高精度磁法勘探讲义
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磁法勘探-地球的磁场
磁法勘探的测量方法
地面磁测
在地面上设置测点，测量地磁场强度和 方向，适用于大面积区域勘探。
海洋磁测
在海洋调查船上安装磁力仪，测量海 底地磁场强度和方向，适用于海洋资
源勘探。
航空磁测
在空中飞行器上安装磁力仪，测量地 磁场强度和方向，适用于山区、沼泽 等复杂地形区域。
井中磁测
在钻孔中安装磁力仪，测量地磁场强 度和方向，适用于地质勘探和地下资 源调查。
01
02
03
磁力梯度测量
通过测量磁场的变化率， 提高对地下磁性体分辨能 力，能够探测更小的目标。
磁力扫描技术
采用多通道磁力仪，实现 大面积、快速、高精度的 磁场测量，提高勘探效率。
磁力成像技术
利用多分量磁力仪，获取 地下磁性体的三维形态和 分布特征，实现地下构造 的三维重建。
磁法勘探与其他地球物理方法的结合
04
磁法勘探的实际应用
资源勘探
铁矿
石油和天然气
磁法勘探能够通过测量地磁场的变化， 发现地下铁矿的磁异常，从而确定铁 矿的位置和规模。
磁法勘探可以通过测量地磁场的变化， 发现地下油气藏的磁异常，为石油和 天然气的勘探提供重要线索。
煤炭Leabharlann 煤炭是一种具有较强磁性的物质，磁 法勘探可以用来探测煤田，了解煤层 的分布和埋深。
磁法勘探-地球的磁场
contents
目录
• 磁法勘探概述 • 地球磁场的基本知识 • 磁法勘探的技术和方法 • 磁法勘探的实际应用 • 磁法勘探的未来发展
01
磁法勘探概述
磁法勘探的定义
磁法勘探：利用地球磁场的变化规律 来探测地下矿藏、地质构造和其他地 质体的地球物理方法。
磁法勘探通过测量地球磁场强度的变 化，推断出地下地质体的磁性差异， 进而确定其分布、形态和规模。
浅谈矿产勘探中高精度磁法的原理与实例分析
浅谈矿产勘探中高精度磁法的原理与实例分析摘要：高精度磁法勘探在矿产资源勘查中应用广泛，其一是直接用于磁铁矿床的普查和勘探，可精确查明磁铁矿的平面分布范围；利用各岩、矿测定的磁参数，通过专用软件可以进一步推断确定矿体的埋深；其二用于寻找与磁性矿物共生的金属矿床，要重视弱磁异常的分析解释工作，充分研究引起弱磁异常的真正原因，结合地质的研究，查找有利成矿构造异常带进行验证，以达到找矿目的。
地面高精度磁法勘探资料的解释成果，对指导地质勘探找矿具有较好的地质效果。
关键词：高精度磁法；多金属矿；勘探Abstract: High precision magnetic survey in the exploration of mineral resources is widely used, it is directly used for magnet ore prospecting and exploration, can accurately identify magnetite plane distribution range; the rock, ore determination of the magnetic parameters, through special software can further inference to determine the buried depth; second for finding and magnetic minerals symbiotic metal deposit, pay attention to weak magnetic anomaly analysis and interpretation work, full of the true reasons caused by weak magnetic anomaly, combining with geologic research, find favorable ore-forming tectonic belt is verified, in order to achieve the prospecting target. Ground high precision magnetic survey data interpretation results, to guide geological exploration prospecting has good geological effect.Key words: high precision magnetic method; ore prospecting;1 高精度磁勘探的原理根据《磁法勘探》地面磁法勘探是在地面观测地下介质磁性差异引起的磁场变化的一种地球物理勘查方法。
