 ダイヤモンドやすり金刚石锉刀 サンドペーパー紙「かみ」やすり砂纸 プラスチックハンマ塑料锤 プラスチックケースプラコン塑料盒、塑料周转盒ドレッサー砂轮修正器 砥石「といし」砂轮 オイルストーン油石 エンドミル立铣刀
バイト车刀 チップ刀片 リーマ纹刀 ドリル钻头 ドリルチャック钻夹、钻夹头 ドライバーねじ回し「まわし」螺丝刀 スパナー*板子 レンチ扳手 六角「ろっかく」レンチ六角板子 バイス万力「まんりき」老虎钳 半田「はんだ」ごて焊烙铁 幅「はば」ゲージ幅规 栓「せん」ゲージ塞规 マルチメーターテスター万用表 ポリシーラー封口机（压袋机） パイプレンジ管板子 ブライヤー尖嘴钳 ペンチ钢丝钳 オイラー油差し「あぶらさし」油壶 ソケットレンチ套筒板子 リーフテスト面粗度測定器「めんそどそくていき」表面光洁度测量仪 ストップウォッチ秒表 クレーン吊车
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。
第一章野外工作方法和技术 3.1频率域激电工作程序 3.1.1 踏勘 根据地质任务在选择测区时，应组织力量进行踏勘，踏勘的目的在于了解测区的地质特点和地球物理前提以及接地条件、干扰水平、生活驻地、交通运输等情况。 3.1.2试验工作 对新的工作测区，在编写设计时应在典型的地质剖面上或具有代表性的地段，做一定数量的试验工作，具体实验工作量以能对测区的地球物理特征有一定的了解为宜。 3.1.3草查与普查 对于１:５万～１:２.５万的大面积草查与普查时，其工作方法的选择以偶极法或近场源法（ＡMＢN）为宜。就某一具体测区而言，应根据地质任务，通过分析所掌握的地质及以往的物化探资料或通过试验，确定一个适当的极距进行面积性的工作，以迅速得到面积性的资料，达到发现异常的目的。 3.1.4 详查 在普查所发现异常的基础上，开展１：１万～１：２千的详查工作，这时可用中梯装置扫面。建议采用一线供电多线测量的工作方式，以便在短时间内圈出异常的形态、做出成果的解释推断以及对异常进行轻型山地工程揭露。 对精测剖面，可采用偶极装置，根据不同极距（一般４－６个）
的观测结果勾绘出断面图，以判断矿体的埋深、倾向和形态，然后根据综合解释结果建议施钻验证，进而达到对异常的再解释。 在上述工作的同时，还要进行岩矿石物性测定和幅频特性的研究。 一、联合剖面法 图2-10 联合和剖面装置 如图2-10所示，装置系数计算方法和三极装置相同 联合剖面法是两个三极排列AMN∞和MNB∞的联合。所谓三极排列是指供电电极之一位于无穷远的排列。采用联合剖面装置时，可以用A电极，也可以用B电极供电，而A和B有一个共同的无穷远电极C。也就是当A或B供电时，供电迴路中另一电极C位于无穷远。如果以O表示测量电极M和N的中点，则在联合剖面装置时，四个电极A、M、N和B极位于同一直线上（这条直线就是测线），且AO=BO。无穷远极C一般铺设在测线的中垂线上，与测线之间的距离大于AO的五倍（CO＞5AO） 工作中将AMNB四个电极沿测线一起转动，并保持各电极间距离不变，中点O就作为测点的位置。在每个测点上分别测出AMN∞排列和MNB∞排列Fs、ρs。对于同一极化体，AMN、BMN的测量结果将在极化体上方形成交点。利用这种交点性质和曲线的不对称性可判断极化体的产状、形态。
