本發(fā)明涉及地球物理磁法勘探技術(shù),是一種不需準(zhǔn)確預(yù)知地磁傾角的巖礦石標(biāo)本磁參數(shù)測量方法。
背景技術(shù):巖礦石磁參數(shù)包括磁化率和剩余磁化強度,目前磁化率多使用磁化率儀直接測量,剩余磁化強度還只能使用基于地磁傾角的總場磁力儀斜測方法。這種斜測方法要求被測標(biāo)本的中心軸線嚴格以當(dāng)?shù)卮艃A角的斜度對準(zhǔn)總場磁力儀測量探頭的中心,巖礦石標(biāo)本必須在與地磁場傾角嚴格一致的斜面上翻轉(zhuǎn)擺放。這種測量方法的不足是:必須準(zhǔn)確預(yù)知標(biāo)本測量地點的地磁傾角,使斜測裝置準(zhǔn)確調(diào)節(jié)標(biāo)本板傾角與實地的地磁傾角相等,由于大多數(shù)勘查單位不具備野外實測地磁傾角的能力,通常采用查地磁圖或近似公式估計地磁傾角,經(jīng)常導(dǎo)致與實際的地磁傾角值有較大的偏差,使磁參數(shù)測定結(jié)果存在較大的不確定因素,測量準(zhǔn)確度較低。為此,本領(lǐng)域技術(shù)人員發(fā)明了“巖礦石標(biāo)本磁參數(shù)的總場磁力儀4方位測定方法”,用以解決上述問題。該方法雖有不需要預(yù)知測量地的地磁傾角參數(shù)的優(yōu)點,但在使用中發(fā)現(xiàn)該方法存在測量裝置比較龐大和裝置葉片旋轉(zhuǎn)定位容易出現(xiàn)偏差等不足。
技術(shù)實現(xiàn)要素:本發(fā)明的目的是,提供一種不需準(zhǔn)確預(yù)知地磁傾角的巖礦石標(biāo)本磁參數(shù)測量方法,它能夠解決現(xiàn)有技術(shù)的不足。為實現(xiàn)上述目的,通過以下技術(shù)方案實現(xiàn):一種不需準(zhǔn)確預(yù)知地磁傾角的巖礦石標(biāo)本磁參數(shù)測量方法,包括下述步驟:①查地磁圖或近似公式估算測量地的地磁傾角為I;②將測量裝置豎直安置在無磁性平板或支架上,使測量裝置中的等腰三角形架直角處的凹槽開口部位向上,并使等腰三角形架位于鉛垂線和磁北方向組成的平面中,等腰三角形架的第一直角邊指向磁北方向,調(diào)整等腰三角形架的可調(diào)支腳,使等腰三角形架的第二直角邊與鉛垂線的夾角I1等于地磁傾角I,用總場磁力儀測出正常地磁總場I0;③將裝有巖礦石標(biāo)本的標(biāo)本盒放置在測量裝置的凹槽內(nèi),標(biāo)本盒設(shè)有三個軸,分別為X軸、Y軸和Z軸,設(shè)定X軸有正向標(biāo)本盒面及負向標(biāo)本盒面、Y軸有正向標(biāo)本盒面及負向標(biāo)本盒面、Z軸有正向標(biāo)本盒面及負向標(biāo)本盒面,巖礦石標(biāo)本位于標(biāo)本盒內(nèi)中部位置,周圍用無磁性充填物塞緊;④調(diào)整測量裝置中等腰三角形架的邊長,使第一總場磁力儀和第二總場磁力儀的讀數(shù)明顯偏離正常地磁總場T0,測量出標(biāo)本盒中心與第一探頭中心之間的距離r,標(biāo)本盒中心與第二探頭中心之間的距離與標(biāo)本盒中心與第一探頭中心之間的距離r相等;⑤將標(biāo)本盒X軸的負向標(biāo)本盒面朝東,使標(biāo)本盒的其它兩個坐標(biāo)軸正向標(biāo)本盒面分別指向第一探頭和第二探頭,通過第一總場磁力儀和第二總場磁力儀分別測出2個磁場值,保持標(biāo)本盒X軸的負向標(biāo)本盒面朝東方向不變,沿X軸旋轉(zhuǎn)標