地面高精度磁法在矽卡岩型矿床勘查中的应用
地面高精度磁法在矽卡岩型矿床勘查中的应用面高精度磁法的应用，通过对地质结构的分析，将测量的数据进行分析和处理，为地质勘查工作提供了重要的参考依据。
高精度磁法目前已经普遍运用到地质勘查工作中，其重要作用是进行预测，主要包括三个方面：划分岩体、划分构造单元及构造位置、直接（间接）找矿。
作者通过地面高精度磁测在地质勘查的运用和研究，在寻找矽卡岩型矿产中，磁法测量能有效的寻找到矽卡岩的具体位置，指导下一步找矿工作。
标签：地面高精度磁法;应用;矽卡岩;钨矿;磁异常某矿矿区矿床类型为矽卡岩型白钨矿矿床，矽卡岩型矿床的矽卡岩与围岩存在磁性差异，且矽卡岩同时又是赋矿的主要岩性和层位，高精度磁法测量工作目的是通过间接找寻与围岩有磁性差异的矽卡岩分布情况，从而寻找到白钨矿。
1地面高精度磁法勘探的原理所谓地面高精度磁法勘探，主要是通过在地面观察测量地下磁性的差异，及其引起的磁场变化的地球物理勘查方法。
含有磁性矿物质的各种矿石、岩石以及磁性物体等，具有各种各样的剩余磁性、感应磁性，进而形成磁场异常现象，重复叠加于正常地磁场中。
采用仪器测量以后，可以根据测量结果进一步分析地面磁场异常所表现出来的特点，从而实现找矿的目的，也可以有效解决其他类型的地质问题。
《地面高精度磁测技术规程》规定，高精度磁法勘探的含义是磁误差等于或者低5nT的磁测工作，高精度磁测的适用工作是勘查弱磁性目标物、或者隐伏磁性体在地表产生的弱磁异常研究等。
2高精度磁法特点（1）高精度磁法是测量低下磁场的一种技术，可以使所取磁场信息更为详细与丰富，能够解决传统的中低磁测在找矿中难以解决的问题，在矿产勘探方面，具有很强的能力与精度。
（2）在实际工作中，高精度磁法所使用的仪器比较轻便，而且操作简单，无需加大成本与工作难度，使找矿的工作效率得以提高，并降低劳动强度。
（3）在找矿时，高精度磁法在解释磁场异常中，其分辨率非常高，一方面，能够对其具体地质结构进行分辨，另一方面，通过延拓，还能对磁场的真假异常进行辨别，在勘探地质的过程中，具有非常高的实用性。
重力勘探和磁法勘探 应用地球物理概论 课件 ppt
2020/6/30
g 异 ＝ g 现 g g 地 g 中 g 高
正常场改正
地形校正
布格重力异常
中间层校正
高度校正
2020/6/30
基准面
3.资料解释
（1）异常划分：区域异常和局部异常 区域异常：反映深而大的地质体，其特点是分布范围 大，变化平稳，有明显的规律性。 局部异常：反映浅而小的地质体，其特点是异常范围小 ，梯度大，变化比较明显。
（4）岩石矿物的磁性（磁测应用前提条件）
磁化率（k）、剩余磁化强度（Mr）、感应磁化强度（Mi）
2020/6/30
M M i M rk T M r
磁铁矿
沉积岩
高
磁化率（k） 低
附：单位换算
（1）SI制 （2）CGSM制 （3）1高斯（Gs）＝10-3安/米(A/m) （4）1高斯（Gs）＝10-4韦/米2或特斯拉(Wb/m2或
g 异 ＝ g 现 g g 地 g 中 g 高
重力异常 正常场改正 地形校正 中间层校正 高度校正
2020/6/30
（4）重力勘探的应用条件
• （1）密度差（剩余质量） • （2）水平（横向）变化 • （3）地形影响有限
g + 0 _
2020/6/30
2. 重力仪器和重力勘探工作方法
2020/6/30
2020/6/30
我国大陆区域重 力场呈现三级台 阶状，由东向西 逐次降低，它们 被两大梯级带分 隔和连接。
1）东部区域 重力高，即第一 台阶。
2）中部弧形 区域重力场，即 第二台阶。
3）青藏区域 重力低，即第三 台阶。
南 海 重 力 异 常
2020/6/30
（2）定性解释：
X,Y, Z, H,T, D, I各量统称为地磁要素
g 异 ＝ g 现 g g 地 g 中 g 高
正常场改正
地形校正
布格重力异常
中间层校正
高度校正
2020/6/30
基准面
3.资料解释
（1）异常划分：区域异常和局部异常 区域异常：反映深而大的地质体，其特点是分布范围 大，变化平稳，有明显的规律性。 局部异常：反映浅而小的地质体，其特点是异常范围小 ，梯度大，变化比较明显。
（4）岩石矿物的磁性（磁测应用前提条件）
磁化率（k）、剩余磁化强度（Mr）、感应磁化强度（Mi）
2020/6/30
M M i M rk T M r
磁铁矿
沉积岩
高
磁化率（k） 低
附：单位换算
（1）SI制 （2）CGSM制 （3）1高斯（Gs）＝10-3安/米(A/m) （4）1高斯（Gs）＝10-4韦/米2或特斯拉(Wb/m2或
