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古地磁取樣鉆機巖心定向法的基本原理與測試技術
更新時間：2021-07-15 瀏覽次數：2164
該方法是通過古地磁取樣鉆機取樣分離巖心內一種或某幾種穩定剩磁方向來確定相應剩磁形成時期內的地磁場方向的。這種方法最早由Lyntan（1938）提出，后由Fuller（1969）改進，但開始應用時，僅局限于磁性相對強的火山巖上，因為當時用于古地磁測量的磁力儀靈敏度較低。近年來，許多學者（KaDana，1984；Shbuya等，1991；Hauluwod等，1995；Ralroh等，1995；孟小紅等，1997）介紹了沉積巖地層巖心的古地磁定向方法。這是因為現代高靈敏磁力儀，特別是超導磁力儀的出現，滿足了分析弱磁性及極弱磁性的要求，使該法對各類磁性的巖石進行定向成為可能。
1.定向原理
在古地磁定向法中，利用古地磁取樣鉆機現代磁場下形成的粘滯剩磁進行巖心定向，具有如下優點：①無需考慮原生剩磁形成及年代，即適合于各地史時期形成的巖石。②第四紀約73萬年以來，即地球磁場最后一次倒轉后，構造形變較弱，與之前的構造形變相比*可以忽略，因此第四紀的構造形變不會造成第四紀形成的粘滯剩磁矢量的畸變，即該方法也可用于構造-巖漿巖活動復雜地區的巖石定向。
2.巖心樣品采集與加工方法
根據地質任務，確定采樣井別、儲蓋層位、深度等工作目標。采樣時，應了解巖心的頂底方向。然后在巖心上畫標志線，這可以按地質任務的要求畫，如要確定地層的傾向或斷層面的傾向，那么可以直接畫出傾向方向的標志線及在巖心壁上的延長線。當然亦可任意畫一條與巖心柱一致的方向線。
在巖心上取樣，一般有兩種方法：一是將巖心恢復直立，以巖心柱面上的標志線為一端點在巖心橫截面上畫標志線（或平線），作為待定方位的標志線（X軸），建立坐標系，鉆取6～8塊小圓柱體樣品。二是直接將巖心柱面上的標志線作為直徑，鉆取樣品6～8塊，然后將樣品直立起來，向下標志線為Z軸，圓柱相當X軸，Y⊥X⊥Z建立標本坐標系，以X軸為待定方向的標志線（圖3-54）。在后一種情況下，實際測量時，先測得樣品相對于Z軸的剩磁方向，通過坐標轉換求得相對于X軸的結果。
一般圓柱樣品的直徑為25mm，長為22mm，每一個樣品上都有一條統一方向的標線。
3.測試分析方法
為獲取某一時代穩定的剩磁矢量，有必要對樣品進行逐步熱退磁或交變磁場退磁。以獲得現代地磁場下形成的粘滯剩磁而言，熱退磁的溫度一般在100～300℃，按20～40℃分段，然后把退磁數據繪制在正交矢量投影坐標上，并確定水平（矢量偏角）和垂直（矢量傾角）兩個分向量，通過傾角可挑選出現代地磁場下形成的粘滯剩磁。
圖3-54巖心樣品的取樣方法
4.古地磁定向的數據可靠性檢驗
理論上，一個采點上的幾件古地磁取樣鉆機樣品應反映同一剩磁矢量。但在實際工作中，由于樣品采集、加工、運輸、測試等環節帶來一定的定向誤差，造成同一采點上的幾件樣品對同一剩磁矢量的響應存在一定的差異，這種差異在古地磁學上常用精度參數k和置信圓半頂角α95來表示：
基巖潛山油氣藏儲集空間分布規律和評價方法
式中：N——參與統一的樣品個數，R——合成矢量長度。精度參數k的物理意義為一組分量圍繞其平均方向分布的聚集程度，如果精度參數k為0，表示各分量在空間均勻地隨機分布，越大則表示各分量越接近于平均方向。
基巖潛山油氣藏儲集空間分布規律和評價方法
置信圓半頂角α95的物理意義為平均方向落在α95范圍外的概率為5%，越小表示各分量越集中。
一般同時用精度參數k和置信圓半頂角α95來表示古地磁數據的可靠性，最高的可靠程度對應最大的精度參數k和最小的置信圓半頂角α95。
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