一、质子旋进式磁力仪原理简述

通常，根据磁力仪测量的场量的性质将磁力仪分为标量磁力仪和矢量磁力仪。垂直磁秤磁力仪、磁通门磁力仪、超导磁力仪均属于矢量磁力仪，它们测量的是地磁场在某一方向上的强度或差值。质子磁力仪和光泵磁力仪在本质上属于标量磁力仪，它们测量的是地磁场总强度的模量。地面高精度磁法找矿使用的磁力仪大都为质子磁力仪，下面对其原理作简单的介绍。

在所有物质的组成上，氢是是一种特殊的物质，它的原子核只有一个质子，因而氢原子核的自旋磁矩得不到抵消，而使氢原了显示出微弱的磁矩，这些磁矩在地磁场T的作用下，沿着T的方向排列。当这些氢原子放入如图所示的环境中，并对线圈充电，施加一个与地磁场T方向垂直的人工磁场，当这一人工磁场远大于地磁场时，氢原子的质子自旋轴都转至磁化（人工）磁场方向。这时切断电流，人工磁场突然消失，氢质子将会在原有自旋惯力及地磁场力的共同作用下，以相同的相位绕地磁场方向进动，也即质子旋进或核子旋进。在这种旋进期间，会产生新的变化的磁矩，这种磁矩切割线圈，将产生电感应信号，它的频率与质子进动频率相同，而质子进动频率与地磁场大小是成正比的，经实验及理论计算，它们之间存在这样的关系：T=23.4874f(T：地磁场，f:质子旋进频率),因而通过对电感应信号的的***检测可以计算出地磁场的大小。

二、高精度磁法勘探与地质找矿

随着电了信息技术和数据处理技术的进展，磁法勘探从方法技术、数据采集、资料处理、成果解释等都提高到了一个新的水平，完全实现了自动化和信息化，其中最为突出的是磁测精度提高了1至2个数量级，并可进行多参量测量，这些为高精度磁法在地质找矿上的应用提供了坚实的硬件和软件***。

新的地质找矿表现为直接找矿与间接找矿并举的特点，而且往往以间接找矿为主，这为高精度磁法在地质找矿上的应用提供更为广阔的应用领域。尤其在磁测精度大幅度提高之后，在某些方面磁法勘探成为了地质找矿***的手段。

新一轮地质普查强调利用综合信息，采用地质---地球物理---地球化学模型指导普查工作的全过程；从任务确定、方法选择、解释推断先验条件的给定等都要使用模型，而高精度磁测通用性强、理论上最成熟，具有轻便、快速、成本低等特点，完全可以作为新一轮地质普查中***先的物探方法。

磁测精度的提高也相应增强了其有效探测深度和对弱磁矿物的探测能力。有人作过计算，计算模型为垂直磁化、磁化率=0.01*4PI、T0=5000nT、R=50米的圆球、水平圆柱、及2b=6米的直立板状体三种模型。***值与埋深的关系如图所示

三、磁法测定参数：主要测定参数有：地磁总量场、垂直梯度、水平梯度

四、地面高精度磁测项目野外生产的几点技术要求

下面按工作顺序就野外生产中的各个主要环节进行简单的介绍。

4．1、了解当前项目的工作比例尺，工作精度，收集测区地质、地形资料，测网设计、测点坐标计算，了解测区地形、交通、人文、气候等情况，统一制定野外生产计划和预算野外生产费用。进入工区之前应先派人将驻扎地落实好。

4.2了解测区地球磁场特征，包括地球总磁场、磁偏角、磁倾角。这些参数以往一般直接从地球磁场分布图查获，现在有专门的计算软件，可以直接利用软件计算，也可以利用多分量磁力仪测定（如FVM400磁通门磁力仪）。这些参数是资料解释的重要依据，必须尽量准确掌握。了解测区内可能存在异常的地段也是必要的。  

4.3了解测区经济建设情况、主要干扰源、人文分布情况，根据测区干扰物的分布情况和特点制定消除干扰物影响的方法。

4.4仪器性能的校验

    磁力仪的性能一般包括仪器噪声、一致性、零飘等方面。具体操作方法将单独介绍。

4.5系统了解测区地磁日变场、日变站设置

1．日变站（总基点）的选择：必须严格按《规程》要求执行，除此之外，基点位置必须埋设无磁性***标志。

2.开工前，首先要对地磁日变场作24至72小时连续观测，选取其中2处以上变化平稳的时段，统计地磁场平均值作为日变站的T0值，此值在整个测区保持不变。

3．日变站控制范围试验

地球短周期变化磁场的三分之二来源地球外部的高空等离子层，三分之一来源于地球内部的电流感应。因此地电结构不同，其电流感应也会不同，可以造成不同地区间的日变差异，因此磁法工作（特别是大面积、区域性磁测工作）开始前，有必要进行日变控制范围的试验。具体操作方法如下：

在待测试范围内设立临时或***日变站，在这些站上进行同步日变观测，时间在3小时以上，绘制各个日变站的日变观测曲线图，如果日变曲线形态相似，且各点地磁场差值曲线偏离平平均值一般在1nT以内，则表明在日变站控制范围内。

一般情况下，对精度要求在2nT以内磁测任务，日变站控制范围以不超过30Km为准。2-5nT时可放宽至50Km。

4．基点联测

分别在总基点和与分基点（日变站）进行同步日变观测,为避免累积误差，联测时以直接联测为宜。联测时应尽量选择地磁扰动振幅很少的时间段进行，联测时间至少2小时以上。野外联测结束后，选择较为平稳的时段数据（至少100个以上）分别计算各个日变站的地磁场平均值，然后求取分基点与总基点的差值，即为各基点对应的基点改正值。

Overhauser 标准磁力仪＋甚低频