g 异 ＝ g 现 g g 地 g 中 g 高
重力异常 正常场改正 地形校正 中间层校正 高度校正
2020/6/30
（4）重力勘探的应用条件
• （1）密度差（剩余质量） • （2）水平（横向）变化 • （3）地形影响有限
g + 0 _
2020/6/30
2. 重力仪器和重力勘探工作方法
2020/6/30
2020/6/30
我国大陆区域重 力场呈现三级台 阶状，由东向西 逐次降低，它们 被两大梯级带分 隔和连接。
1）东部区域 重力高，即第一 台阶。
2）中部弧形 区域重力场，即 第二台阶。
3）青藏区域 重力低，即第三 台阶。
南 海 重 力 异 常
2020/6/30
（2）定性解释：
X,Y, Z, H,T, D, I各量统称为地磁要素
磁法勘探 05 磁异常的正演共51页PPT
1、最灵繁的人也看不见自己的背脊。——非洲 2、最困难的事情就是认识自己。——希腊 3、有勇气承担命运这才是英雄好汉。——黑塞 4、与肝胆人共事，无字句处读书。——周恩来 5、阅读使人充实，会谈使人敏捷，写作使人精确。——培根
磁法勘探 05 磁异常的正演
•
6、黄金时代是在我们的前面，而不在 我们的 后面。
•
7、心急吃不了热汤圆。
•
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
8、你可以很有个性，但某些时候请收 敛。
•
9、只为成功找方法，不为失败找借口 (蹩脚 的工人 总是说 工具不 好)。
•
10、只要下定决心克服恐惧，便几乎 能克服 任何恐 惧。因 为，请 记住， 除了在 脑海中 ，恐惧 无处藏 身。-- 戴尔． 卡耐基 。
第二章 磁法勘探 第一节(一) 地球的磁场及磁异常解读
磁法勘探可用于地质调查的各个阶段。在地
质填图时﹐磁法勘探可以划分沉积岩﹑喷出岩﹑ 基性岩﹑超基性岩及变质岩的分布范围﹔可以研 究沉积岩下面的基底构造﹔查明各种控制成矿的 构造﹐如深大断裂和火山口等。在普查找矿时﹐ 磁法勘探可用来直接寻找磁铁矿床﹐并可与其他 物探方法配合﹐间接寻找或预测石油﹑天然气 ﹑
向上。
由地磁场的基本特征，如地球有两个磁极，
磁极处的地磁场约等于磁赤道上的地磁场的两倍 及地磁场的等强度线，等倾线大致与纬度线平行 等，说明地磁场与一个磁偶极子的磁场相近。确 切地说，现代地磁场与一个磁心位于地心、磁轴 与地理轴夹角为11.5°、磁矩约等于7.9×1022 A.m2的磁偶极子的磁场拟合的最佳。通常称这个 磁偶极子为地心偶极子。
2.地磁要素
地磁场总强度 T 是矢量，为描述地磁场总强
度T 在地表某一点的状态，我们定义若干个地磁
要素。将空间直角坐标系的原点置于考察点，x轴
指地理北(或真北)N，z轴铅直向下。
正，图南中半，球I为T 地上磁倾倾，角规，定北I为半负球；ZT 为下地倾磁，场规垂定直I为
分水理分量平北量，分向，北 量 东 全半 ， 偏 球D球 全 皆为Z球 指为正皆向正，指真，西磁北南偏北，半DY；为为球D负地Z为为；磁地负X场磁；为东偏H地向角为磁分，地场量H磁北，自场H向地 东偏Y为正，H 西偏Y为负。 以上七个量称为地磁 要素，它们的关系如下：
煤﹑铜﹑铝﹑镍和其他金属﹑金刚石等。在勘探 磁铁矿床时﹐结合钻探资料﹐可以推定矿体的形 状﹐指导正确布置钻孔和寻找钻孔旁侧及深部的 盲矿体。此外﹐磁法勘探还可用于研究深部地质 构造和解决其他地质问题﹐以及应用于考古学等 方面。
钒钛磁铁矿
轻型飞机航空磁力/磁梯度测量
地球物理第12课磁法勘探的应用
根据以上分析，可以认为异常是由 磁铁矿体引起的。
完整版课件ppt
33
4、正演计算
进行计为算了。进当一选步取肯球定体推总断磁结矩果的M 正 确13 性4.3 ， 利10用3C 斜G S 磁M 化时球，体取的RZ a Z3表a12达m式 ， 算出的 i 30 理论曲线与实测曲线基本符合。
Za
完整版课件ppt
第八节 磁法勘探的应用
完整版课件ppt
1
一 磁异常的深部特征
– 1. 古地磁极的迁移 – 2. 海底磁异常的大错动 – 3. 海底磁异常和地磁年表的对比
完整版课件ppt
2
1. 古地磁极的迁移
由于火成岩有很强的热剩磁，磁化方向与成岩时 的地磁场方向有关，可以据此推测岩石形成时地 磁场的方向和地磁极的位置。
类似的研究为大陆漂移学 说提供了有力的证据。
完整版课件ppt
古地磁极的迁移
3
2. 海底磁异常的大错动
各大洋的海洋磁测资料表明：海底磁异常等值线的总 体趋势为一系列密集的平行线，这些平行线有时很明 显地显示出大规模的水平错动，错动的距离可达几百 到上千公里。