磁分离技术的基本原理 磁分离技术应用于废水处理有三种方法:直接磁分离法、间接磁分离法和微生物—磁分离法。利用磁技术处理废水主要利用污染物的凝聚性和对污染物的加种性。凝聚性是指具有铁磁性或顺磁性的污染物,在磁场作用下由于磁力作用凝聚成表面直径增大的粒子而后除去。加种性是指借助于外加磁性种子以增强弱顺磁性或非磁性污染物的磁性而便于用磁分离法除去;或借助外加微生物来吸附废水中顺磁性离子,再用磁分离法除去离子态顺磁性污染物。 磁分离技术是借助磁场力的作用，对不同磁性的物质进行分离的一种技术。一切宏观的物体，在某种程度上都具有磁性，但按其在外磁场作用下的特性，可分为三类：铁磁性物质、顺磁性物质和反磁性物质。其中铁磁性物质是我们通常可利用的磁种。各种物质磁性差异正是磁分离技术的基础。 磁分离法按装置原理可分为磁凝聚分离、磁盘分离和高梯度磁分离法三种。按产生磁场的方法可分为永磁分离和电磁分离（包括超导电磁分离）。按工作方式可分为连续式磁分离和间断式磁分离。按颗粒物去除方式可分为磁凝聚沉降分离和磁力吸着分离。 磁分离技术分类 1磁凝聚法 磁凝聚法是促使固液分离的一种手段,是提高沉淀池或磁盘工作效率的一种预处理方法。根据斯托克斯定律,利用磁盘吸引磁性颗粒,颗粒越大所受到的磁力越大,越易被磁盘吸着去除。废水通过磁场,水中磁性颗粒被磁化,形成如同具有南北极的小磁体。由于磁场梯度为零,因此它受到的大小相等方向相反的力的作用,合力为零,颗粒不被磁场捕集,但颗粒之间却相互吸引,聚集成大颗粒。当废水通过磁场以后,由于磁性颗粒具有一定的矫顽力,因此能继续产生凝聚作用。对于钢铁废水,通过预磁处理,一般沉降效率可提高40%—80%。 磁凝聚法的特点是: (1)可节省大量用于化学絮凝的药剂以及相应的贮存、制备和投加设备。 (2)用永久磁铁时,只需一次投资,不需日常管理费用,不消耗能源。用电磁处理每m3废水也只需0.001—0.003 kWh,电耗甚少。 (3)效果稳定,不需要复杂的操作管理。
《重磁勘探》课程设计报告 专业：勘查技术与工程班级：物探1203班姓名：张小涵 学号：201211020321 指导教师：张春灌 二〇一四年十二月二日
《重磁勘探》课程设计任务书
目录 第1章引言 (1) 第2章模型设计 (2) 第3章程序实现 (4) 第4章结果分析 (6) 第5章总结 (10) 参考文献 (11)
第一章引言 一、课程设计目的和意义 本次课程设计是《重磁勘探》学习的延续，目的是巩固所学的重力和磁法勘探的理论知识，加深对基本原理的理解，会用所学程序设计语言（如Matlab，Surfer）等软件完成课程设计题目的程序编写、数据计算，利用现有绘图软件完成数据成图。 二、课程设计内容 两个不同空间位置的球形矿体在地面引起的重力异常。 三、课程设计要求 1.设计两个不同空间位置的球形矿体，并画出其平面和主剖面空间位置示意图(假设地面水平)。 2.推导两个不同空间位置的球形矿体在地面引起重力异常的计算公式，利用推导出的公式，用Matlab语言编程实现计算重力异常。 3.根据所提供的课程设计报告格式编写报告，报告中应附上课程设计任务书，报告内容应包括所推导的公式、所编写的程序、结果图件等。
第二章 模型设计 一、 计算公式 2 322 2 32 322 2 ) (34 ) (h Y X h R G h Y X GMh g ++= ++= ?σπ球 若常数G 取6.67*10-3，剩余密度σ的单位取g/cm 3，半径R 的单位取m ，中心埋深h 的单 位取m ，则重力异常Δg 的单位为mGal 。 二、模型参数 三、模型图件 图2-1 球体平面空间位置示意图
