學院：地球物理學院
姓名：龔康
學號：201005050305
2013/11/15
一、 工區概況
實習地點是在位於成都理工大學校內的硯湖與材化院之間的塊空地，該地區大概位於東經108°08′27″北緯30°40′34″的位置上，海拔高度為510m，工區大致為乙個46m×25m的長方形。由於該地區位於成都二環外三環內且在成都理工大學校內，交通十分方便可乘車直接到達。工區表面附有土壤，表面部分區塊有大量灌木，因此給測量帶來一定的麻煩。
此次實習主要是為了測量該工區下的一條水管，但是由於是在城市中做磁法測量，周圍有居民房、交流電線和汽車，會給測量帶來一定的影響。
二、測網測線布置
區調與普查應保證體現最小異常為原則，測線距不大於比區調與普查應保證體現最小異常為原則，測線距不大於比例尺1厘公尺的長度，保證最小意義的異常有測線經過，詳查厘公尺的長度，保證最小意義的異常有測線經過，詳查必須保證觀測結果能反映異常細節，測網盡量規則磁測精度是衡量野外磁異常觀測質量的主要標誌，也是確定野外工作磁測精度是衡量野外磁異常觀測質量的主要標誌，也是確定野外工作方法技術的依據，同時決定了工效和成本。 方法技術的依據，同時決定了工效和成本。
由於此次工區面積較小只採用了24條測線，每條測線相距2 m且大致垂直於埋於地下的水管，每條測線上有26個測點，每個測點相距1 m。
三、 磁測工作精度要求的確定
磁測精度的選擇和確定取決於最小有意義的探測目標所能引起的磁異常強度。通常確定磁測精度（m）為最小有意義的探測目標體所能引起的磁異常強度的1/5—1/6。磁測總精度是測點觀測誤差（含操作及點位誤差、儀器雜訊均方誤差、儀器一致性誤差以及日變改正無差）、正常場與高度等各項改正誤差的總和。
本次測量由於不太熟練並且在城市中實習，因此我們每個點測量兩次若兩次測量的數值的差為5 nt以內才記錄，若不在5nt內則重新測量，並且為了避免操作失誤同時還進行人工記錄。在灌木較密的測點則跳過該點。
四、 實習儀器
本次實習採用了新型的質子旋進磁力儀，主要的儀器還有皮尺，氫原子核的質子是一種帶有正電荷的粒子，其本身在不停地自旋，具有一定的磁性。在外磁場的作用下自旋質子將按一定方向排列，稱為核子順磁性。但其磁性甚微，只是在一些磁化率很低的逆磁性物質中才能反映出來，如某些碳氫氧化合物液體(水、酒精、甘油等)。
在這些樣品中質子受某強磁場激發而具有—定方向排列，去掉外磁場，則質子在地磁場作用下將以同—相位繞地磁場t旋進，其旋進頻率f與地磁場t有以下關係：t=23.4872f，單位為伽馬。
當測定出頻率f以後即可計算出總磁場強度t的數值。利用這種原理製成的儀器稱為質子旋進式磁力儀，或稱核子旋進式磁力儀。質子旋進磁力儀穩定性好。
溫度影響小、沒有零點掉格、精度高，可觀測弱磁異常工作時不必準確定向，適於在運動狀態下觀測。但這類儀器的使用要受到磁場梯度範圍的限制。我國生產的這類儀器有302型海空核子旋進磁力儀，精度達±1.
0伽馬，chd型地面核子旋進磁力儀精度為±1.5伽馬。
該磁力儀的原理為：
它的旋進頻率f服從公式f=γpt/2π的[式中γp為質子旋磁比；t為地磁場強]。不管從經典力學觀點，還是從量子力學觀點，此公式的**均能得以論證。為方便起見，本文採用經典力學的觀點，分析直角座標系中質子磁矩的旋進情況。
設質子磁矩m在地磁場t作用下有一力矩m×t，於是，它和陀螺一樣，其動量矩的變化率等於外加力矩，即
磁矩的三個分量為：
為分析方便，設tz=t(地磁場)；tx=0;ty=0.將此條件代入式（2.1——4），便得:
對於（2.1——5）中的第一微分，得
即顯然，式（2.1——6）為簡諧運動方程，其解為：
同理：從式（2.1——7）可看出，mz是常數，磁矩m在z軸上的投影是不變的；磁矩m在x軸的投影是按余弦規律變化的；磁矩m在y軸是按正弦規律變化的。
由圖2.1——2可以看出：磁矩m在xy平面上的絕對值是乙個常數，並且在xy平面上旋進。
綜合起來看，質子磁矩m在地磁場t的作用下，繞地磁場t旋進，它的軌跡描繪出乙個圓錐體，旋進的角頻率為ω，稱為拉莫爾頻率（larmor frequency）。根據簡諧運動方程，可得到：ω=γpt;ω=2πf，即：
f=式中 γp=（2.67513_+0.00002）s-1t-1。
將此值代入上式，便得：
2.1——10）
由上式可看出，頻率f與地磁場成正比，只要能測出頻率f，即可間接求出地磁場t的大小，從而達到測量地磁場的目的。
五、 實習要求
1、操作人員身上一定要清除掉一切鐵磁性物質，觀測時要離汽車 30公尺以上，其它人員也要與儀器保持距離；但是此次觀測由於是在城市中觀測，離汽車30公尺以上較難做到。
2、要注意地質現象。當兩點場值變化較大時，要考慮加點（線）測量；
3、遇到強磁性干擾時（鐵路、高壓線等），須合理移動點位，並記錄在案；
4、要注意儀器安全，防止碰撞；當儀器受震後，要返回前幾個測點重複觀測或返回基點重測，以測定儀器效能是否變化。
5、測量時探頭軸向要指南北，不要晃動、轉動；
六、磁測資料處理及解釋
1、資料圖
圖1 8號測線
圖2 44號測線
圖3 平面等值線圖
2、異常解釋：由圖3可看出，在前面測線的開始幾個測點磁異常值都較低，在後面測線的開始幾個測點磁異常值都較高，是因為開始幾個測點都緊鄰材化院大樓，大樓中有交流電線因此造成了磁異常值大。由圖3和圖1中可以看出在8號測線的第20號測點出的異常值達到最大然後開始降低，因此可以判斷該測點下有引起磁異常的物體，可能是要測的水管。
由圖3及圖2可看出在44號測線的20號測點附近的次異常值都非常低，由實地踏勘可以看到該處有乙個裸露的井蓋，該井蓋為磁性物質。而在23號測線8號測點附近也有乙個高低異常相間的磁異常，因此該測點下也應有乙個磁性體。
七、實習心得體會
本次磁法勘探實習雖然在干擾較大的學校內實習，測量的資料可能會有較大的誤差。但是此次實習實現了我們所學理論知識與實踐的結合，讓我們掌握了磁法勘探工作的各個環節，包括工作設計、儀器操作、野外觀測、資料整理、異常解釋等等，同時，也更加意識到團隊合作的重要性。對於我們即將步入工作崗位或者即將成為研究生進行深造的大四學生來說，這次實習是我們踏出的幾位關鍵的一步。
這次實習實現了檢驗我們課程學習的目的，使我們在工作中熟悉了磁法勘探作業的基本過程，初步掌握了對重力異常解釋和處理基本方式方法，特別是對繪圖軟體的應用。
磁法實習報告
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