这种平移现象说明地球上确有大规模的水平运动。
34
（二）钻探结果
根据打钻结果，异常为磁铁矿所引起，矿体呈多层状密集排列， 并非球状矿体。
由此可见，与埋深相比沿走向和深处延伸不大的密集排列的矿体， 近似地看作球形矿体进行推断解释是可以的。
• 这些高频弱磁异常与沉积盖层中局部构 造产生的异常存在明显的差别，强度和 范围都要小23倍，高频弱磁异常的源 在地表附近，与油田设施引起的干扰也 有明显的差别。
大庆油田范围及弱磁异常图
完整版课件ppt
28
四 在金属和非金属矿勘查中的应用
完整版课件ppt
33
4、正演计算
进行计为算了。进当一选步取肯球定体推总断磁结矩果的M 正 确13 性4.3 ， 利10用3C 斜G S 磁M 化时球，体取的RZ a Z3表a12达m式 ， 算出的 i 30 理论曲线与实测曲线基本符合。
Za
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第八节 磁法勘探的应用
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1
一 磁异常的深部特征
– 1. 古地磁极的迁移 – 2. 海底磁异常的大错动 – 3. 海底磁异常和地磁年表的对比
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2
1. 古地磁极的迁移
由于火成岩有很强的热剩磁，磁化方向与成岩时 的地磁场方向有关，可以据此推测岩石形成时地 磁场的方向和地磁极的位置。
类似的研究为大陆漂移学 说提供了有力的证据。
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古地磁极的迁移
3
2. 海底磁异常的大错动
各大洋的海洋磁测资料表明：海底磁异常等值线的总 体趋势为一系列密集的平行线，这些平行线有时很明 显地显示出大规模的水平错动，错动的距离可达几百 到上千公里。
这种平移现象说明地球上确有大规模的水平运动。
34
（二）钻探结果
根据打钻结果，异常为磁铁矿所引起，矿体呈多层状密集排列， 并非球状矿体。
由此可见，与埋深相比沿走向和深处延伸不大的密集排列的矿体， 近似地看作球形矿体进行推断解释是可以的。
• 这些高频弱磁异常与沉积盖层中局部构 造产生的异常存在明显的差别，强度和 范围都要小23倍，高频弱磁异常的源 在地表附近，与油田设施引起的干扰也 有明显的差别。
大庆油田范围及弱磁异常图
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28
四 在金属和非金属矿勘查中的应用
第二章(3)磁法勘探(磁性体的磁场)
3、水平薄板和台阶的磁场
（1）水平薄板的磁场
① 磁场表达式
可看成 α =90°、顶部埋深分 别为h和h +△h（ △h 很小） 的两个无限延深厚板磁场表达 式相减得到，即：
o
h
2b
△h
i
Ms Ms
Za Za (h) Za(h h)
当△h
很小时，上式可写成： Za
Za (h) h
h
可见，由无限延深厚板磁场表达式对h求一次微分，即 可得到水平薄板的磁场表达式。
∴
Za
0M sbh sin (x2 h2)
同理可得：
Ha
0M sbx sin (x2 h2)
（2）磁场特征
● 剖面特征
-x2
Za曲线为正的纵轴对称， 极大值对应于原点。
-x1 o x1 ---hα
● 平面特征
Ms
x2 x
Za平面等值线为平行薄板
走向的“狭长状异常”。
x
10
50 100 50
可由双极的磁场表达式，令2l→0，
用I代替α得到：
i
Ms
Za
0mc
(x2 h02 )5/ 2
[(2h02
x2 ) sin i
3xh0
cos i]
mc Ms V 为球体的有效磁矩，V为球体的体积
2、磁场特征 （1）剖面特征
① 剖面为东西向（A=90°），i =90 °（垂直磁化）
Za
0mc
(x2 h02 )5/ 2
2l
M s +Qm
Za ()
Qm
4
[( x
l
h0 l sin cos )2 (h0 l
sin )2 ]3/ 2
01磁法勘探-地球的磁场
各地磁要素之间有下列的关系：
x H cos D y H sin D z H tan I
z tan I H
Bt
Bt H sec I
Bt H x2 y2 z 2 x2 y2
Sec：正割函数 csc：正割函数
y tan D x
Bt z csc I
x2 y2 z2 Bt z z
O
Qm
Qm
Qm 0 2l cos 4r 2
2l
磁矩： Q
m
2l m