习题一 1. 1.说明地核地幔地壳的特征和划分依据 地壳：莫霍面以上的地球物质，组成物质成分主要为硅铝镁等。上地壳为花岗岩层，主要有硅铝氧化物构成，下地壳为玄武岩层，主要由硅镁氧化物构成。全球大陆地壳平均厚度月39~41km 。大洋地壳为8~10km 地幔：莫霍面和古登堡面之间的地球物质，厚度约2865km ，体积最大，质量最大一层。上地幔顶部存在一个软流层，软流层以上地幔部分和地壳共同组成岩石圈。下地满温度压力和密度君增大，物质成可塑性固态 地核：古登堡面至地心之间的地球物质，平均厚度约3400km 。外地核厚约2080，物质大致呈液态，可流动，过渡层厚约140km ，内地核是半径约1250km 的球心，物质大概为固态，主要由铁镍构成。 划分依据： 莫霍面：地壳和地幔间，横纵波传播速度陡增 古登堡面：地幔和地核之间，纵波减速，横波消失。 4.假定地球是一个密度均匀的正球体，位于球心处单位质点所受的引力应是多大?有人说，按牛顿万有引力定律，该处的引力应为无穷大（因为 ∞→→2 0lim r GM r ），对不对？为什么？ 答：不对，应为零，万有引力定律适应于两质点之间或两物体的大小相对于距离可以忽略的情况。
7.重力等位面上重力值是否处处相等?为什么?如果处处相等，等位面的形状如何?如果重力有变化，等位面的形状又有何变化? 答：等位面上重力位相等，重力值是矢量，有大小和方向，若处处相等则为平面。 8.分析重力等位面，水准面，大地水准面区别与联系。 重力等位面：连结重力位相同点所构成的面，它处处与重力g 的方向垂直。 大地水准面：由静止海水面并向大陆延伸所形成的不规则的封闭曲面。是水准面向大陆的延伸 水准面：静止的水面称为水准面。它是重力场的一个等位面。 9.利用用赫尔默特公式计算： 1)从我国最南边的南沙群岛（约北纬5?）到最北边的黑龙江省漠河（约北纬54?），正常重力值变化有多大? 请用用赫尔默特公式计算。 答：1901-1909年赫尔默特公式 2229.78030(10.005302sin 0.000007sin 2)/g m s ???=+- 南沙群岛处有：1 1.000040059g = 漠河有：2 1.00346367g = 则：2210.003423611m/s g g -= 2）两极与赤道间的重力差是多大? 3）若不考虑地球的自转，仅是由于地球形状引起的极地与赤道间重力差为多少? 13.指出：“同一质量的地质体在各处产生的重力异常应该一样”说法正误和原因。 重力异常：由于地球质量分布不规则造成的中各点的重力矢量g 和矢
化探野外工作方法及要求-标准化文件发布号：（9556-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII
化探野外工作方法及技术要求 根据测区地质、地理条件等选用最合适的化探方法。常用的化探方法有：岩石测量、水系沉积物测量、土壤测量等。 一、岩石地球化学测量 岩石测量的采样工作和样品加工等方面的工作效率较低，成本较高，因而很少在大范围内开展面积性岩石测量。一般在露岩较好地区进行详查，查证异常，钻孔原生晕等。 1、采样布局： 面积性测量布设：应根据探查对象特点选择方网或矩形网。可以采用剖面法或以目标追踪法进行采样。也可以采用按一定面积划分采样单元，即采用单元网格采样。等轴状或透镜状矿体与异常，通常采用方格网；带状或长条形矿体或异常一般使用矩形网格。地形切割剧烈的山区，可以沿山脊及山脚以及易通行道路布置取样，尽量使样品在区内分布均匀。每一矿化体或异常上不少于2条测线，每条测线上不少于2～3个样点。 剖面布设：剖面方向通常垂直地层、构造线或异常体，视范围大小布置不同密度的剖面。 2、采样定点：通常使用仪器布设测网或采用GPS定点，定点误差在相应比例尺图上不大于2mm。 3、采样方法： ⑴、面积性测量：要求采组合样，可按测线组合或按网格组合。通常采样格子或分域采样，每个采样网格内均匀地布采5～8个子样组合为一个样品；沿线采样则由3～5点，岩石碎片5～8块组成组合样。通常每一种岩石应分别取样，不可几种岩性混采。组合范围在5～10m或1/10点距的范围内。当矿化极不均匀，或遇构造带、矿化带、蚀变带等有利地段时，应适当加密采样。 ⑵、剖面测量：按以确定的剖面位置，据不同目的和地质特点，沿剖面线采集组合样。 ⑶、钻孔原生晕采样：钻孔岩心取样是沿着钻孔岩心，自上而下在一定点距内作连续拣块或间断拣块。必要时取地质副样。取样密度按矿化类型确定，而分样间距是以岩心提升回次结合孔深和地质特征划分岩性段来确定的。通常