(biāo)本盒180°,使標(biāo)本盒的其它兩個坐標(biāo)軸負向分別指向第一探頭和第二探頭,通過第一總場磁力儀和第二總場磁力儀再次分別測出2個磁場值,按照上述方法繼續(xù)轉(zhuǎn)動標(biāo)本盒,依次使標(biāo)本盒的X軸的正向標(biāo)本盒面、Y軸的負向標(biāo)本盒面、Y軸的正向標(biāo)本盒面、Z軸的負向標(biāo)本盒面和Z軸的正向標(biāo)本盒面朝東,用第一總場磁力儀和第二總場磁力儀分別測量出20個磁場值,用Tij分別標(biāo)記這24個磁場值,下標(biāo)i是標(biāo)本盒的三個坐標(biāo)軸正向標(biāo)本盒面和負向標(biāo)本盒面朝東的標(biāo)本盒面號,標(biāo)本盒的任何一個坐標(biāo)軸的正向標(biāo)本盒面或負向標(biāo)本盒面朝東,標(biāo)本盒的其它兩個坐標(biāo)軸的正向標(biāo)本盒面分別指向第一探頭和第二探頭時,第一探頭測量值下標(biāo)j=1,第二探頭測量值下標(biāo)j=2,標(biāo)本盒的其它兩個坐標(biāo)軸負向標(biāo)本盒面分別指向第一探頭和第二探頭時,第一探頭測量值下標(biāo)j=3,第二探頭測量值下標(biāo)j=4;⑥測量標(biāo)本盒內(nèi)標(biāo)本的體積用v表示;⑦將估算的地磁傾角I、中心距離r、24個磁場值及體積v分別代入公式,得到標(biāo)本的磁化率κ、剩余磁化強度模量Jr、剩磁偏角φ和剩磁傾角θ,公式為:磁化率:(SI)剩余磁化強度模量:剩磁偏角:剩磁傾角:其中:上述方法測量得出的磁化率κ、剩余磁化強度模量Jr、剩磁偏角φ和剩磁傾角θ參數(shù)為巖礦石標(biāo)本磁參數(shù)。所述測量裝置包括等腰三角形架,等腰三角形架的第一直角邊和第二直角邊的一端相交處中部開設(shè)凹槽,凹槽處安裝標(biāo)本盒,等腰三角形架的斜邊一端與第一直角邊的另一端連接,該連接處安裝第一探頭,等腰三角形架的斜邊另一端與第二直角邊的另一端連接,該連接處安裝第二探頭,第一探頭與第一總場磁力儀相接,第二探頭與第二總場磁力儀相接。所述的凹槽中部位置設(shè)置鉛錘固定環(huán),鉛錘固定環(huán)通過鉛垂線與鉛錘連接。等腰三角形架的三角平面與鉛垂線的垂直平面為同一平面。等腰三角形架的第一直角邊、第二直角邊和斜邊的長度方向均可伸縮,斜邊上安裝導(dǎo)向套,導(dǎo)向套內(nèi)分別安裝第一導(dǎo)向桿和第二導(dǎo)向桿,第一導(dǎo)向桿安裝第一螺桿,第二導(dǎo)向桿安裝第二螺桿,第一螺桿和第二螺桿分別與轉(zhuǎn)輪連接。凹槽后側(cè)安裝支架,支架的中心部位與鉛垂線的一端連接,鉛垂線的另一端與鉛錘連接。本發(fā)明提供的測量方法不需要預(yù)知巖礦石標(biāo)本的測定地的地磁傾角準(zhǔn)確值,本發(fā)明同時使用了近似高斯第一位置和高斯第二位置測量,能夠抵消單獨使用高斯第一位置或高斯第二位置測量時的地磁傾角估算不準(zhǔn)確帶來的誤差,測量方法易于操作,能夠大幅提高巖礦石磁參數(shù)的測量效率,并提高了測量準(zhǔn)確度。附圖說明附圖1是本發(fā)明所述的測量方法中使用的測量裝置結(jié)構(gòu)示意圖;附圖2是附圖1的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖;附圖3是附圖2中A向放大結(jié)構(gòu)示意圖;附圖4是附圖1中標(biāo)本盒13的外形立體圖;附圖5是附圖1的使用狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖。附圖4中2是X軸的正向標(biāo)本盒面,4是Y軸的正向標(biāo)本盒面,6是Z軸的正向標(biāo)本盒面,1是X軸的負向標(biāo)本盒面,3是Y軸的負向標(biāo)本盒面,5是Z軸的負向標(biāo)本盒面。其它圖中:7是第二直角邊、8是第一直角邊、9是斜邊、10是放置標(biāo)本盒的凹槽,11是第二探頭槽,12是第一探頭槽,13是標(biāo)本盒,14是第二探頭,15是第一探頭,16是第二總場磁力儀,17是第一總場磁力儀,18是可調(diào)支腳,19是平臺,20是鉛錘,21是鉛錘固定環(huán),22是鉛錘固定架,鉛錘固定環(huán)21位于鉛錘固定架中心,鉛錘固定架22安裝在凹槽10內(nèi)、位于凹槽10的后面(如圖1所示),23是導(dǎo)向套,24是第二導(dǎo)向桿,25是第一導(dǎo)向桿,26是轉(zhuǎn)輪,27是第二螺桿,28是第一螺桿,第二螺桿27和第一螺桿28螺紋方向相反,29是第二連接桿,30是第一連接桿,31是第二插接頭,32是第一插接頭,33是第二連接管,34是第一連接管,35是刻度板,刻度板35與鉛錘組合用于判斷等腰三角形架是否豎直,并用于調(diào)節(jié)等腰三角形架斜邊的斜度,36是第二螺孔,37是第一螺孔,38是鉛垂線,N是北向。具體實施方式本發(fā)明所述的一種不需準(zhǔn)確預(yù)知地磁傾角的巖礦石標(biāo)本磁參數(shù)測量方法,包括下述步驟:①查地磁圖或近似公式估算測量地的地磁傾角為I;②將測量裝置豎直安置在無磁性平板或支架上,使測量裝置中的等腰三角形架直角處的凹槽10開口部位向上,并使等腰三角形架位于鉛垂線38和磁北方向組成的平面中,等腰三角形架的第一直角邊8指向磁北方向,調(diào)整等腰三角形架的可調(diào)支腳,使等腰三角形架的第二直角邊7與鉛垂線38的夾角I1等于地磁傾角I,用總場磁力儀測出正常地磁總場I0;③將裝有巖礦石標(biāo)本的標(biāo)本盒放置在測量裝置的凹槽10內(nèi),標(biāo)本盒設(shè)有三個軸,分別為X軸、Y軸和Z軸,設(shè)定X軸有正向標(biāo)本盒面2及負向標(biāo)本盒面1、Y軸有正向標(biāo)本盒面4及負向標(biāo)本盒面3、Z軸有正向標(biāo)本盒面6及負向標(biāo)本盒面5,巖礦石標(biāo)本位于標(biāo)本盒內(nèi)中部位置,周圍用無磁性充填物塞緊;④調(diào)整測量裝置中等腰三角形架的邊長,使第一總場磁力儀17和第二總場磁力儀16的讀數(shù)明顯偏離正常地磁總場T0,測量出標(biāo)本盒中心與第一探頭15中心之間的距離r,由于第一探頭和第二探頭分別安裝在等腰三角形架的第一直角邊和第二直角邊的端頭,兩個直角邊相等,所以,標(biāo)本盒中心與第二探頭14中心之間的距離與標(biāo)本盒中心與第一探頭15中心之間的距離r相等;⑤將標(biāo)本盒X軸的負向標(biāo)本盒面1朝東,使標(biāo)本盒的其它兩個坐標(biāo)軸正向標(biāo)本盒面分別指向第一探頭15和第二探頭14,通過第一總場磁力儀17和第二總場磁力儀16分別測出2個磁場值,保持標(biāo)本盒X軸的負向標(biāo)本盒面1朝東方向不變,沿X軸旋轉(zhuǎn)標(biāo)本盒180°,使標(biāo)本盒的其它兩個坐標(biāo)軸負向標(biāo)本盒面分別指向