0Qm 2l cos 0 m cos 2 4r 4r 2
• 2）地心偶极子场 • 地磁场的基本特性：地球的磁场和一个置于地心的磁偶 极子的磁场很近似，这是地磁场的最基本特性。比较稳 定，约占全部地磁场的80～85％。 • 磁偶极子场：地磁场的一级近似，等效于一个均匀磁化 的球体或者地心放置了一个磁偶极子。一般认为是由地 核内部的良导电流体大规模的闭合涡流运动以及温差电 流引起的。
Qm
O l
Qm
距磁偶极矩中心O相当远点P的磁势： U 0 Qm 0 Qm 4 r 4 r P
Qm 0 1 1 ( ) 4 r r
r rr+
Qm 0 r r ( ) 4 r r
Qm 0 r r 2l cos ( ) 2 4 r r r
S
磁针 N
磁偏角由于地磁极和地理极不相吻合，因此，在大多数地方，地磁 子午线与地理子午线之间就有交角，这个交角叫磁偏角。（N极西 偏为负，东偏为正）
北极
地磁S极
地磁N极 S
磁倾角：磁针与水平面间有一个夹角叫磁倾。由于磁针的空间位置 南极 与磁力线完全重合，而磁力线只有在地磁赤道上才与水平面平行， 由此向北向南都与水平面在竖直方向上有一交角，即磁倾角。（N 极下倾为正，上倾为负）
磁法勘探2-地球磁场
变化幅度白天大（6~18 点），夜间小；夏季大， 冬季小；
变化形态和幅度因地而异， 但同纬度区变化相近；
在±30°纬度区变化最大。
变化特征
我国地磁日变一般在 11~14时幅度减小最多， 基本特征与世界地磁日 变化在北半球中低纬度 区的特征相近。
地磁日变化引起的原因
与太阳紫外线辐射的强 度大小、时间长短有关
H等值线图
H等值线图分布特征
H等值线大致沿纬度线排列； 在赤道附近H最大，
Hmax≈X≈40000nT; 随纬度加大，H值减小，在磁极处
H=0; 除两磁极外，全球各点的H均指向
北。
Z等值线图
Z等值线分布特征
Z与I等倾线分布相似，近乎与纬度 线平行；
随纬度增大，Z绝对值增大，在南 北两磁极处Z绝对值最大， Zmax≈±60000~±70000nT；
5、西向漂移的周期为600年，每年约以经度0.18° 的速度西移，磁场强度数值变化周期为60年。
6、地心偶极子磁矩的衰减速率每年约0.05%。预 计在200年后，地球磁矩将变得很小，甚至消失。这 种现象揭示了地球磁极倒转的征兆。
7、地磁场变化的测试结果
北磁极的位置测量结果
1831年：70.1°N, 96.8°W 1904年：70.5°N, 96.5°W 1948年：73°N, 100°W 1975年：76.2°N, 100.6°W
磁异常(Ta)：假设5号异常为研究对象
叠加场（观测结果）：T=T1+T2+T3+T4+T5+T6
正常场：T0=T1+T2+T3+T4+T6
磁异常：Ta=T5=T-T0
6
地表
1
2
变化形态和幅度因地而异， 但同纬度区变化相近；
在±30°纬度区变化最大。
变化特征
我国地磁日变一般在 11~14时幅度减小最多， 基本特征与世界地磁日 变化在北半球中低纬度 区的特征相近。
地磁日变化引起的原因
与太阳紫外线辐射的强 度大小、时间长短有关
H等值线图
H等值线图分布特征
H等值线大致沿纬度线排列； 在赤道附近H最大，
Hmax≈X≈40000nT; 随纬度加大，H值减小，在磁极处
H=0; 除两磁极外，全球各点的H均指向
北。
Z等值线图
Z等值线分布特征
Z与I等倾线分布相似，近乎与纬度 线平行；
随纬度增大，Z绝对值增大，在南 北两磁极处Z绝对值最大， Zmax≈±60000~±70000nT；
5、西向漂移的周期为600年，每年约以经度0.18° 的速度西移，磁场强度数值变化周期为60年。
6、地心偶极子磁矩的衰减速率每年约0.05%。预 计在200年后，地球磁矩将变得很小，甚至消失。这 种现象揭示了地球磁极倒转的征兆。
7、地磁场变化的测试结果
北磁极的位置测量结果
1831年：70.1°N, 96.8°W 1904年：70.5°N, 96.5°W 1948年：73°N, 100°W 1975年：76.2°N, 100.6°W
磁异常(Ta)：假设5号异常为研究对象
叠加场（观测结果）：T=T1+T2+T3+T4+T5+T6
正常场：T0=T1+T2+T3+T4+T6
磁异常：Ta=T5=T-T0
6
地表
1
2
地球物理勘探之磁法勘
磁法勘探主要采用磁力仪进行测量， 包括绝对磁力和相对磁力两种测量方 法。
相对磁力测量则是通过比较不同地方 的磁场强度和方向的变化，来确定磁 力异常的分布和变化特征。
绝对磁力测量是通过测量地球磁场在 不同地方的磁场强度和方向，从而确 定磁力异常的分布和变化特征。