磁性分离器用于磨床及其他机床冷却液（切屑油或乳化业液）的净化。通过分离器的磁性滚筒把冷却液中的铁屑吸出，使冷却液保持干净。无滤材消耗。方便安装，可与其他形式过滤机如鼓式(滚筒式)纸带过滤机、平网式纸带过滤机、真空负压式纸带过滤机等组合使用。磁体根据客户要求可采用铁氧体、钕铁硼或铝镍钴。壳体材料根据具体情况采用优质碳钢或优质不锈钢. 使用磁性分离器可以减少砂轮修正次数、提高工件的表面光滑度、延长砂轮和冷却液的使用寿命。同时减轻工人的劳动强度，减少了冷却液对环境的污染，还可以与纸带过滤机组合使用，使过滤精度提高，磁性分离器是磨床及磨屑加工自动线的重要附件。 磁性分离器应用领域：特别适合于数控机床，放电加工机床，抛光机，齿轮加工机床，磨床和其它在加工过程中产生含铁微粒的冷却液使用场合。 二、作用 可减少冷却液消耗 使冷却泵、刀具使用寿命提高. 工件表面质量Ra值可提高30% 连续工作，杂质易于排出 机床维护时间减少50% 安装方便且无滤材消耗 三、主要特点 ●根据冷却液中杂质形态和含油情况可选胶辊型磁性分离器及梳齿型磁性分离器 ●胶辊型磁性分离器根据现场具体情况可选电机内置型与外置型 ●为方便吸附在磁分器表面上的杂质充分掉落，胶辊型磁性分离器内部磁体可设 计成磁力由强渐弱的结构，只有外筒转，减省动力消耗,节能明显. ●强磁型梳齿型磁性分离器表面可选加刮板排屑机构及水力冲洗装置以便彻底排 除杂质,解决磨屑沉积问题；为更好排干水分，梳齿型磁分器还可选加液位控制开关或时间继电器以使减速电机断续运转 ●为方便客户使用入水可设计成上入水或后入水，出水可设计成左右及下出水 ●磁性分离器单机流量从25L/min到2000L/min ●减速电机电压为三相380或220伏，减速电机可按用户要求放置在左右任一 侧
创作编号： GB8878185555334563BT9125XW 创作者：凤呜大王* 2.常用的工程地质勘探方法？具体工程的应用？ 勘察方法或技术手段，主要以下几种： 勘探工作包括物探、钻探和坑探等各种方法。它是被用来调查地下地质情况的；并且可利用勘探工程取样进行原位测试和监测。应根据勘察目的及岩土的特性选用上述各种勘探方法。主要有坑、槽探、钻探、地球物理勘探等方法。 1．坑、槽探： 就是用人工或机械方式进行挖掘坑、槽、井、洞。以便直接观察岩土层的天然状态以及各地层的地质结构，并能取出接近实际的原状结构土样。
2．钻探： 是指用钻机在地层中钻孔，以鉴别和划分地表下地层，并可以沿孔深取样的一种勘探方法。钻探和坑探也称勘探工程，均是直接勘探手段，能可靠地了解地下地质情况，在工程勘察中是必不可少的。钻探是工程地质勘察中应用最为广泛的一种勘探手段，它可以获得深层的地质资料。 3．地球物理勘探： 简称物探，它是通过研究和观测各种地球物理场的变化来探测地层岩性、地质构造等地质条件的。物探是一种间接的勘探手段，它的优点是较之钻探和坑探轻便、经济而迅速，能够及时解决工程地质测绘中难于推断而又急待了解的地下地质情况，所以常常