第一探頭15和第二探頭14,通過第一總場磁力儀17和第二總場磁力儀16再次分別測出2個磁場值,按照上述方法繼續(xù)轉(zhuǎn)動標(biāo)本盒,依次使標(biāo)本盒的X軸的正向標(biāo)本盒面2、Y軸的負向標(biāo)本盒面3、Y軸的正向標(biāo)本盒面4、Z軸的負向標(biāo)本盒面5和Z軸的正向標(biāo)本盒面6朝東,用第一總場磁力儀17和第二總場磁力儀16分別測量出20個磁場值,用Tij分別標(biāo)記這24個磁場值,下標(biāo)i是標(biāo)本盒的三個坐標(biāo)軸正向標(biāo)本盒面和負向標(biāo)本盒面朝東的標(biāo)本盒面號,即:標(biāo)本盒的六個面分別對應(yīng)i值,i=1、i=2、i=3、i=4、i=5、i=6;標(biāo)本盒的任何一個坐標(biāo)軸的正向標(biāo)本盒面或負向標(biāo)本盒面朝東,標(biāo)本盒的其它兩個坐標(biāo)軸的正向標(biāo)本盒面分別指向第一探頭15和第二探頭14時,第一探頭15測量值下標(biāo)j=1,第二探頭14測量值下標(biāo)j=2,標(biāo)本盒的其它兩個坐標(biāo)軸負向標(biāo)本盒面分別指向第一探頭15和第二探頭14時,第一探頭15測量值下標(biāo)j=3,第二探頭14測量值下標(biāo)j=4;⑥測量標(biāo)本盒內(nèi)標(biāo)本的體積用v表示;⑦將估算的地磁傾角I、中心距離r、24個磁場值及體積v分別代入公式,得到標(biāo)本的磁化率κ、剩余磁化強度模量Jr、剩磁偏角φ和剩磁傾角θ,公式為:磁化率:(SI)剩余磁化強度模量:剩磁偏角:剩磁傾角:其中:式中,Tij為標(biāo)本處于不同狀態(tài)下,通過第一總場磁力儀17和第二總場磁力儀16分別測得的標(biāo)本ΔT磁場值(使用SI單位,nT);r為標(biāo)本盒與測量探頭中心之間的距離;v為標(biāo)本盒的體積;T0為正常地磁場磁感應(yīng)強度(使用SI單位,nT);上述方法測量得出的磁化率κ、剩余磁化強度模量Jr、剩磁偏角φ和剩磁傾角θ參數(shù)為巖礦石標(biāo)本磁參數(shù)。本發(fā)明所述的一種不需準(zhǔn)確預(yù)知地磁傾角的巖礦石標(biāo)本磁參數(shù)測量方法的測量裝置包括等腰三角形架,等腰三角形架的第一直角邊8和第二直角邊7的一端相交處中部開設(shè)凹槽10,凹槽10處安裝標(biāo)本盒13,等腰三角形架的斜邊9一端與第一直角邊8的另一端連接,該連接處安裝第一探頭15,等腰三角形架的斜邊9另一端與第二直角邊7的另一端連接,該連接處安裝第二探頭14,第一探頭15與第一總場磁力儀17相接,第二探頭14與第二總場磁力儀16相接。所述的凹槽10中部位置設(shè)置鉛錘固定環(huán)21,鉛錘固定環(huán)21通過鉛垂線38與鉛錘20連接。所述的等腰三角形架的三角平面與鉛垂線38的垂直平面為同一平面。本發(fā)明的等腰三角形架的第一直角邊8、第二直角邊7和斜邊9的長度方向均可伸縮,斜邊9上安裝導(dǎo)向套23,導(dǎo)向套23內(nèi)分別安裝第一導(dǎo)向桿25和第二導(dǎo)向桿24,第一導(dǎo)向桿25安裝第一螺桿28,第二導(dǎo)向桿25安裝第二螺桿27,第一螺桿28和第二螺桿27分別與轉(zhuǎn)輪26連接。本發(fā)明所述的凹槽10后側(cè)安裝支架22,支架22的中心部位與鉛垂線38的一端連接,鉛垂線38的另一端與鉛錘20連接。