在实际应用中，通常采用高精度的磁 力仪进行测量，并采用计算机技术进 行数据处理和分析，以获得更准确和 可靠的地质信息。
地球物理勘探之磁法勘探
contents
目录
• 引言 • 磁法勘探的基本原理 • 磁法勘探的应用领域 • 磁法勘探的最新技术发展 • 磁法勘探的挑战与前景
01 引言
地球物理勘探的定义与重要性
地球物理勘探是通过研究地球物理场（如重力、电场、磁场等）的分布和变化规律，来推断地下地质 构造、矿产分布、工程地质条件等的方法。它在资源勘探、地质调查、工程地质等领域具有广泛的应 用价值。
加强国际合作与交流，共同推 动磁法勘探技术的发展和应用
。
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
03 磁法勘探的应用领域
矿产资源勘探
铁矿
磁法勘探是寻找和勘探铁矿的重 要手段，通过测量地磁场的变化，
可以确定铁矿的位置和分布。
稀土矿
稀土元素具有显著的磁性，磁法勘 探可以用来寻找稀土矿床，为稀土 资源开发和利用提供依据。
煤炭
煤炭是一种有机岩石，其形成过程 中会受到地磁场的影响，磁法勘探 可以用来确定煤田的范围和边界。
地球磁场在空间中呈现出一个磁力线分布图，磁力线的方向和强度在不同地点和高度均有所 差异。
地球磁场由主磁场、地壳磁场和磁异常等部分组成，其中主磁场是地球内部铁、镍等金属元 素产生的场，地壳磁场是由地壳中磁性岩石所引起的场，而磁异常则是由于地壳内部结构的 不均匀性所引起的场的变化。
相对磁力测量则是通过比较不同地方 的磁场强度和方向的变化，来确定磁 力异常的分布和变化特征。
绝对磁力测量是通过测量地球磁场在 不同地方的磁场强度和方向，从而确 定磁力异常的分布和变化特征。
在实际应用中，通常采用高精度的磁 力仪进行测量，并采用计算机技术进 行数据处理和分析，以获得更准确和 可靠的地质信息。
地球物理勘探之磁法勘探
contents
目录
• 引言 • 磁法勘探的基本原理 • 磁法勘探的应用领域 • 磁法勘探的最新技术发展 • 磁法勘探的挑战与前景
01 引言
地球物理勘探的定义与重要性
地球物理勘探是通过研究地球物理场（如重力、电场、磁场等）的分布和变化规律，来推断地下地质 构造、矿产分布、工程地质条件等的方法。它在资源勘探、地质调查、工程地质等领域具有广泛的应 用价值。
加强国际合作与交流，共同推 动磁法勘探技术的发展和应用
。
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感谢您的观看
03 磁法勘探的应用领域
矿产资源勘探
铁矿
磁法勘探是寻找和勘探铁矿的重 要手段，通过测量地磁场的变化，
可以确定铁矿的位置和分布。
稀土矿
稀土元素具有显著的磁性，磁法勘 探可以用来寻找稀土矿床，为稀土 资源开发和利用提供依据。
煤炭
煤炭是一种有机岩石，其形成过程 中会受到地磁场的影响，磁法勘探 可以用来确定煤田的范围和边界。
地球磁场在空间中呈现出一个磁力线分布图，磁力线的方向和强度在不同地点和高度均有所 差异。
地球磁场由主磁场、地壳磁场和磁异常等部分组成，其中主磁场是地球内部铁、镍等金属元 素产生的场，地壳磁场是由地壳中磁性岩石所引起的场，而磁异常则是由于地壳内部结构的 不均匀性所引起的场的变化。
第二章(4)磁法勘探(磁异常的推断解释)
∂Z a Z a ( x + ∆x) − Z a ( x) = ∂x ∆x ∂Z a Z a ( Z + ∆Z ) − Z a ( x) = ∂x ∆Z
令 △x =1，△z=1则
∂Z a = Z a ( x + ∆x) − Z a ( x) ∂x ∂Z a = Z a ( z + ∆z ) − Z a ( z ) ∂z
（4）估计磁性体的埋深 ） 主要根据异常的强度、范围及梯度来估计埋深的。 主要根据异常的强度、范围及梯度来估计埋深的。 异常的强度大、范围窄及梯度大 磁体埋深小 磁体埋深小； 异常的强度大、范围窄及梯度大—磁体埋深小； 异常的强度小、范围宽及梯度小 磁体埋深大 磁体埋深大。 异常的强度小、范围宽及梯度小—磁体埋深大。 （二）航空磁异常的定性解释 （自己看看） 自己看看） 三、磁异常的定量解释 （略）
然后再根据异常的剖面特征 异常的剖面特征，可进一步判断磁体形状 异常的剖面特征 判断磁体形状 异常走向即为磁性体的走向 磁性体的走向。 异常走向 磁性体的走向
（2）磁性体倾向的判断 ）