与测绘工作配合使用。它又可作为钻探和坑探的先行或辅助手段。常用的地球物探方法有直流电勘探、交流电勘探、重力勘探、磁法勘探、地震勘探、声波勘探、放射性勘探。 ①工程地球物理勘探。简称工程物探，其目的是利用专门仪器，测定各类岩、土体或地质体的密度、导电性、弹性、磁性、放射性等物理性质的差别，通过分析解释判断地面下的工程地质条件。它是在测绘工作的基础上探测地下工程地质条件的一种间接勘探方法。按工作条件分为地面物探和井下物探（测井）；按被探测的物理性质可分为电法、地震、声波、重力、磁法、放射性等方法。工程地质勘察中最常用的地面物探为电法中的视电阻率法，地震勘探中的浅层折射法，声波勘探等；测井则多采用综合测井。 物探的优点在于能经济而迅速地探测较大范围，且通过不同方向的多个剖面获得的资料是三维的。以这些资料为基础，在控制点和异常点上布置勘探、试验工作，既可减少盲目性，又可提高精度。测井则可增补钻探工作所得资料并提高其质量。开展多种方法综合物探，根据综合成果进行对比分析，可以显著提高地质解释的质量，扩大物探解决问题的范围，缩短工程地质勘探周期并降低其成本。由于物探需要间接解释，所以只有地质体之间的物理状态（如破碎程度、含水率、喀斯特化程度）或某种物理性质有显著差异，才能取得良好效果。
第七章 磁力仪、磁法勘探的工作方法 §7.1 磁测仪器 一、概述 磁力仪仅是观测磁场变化的仪器，种类很多。但总的说来，可分为机械式磁力仪和电子式磁力仪两大类。 磁异常 0T T T a -= 通常测量： 垂直磁异常：0Z Z Z a -= 水平磁异常：0H H H a -= 总强度磁异常 0T T T -=? 我校：G-856质子旋进式磁力仪 ———— 测量T ?、垂直水平梯度 精度 0.1nT
二、机械式磁力仪 机械式磁力仪又称为磁秤，按照构造特征的差异，仪器可分为悬丝式和刃口式两类，而每一类又可分为测量磁场水平分量变化值的水平磁秤和测量磁场垂直分量变化值的垂直磁秤。 悬丝式垂直磁力仪的内部结构：
平衡方程： (1) 式中 Z ——地磁场垂直分量 m ——磁棒的磁矩 P ——磁系受的重力 θ——磁棒的偏转角 τ——悬丝的扭力系数 )(12S S Z -=?ε
三电子式磁力仪 电子式磁力仪包括磁通门磁力仪、质子磁力仪、光泵磁力仪和超导磁力仪四种。既可用于地磁场的相对测量，又可用于地磁场的绝对测量。 质子磁力仪的工作原理： 物质的原子是由带正电的原于核和绕核旋转的带负电的电子组成，而原子核内又有不带电的中子和带正电的质子，氢的原子核中只有一个质子。煤油、酒精、水等富含氢的物质，其分子中的电子的自旋磁距成对抵消。其轨道磁矩也因分子间的相互牵制而被“封固”，除氢核以外的原子核的自旋磁矩也都互相抵消，唯有氢核即质子还存在自旋磁矩。无外磁场存在时，这些质子的磁矩方向是杂乱的。
质子旋进的角频率ω与地磁场总强度成正比。 T p ?=γω 式中11810)0000075.06751987.2(--??±=s T p γ ——质子磁旋比(质子磁旋距与自旋角动量之比 ) nT 九十年代以来，加拿大、美国和澳大利亚等国相继研制出了一些新产品。1993年，加拿大Scintrex 公司推出了新型ENVI —MAG 质子磁力仪。这是一种轻便型仪器(野外作业总重量5.5kg)，主要用于环境工程等问题的勘查。其灵敏度0.1nT ，步行测量每秒采样两次。
