[发明专利]岩矿石标本磁参数的总场磁力仪4方位测定方法及其装置

权利要求书

1.岩矿石标本磁参数的总场磁力仪4方位测定装置包括总场磁力仪(31、35、37)、标本盒(32)、标本盒座板(33)和支架(34)。

2.如权利要求1所述标本盒(32)中装有岩石标本或矿石标本，所述总场磁力仪包括主机(31)、测量探头(35)和日变探头(37)，所述标本盒座板(33)中装有可任意旋转的标本盒(32)，标本盒与标本盒座板中心的距离可以调节。

3.如权利要求1所述的岩矿石标本磁参数的总场磁力仪4方位测定装置，其特征在于：所述总场磁力仪(可使用质子磁力仪、光泵磁力仪、超导磁力仪等)采用双探头的梯度测量或两台单探头磁力仪总场测量方式，测量探头(35)放置于标本盒座板(33)旋转轴中心，日变探头置于标本磁场影响范围之外的正常地磁场中。

4.岩矿石标本磁参数的总场磁力仪4方位测定方法包括如下步骤：

A)选择平稳的地磁正常场，将支架(34)安置牢固，采用铅锤将标本盒座板(33)调到竖直，并使标本盒座板面位于垂线和磁北方向组成的平面中，将总场磁力仪的测量探头(35)放置于标本盒座板(33)旋转轴中心，日变探头(37)置于标本磁场影响范围之外的正常地磁场中，测量出正常地磁总场梯度T₀；

B)将内置有标本的标本盒(32)置于标本盒座板(33)的适当位置，使总场磁力仪的读数明显偏离正常地磁场值T₀，测量标本盒(32)中心与测量探头(35)中心间的距离R，旋转标本盒座板，使标本盒(32)中心位于总场磁力仪的磁北方向且与旋转轴中心等高；

C)磁力仪设置为梯度测量方式，探头距离设置为1m，测得标本盒的六面分别朝东且标本盒分别位于北、下、南、上四个位置时的24个磁场梯度值(以Tij分别记录这24个磁场值，下标i＝1～6表示朝东面的盒面号，下标j＝1、2、3、4分别表示标本盒相对于测量探头的方位(1＝北、2＝下、3＝南、4＝上)；

D)测量标本盒(32)内标本的体积V；

E)将步骤A测得的T₀，步骤B测得的R，步骤C测得的24个磁场值以及步骤D测得的V分别代入下式，得出标本的磁化率κ、剩余磁化强度M_r、剩磁偏角φ和剩磁倾角θ：

κ=(κx+κy+κz)/3=R32T0VΣi=16(Ti1+Ti2+Ti3+Ti4)×4π(SI)]]>

Mr=Mrx2+Mry2+Mrz2=5R3V15Σi=16(Ti1-Ti3)2+(Ti2-Ti4)2×10-3(A/m)]]>

φ=tan-1(4((T11-T13)2+(T12-T14)2+(T61-T63)2+(T62-T64)2)-(T21-T23)2-(T22-T24)2-(T51-T53)2-(T52-T54)24Σi=45((Ti1-Ti3)2+(Ti2-Ti4)2)-(T31-T33)2-(T32-T34)2-(T61-T63)2-(T62-T64)2)]]>

θ=tan-1(4Σi=23((Ti1-Ti3)2+(Ti2-Ti4)2)-(T11-T13)2-(T12-T14)2-(T41-T43)2-(T42-T44)23Σi=56((Ti1-Ti3)2+(Ti2-Ti4)2)-Σi=23((Ti1-Ti3)2-(Ti2-Ti4)2)-4((T11-T13)2-(T12-T14)2-(T41-T43)2-(T42-T44)2))]]>

式中：

κ_x、κ_y、κ_z分别为标本三轴方向的磁化率；

T_ij为标本处于不同状态下，通过总场磁力仪分别测得的实测磁场值；

R为标本盒与测量探头中心之间的距离；

V为标本盒的体积；

T₀为正常地磁总场；

M_rx、M_ry、M_rz分别为标本三轴方向的剩余磁化强度。