首先根据剖面的方向，确定 ，结合Za的特征来判断倾向 首先根据剖面的方向，确定i，结合 的特征来判断倾向 ①东西走向的狭长状异常（A=90°；i=90° ） 东西走向的狭长状异常（ 的狭长状异常 ° ° • Za曲线对称，则磁性体直立； 曲线对称， 曲线对称 则磁性体直立； • Za曲线不对称，磁性体倾斜 曲线不对称， 曲线不对称 南北走向的狭长状异常 的狭长状异常（ ② 南北走向的狭长状异常（A=0°；i=I ） ° • 曲线对称 (γ=0°) ，磁性体向北倾； 磁性体向北倾； ° • Za曲线反对称 曲线反对称(γ=90°) ，磁性体向南倾； 磁性体向南倾； 曲线反对称 ° • Za曲线不对称 ° >γ>0°) ，负值出现在南侧， 曲线不对称(90° 负值出现在南侧， 曲线不对称 ° 则磁性体向北倾； 则磁性体向北倾；
令 △x =1，△z=1则
∂Z a = Z a ( x + ∆x) − Z a ( x) ∂x ∂Z a = Z a ( z + ∆z ) − Z a ( z ) ∂z
（4）估计磁性体的埋深 ） 主要根据异常的强度、范围及梯度来估计埋深的。 主要根据异常的强度、范围及梯度来估计埋深的。 异常的强度大、范围窄及梯度大 磁体埋深小 磁体埋深小； 异常的强度大、范围窄及梯度大—磁体埋深小； 异常的强度小、范围宽及梯度小 磁体埋深大 磁体埋深大。 异常的强度小、范围宽及梯度小—磁体埋深大。 （二）航空磁异常的定性解释 （自己看看） 自己看看） 三、磁异常的定量解释 （略）
然后再根据异常的剖面特征 异常的剖面特征，可进一步判断磁体形状 异常的剖面特征 判断磁体形状 异常走向即为磁性体的走向 磁性体的走向。 异常走向 磁性体的走向
（2）磁性体倾向的判断 ）
首先根据剖面的方向，确定 ，结合Za的特征来判断倾向 首先根据剖面的方向，确定i，结合 的特征来判断倾向 ①东西走向的狭长状异常（A=90°；i=90° ） 东西走向的狭长状异常（ 的狭长状异常 ° ° • Za曲线对称，则磁性体直立； 曲线对称， 曲线对称 则磁性体直立； • Za曲线不对称，磁性体倾斜 曲线不对称， 曲线不对称 南北走向的狭长状异常 的狭长状异常（ ② 南北走向的狭长状异常（A=0°；i=I ） ° • 曲线对称 (γ=0°) ，磁性体向北倾； 磁性体向北倾； ° • Za曲线反对称 曲线反对称(γ=90°) ，磁性体向南倾； 磁性体向南倾； 曲线反对称 ° • Za曲线不对称 ° >γ>0°) ，负值出现在南侧， 曲线不对称(90° 负值出现在南侧， 曲线不对称 ° 则磁性体向北倾； 则磁性体向北倾；
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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，
2
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
磁测 观测Σ总观（nT） 基点高程及正常改正误差
Σ总 Σ总观 操作及点位误差 仪器一致性误差 噪声误差 日变 总计
正常场改正 高程改正 总基改
正误差
5.0 4.36 2.65 2.00 2.00 2.00 2.45 1.00 1.00 2.00
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。
2
对野外实地的选择结果要有记录。
日变站使用控制范围小于50km。
2、基点联测
HC-95光泵磁力仪仪器间可能存在系统误差，联测结果要把该误
差去掉，统一到总基点的仪器上。方法见规范（基站T0值测定工作）。
另一种联测方法是采用以往中、低精度磁测使用的方法，如多台
仪器往返观测法或三程小循环法（此法联测结果需要平差）。
四、野外工作方法
1、测网布设
野外测网布设选用（导航型）GPS定位，测量测点三维坐标（x、
y、z），单个测点GPS定点与理论测点误差应不大于5m，直读平面坐
标，偏差在15m内即可按理论正点计，但高程实记，并实地做标志（本
桩及点线号）。遇特殊情况点位偏差允许25m，最大偏差应小于50m，
要如实记录偏离后点位坐标、高程。每天将记录坐标、高程输入计算
机。
GPS在投入使用前应在已知三角点或坐标点上校正。
2、磁测基、测点观测的要求
基点一般为两次读数，测点作单次观测即可，每个闭合观测单元
的观测，必须始于基点（校正点），终于基点（校正点）。当在基点（校
正点）上的早、晚基两次读数经日变改正后的差值超过2倍观测均方
误差时，该仪器的当天工作作废，并查明原因。
2
观测时观测人员必须“去磁”即不能带小刀，皮带扣、鞋扣等磁
性物品。必须携带的磁性物件和磁性的设备应离开测点一定距离，以
不影响观测结果为原则。
观测时应保证点位正确，每次观测时探头的高度均应保持一致。