4 EH-4高频大地电磁测深技术 4.1 EH-4高频大地电磁测深原理 EH-4高频大地电磁测深系统由美国EMI 公司和Geo-metrics 公司联合研制出的电导率张量测量仪。EH-4利用大地电磁的测量原理，通过配置的人工电磁波发射源，可以弥补大地电磁场的寂静区和几百赫兹附近的人文电磁干扰谐波；EH-4依靠先进的电磁数据自动采集和处理技术，将大地电磁法（MT ）和可控源音频大地电磁法（CSAMT ）结合起来，实现了天然信号源与人工信号源的采集和处理，成为国际先进的双源大地电磁测深系统。该系统能观测从地表数米至一千多米的地质断面的电性变化信息，基于对断面电性信息的分析研究，可以应用于地下水研究、环境监测、矿产与地热勘察，以及工程地质调查等。该系统适用于各种不同的地质条件和比较恶劣的野外环境。其方法原理与传统的MT 法一样，它是利用宇宙中的太阳风、雷电等入射到地球上的天然电磁场信号作为激发场源，又称一次场，该一次场是平面电磁波，垂直入射到大地介质中，由电磁场理论可知，大地介质中将会产生感应电磁场，此感应电磁场与一次场是同频率的，引入波阻抗Z 。在均匀大地和水平层状大地情况下，波阻抗是电场E 和磁场H 的水平分量的比值。 ()H E i e H E ??-=Z （1） 2 25151y x xy xy H E f Z f ==ρ （2） 225151 x y yx yx H E f Z f ==ρ （3） 式中f 是频率，单位是Hz ，ρ是电阻率（M ?Ω），E 是电场强度（mv/km ），H 是磁场强度（nT ）,E ?是电场相位，H ?是磁场相位，单位是mrad 。必须提出的 是，此时的E 与H ，应理解为一次场和感应场的空间张量叠加后的综合场，简
分离工程期末论文 磁分离技术与应用Magnetic separation technology and application 学院：化学工程学院 专业班级：化学工程与工艺化工081 学生姓名：樊波学号：050811101 指导教师：戴卫东（副教授） 2011年6月
磁分离技术 1 引言 磁化技术是将物质进行磁场处理，并导致物质的宏观性质发生某些变化，从而实现某种工程或工艺目的【1】。液态物质磁场处理技术的研究工作起始于60年代，近半个世纪来获得飞速发展，给科技进步和社会经济的发展注入了新的活力。 随着强磁场、高梯度磁分离技术的问世，磁分离技术的应用已经从分离强磁性大颗粒到去除弱磁性及反磁性的细小颗粒、从最初的矿物分选、煤脱硫发展到工业水处理、从磁性与非磁性元素的分离发展到抗磁性流体均相混合物组分的分离。 2 正文 2.1 磁分离技术研究历史 采用超导磁体分离矿石、煤、高岭土等固体物质中磁性杂质在国内外已得到广泛应用，但用于废水分离净化尚少涉及。主要原因是对于废水中的有机、无机污染物，由于这些污染物本身没有磁性，靠磁场产生的磁吸引力无法分离。日本大阪大学Nshijima研究组最早开始超导磁分离污水处理研究，并建立了示范装置，用于分离造纸厂污水，分离后污水COD(化学需氧值)可由起始的110mg/L，降到25mg/L，去除率近80％。他们采用的是预先在污水中添加Fe3O4"磁种子"颗粒和聚氯化铝絮凝剂，絮凝剂将污水中有害物质和Fe3O4磁性颗粒一起絮凝，这样通过超导磁体吸引分离。尽管分离效果很好，但由于还需加入有机絮凝剂，没有完全摆脱因有机絮凝剂的加入带来的二次污染，此外超导磁体冷却采用的是液氦浸泡冷却，对于我国，氦资源贫乏，这将导致大规模应用推广的限制。 而李来凤的研究却克服了以上问题，采用等离子有机覆膜技术在Fe3O4磁性颗粒表面生长带活性基团的有机薄膜，这层纳米厚度的薄膜可以有效地捕捉污水中的有机物、无机离子，代替了有机絮凝剂的加入，而且由于有机膜与Fe3O4有很强的结合力，使得这种新型复合"磁种子"材料可以重复使用，较单纯的Fe3O4磁种子材料有明显优势【2】。因此开展新型、高效、低成本超导磁分离工业废水处理技术的研究对我国节能减排具有重要意义，是未来极具潜在应用价值的技术。 2.2 磁分离技术的现状 从1993年开始，洛阳石化总厂、洛阳石化工程公司炼制所和中南工业大学合作致力于FCC废催化剂磁分离技术的开发，到1995年底，在洛阳石化总厂建