观测时遇有事故（如仪器受震），仪器性能可能发生突然变化时，应
即回到震前测过的几个测点上作重复观测，以检验仪器性能，当确认
仪器性能正常后方可连续观测。
观测时遇有磁性干扰物时（如铁路、矿坑、尾矿堆等），须合理
移动点位，并加注记。
3、日变观测
日变观测应使用与生产用同类型的仪器。每日观测始于早校观测
前，终于晚校正点观测之后。
日变观测采用循环时间一般设定在20秒—40秒之间。
野外生产时（包括日变观测）一定要爱护仪器，防摔、防碰、防
震、防晒、防雨淋等，进行好日常保养，使仪器随时处于良好的运行
状态。
4、质量检查
按设计要求进行，随时注意检查量和观测精度，在时间和空间上
力争均匀分布。正常场和异常场区均有兼顾，正常场的检查结果统计
均方误差，异常场区统计平均相对误差（不大于5%）。
5、岩（矿）石磁性参数的采样及测定
采样：对全区域的主要地层、岩浆岩根据已有航磁成果和地质图
2
统筹严格分类，相对均匀分布，采集代表性的标本样，并记录采样位
置。主要岩性采样不少于30件。在异常区应有针对性的采集矿化蚀
变样本，重点异常区带必须有对应的采样组（群）专列。
为保证岩（矿）石磁参数测定的准确，样本体积要适中，采用6
×6×6cm。对标本要及时定名。
磁参数测定方法和仪器及测定时间依具体情况确定。
6、原始记录
（1）原始记录要齐全，并转录光盘。
包括：仪器调节、校验及标定的观测记录。
基点选择与T0值确定的观测记录。
日变观测记录。
生产性的观测记录。
测网观测点GPS定点记录。
岩（矿）石磁性参数采样记录。
岩（矿）石磁性参数测定记录。
各种质量检查观测记录。
（2）对记录工作的基本要求
原始记录要按性质分类，依照统一的格式编制成标准化的文件，
以便于数据处理。如生产性观测按分幅编制点线号，质量检查、剖面
性工作单列记录等。
各种原始记录要完整、规范，符号统一，首页、末页各栏填全。
五、室内资料整理
2
1、对磁测资料、日变资料做预处理，对数据进行编辑；对原始
观测值进行各项改正。改正值计算到0.1nT。把经过预处理的磁测资
料转存到光盘上，并用打印机把数据列表打出。
测点磁场值计算：
（1）、采用以往中、低精度磁测的联测方法时
测点磁场值=测点野外观测值-早基读数+基点改正值+日变改正
值+正常梯度改正值（经、纬向都要改正）+高度改正值
（2）、采用规范中的联测方法时
测点磁场值=测点野外观测值+T0值（分基点）+基点改正值+日
变改正值+正常梯度改正值（经、纬向都要改正）+高度改正值
当先不考虑正常梯度改正和高度改正，只考虑日变改正时，
HC-95a磁力仪的软件为：
测点磁场值=测点读数+T0值-日变站相应时刻的仪器读数值
53476.18=53559.93+53500-53583.75（计算实例）
当有多个日变站（分基点）时，各日变站都必须和总基点发生关
系，必须求出各日变站与总基点的磁场差值，亦即必须进行联测。先
用分基T0值作日变改正，再统一到总基点上是正确的。对于HC-95a
仪器配置的软件来说，规范中“先用分基T0值作日变改正后再作总
基改正，与直接使用总基T0值作日变改正的结果是等效的”是不正
确的。
2、对各种原始记录、表册进行整理，编目和编号，编制原始资
料索引。
2
3、对于预处理自动改正和计算的结果，要检查计算程序和使用
的重要常数是否正确，发现错误立即改正。
4、对检查中发现的错误数据，应设法补救，无法补救的应予作
废，并从有效文件中删除。
5、随时统计质检精度，做到心中有数。
6、对每日的野外工作进度（包括质量检查）要逐日上图。
7、对各仪器观测结果逐日进行日验收（以表格的形式予以记录）。
六、图件编制
1、应提交的主要成果图件：磁场剖面平面图、磁场等值线平面
图、典型异常综合剖面图、推断成果图。
2、原始曲线图及其他辅助图件
日变曲线图、表示仪器性能的原始曲线图、质量检查对比曲线及
误差分布图表、岩石磁性统计图表。
主要图件具体绘制按DZ/T0069-93、DZ/T0071-93要求执行。并
编辑文件，输入光盘，打印出图。
在野外应随时绘制△T剖面平面图和△T等值线平面图，以指导
野外异常检查和综合研究工作。
七、推断解释
对主要的异常要根据地质背景、岩（矿）石磁性参数资料及其他
找矿手段取得的信息，逐个作出定性解释，列表说明或作必要的图示。
对有找矿远景的异常要做必要的数据处理（如不同高度的延拓，
水平一次导数、高频滤波等），但方法应用的目的性一定要明确。效
2
果好的才做附图。正、反演模拟计算，数据利用要合理，有依据。对
目标物的推断（如埋深规模、形态、产状特征）尽可能量化，最好有
其他找矿方法成果的佐证，即充分利用综合方法手段作结论。