高精度磁测方法

如题所述

高精度磁测主要有航空磁测(飞机的和直升机的)和地面磁测(车载的和步行的)。

高精度航空磁测主要应用领域是地质填图,对金属矿产、石油远景构造(或专门的)进行普查,在条件有利时,普查油藏、含煤和含水构造及杂岩,以及水下残留沉船,工业垃圾填埋坑等。

高精度地面磁测在平原条件下,主要用车载测量,在山区切割地区,则用步行测量。目前这两种类型的测量,可以用质子和光泵磁力仪。主要用于详细地质填图和金属矿产以及大多数非金属矿的详细普查和勘探,直接寻找石油、研究矿井下煤田的构造条件,以及固定小幅度断裂和裂隙、普查裂隙水、研究并预测滑坡过程以及旧垃圾填埋场等环境问题的调查。

根据寻找对象的大小,详细工作的比例尺可以不同(1∶5000~1∶10000)。过细地工作,可以在异常范围内应用微磁测量方法。

4.5.1.1 建立基点网和标准剖面

在高精度磁测中,基点网用来控制与仪器零点漂移有关的误差,以及建立整个剖面体系之间的平差。与中、低精度磁测不同的是,高精度磁测的基点网不能用于计算两个基点上观测时间之间的地磁场变化。这是因为,除了计算磁场日变之外还要进行短周期变化改正。在建立基点网时,要按闭合多边形进行一次闭合环观测,并作日变记录和方位改正。基点网与分布在磁场梯度最小(3 nT/m以下)地段的主测点相重合。每个点上用一台仪器观测三次。观测时,磁敏变换器应严格固定。基点网联测时,应选用技术参数最佳的仪器进行观测。

最有效的野外观测方法是在相对稀疏的基点网情况下,对地磁场变化和仪器零点漂移,采用严格的校正。这种观测方法规定用磁变站作连续观测,并设置稀疏的基点联测线网。基点网的建立采用闭合多边形,其中包括基线和剖面的始末点以及测区边界。

4.5.1.2 选择测区和测网

选择测区要考虑所研究的目标及围岩的分布范围、地质和地球物理特点以及要求探测的深度等。因此,测区面积应当超过所研究目标体范围的1~2倍以上,并保证观测剖面进入相邻构造位置或进入“正常”磁场。在进行1∶50000~1∶25000比例尺磁测时,测区范围最好按国家采用的相应比例尺地形图分幅来确定,以便于对不同年度的测区进行连接,及编制综合磁场图。对某些特定地段选作微磁测量。一般情况下,微磁测量在测区内的几个分散小区进行。根据要解决的问题来选择该小区的面积。在研究埋深为10~15 m的地表不均匀性时,小测区的边长应小于基岩的埋深,以便减弱基岩的不均匀性的影响,突出近地表地质体对磁场结构的影响。

高精度磁测观测网的排列方式,要考虑磁异常范围和强度,以及反映局部地质构造单元的磁场微弱变化。其强度可能是2~30 nT,宽度为1~100 m。在选择测网时,要考虑预计的信噪比

当研究覆盖疏松层的基岩时,小区长度应超过其埋深,相应地测网应稀一些。例如,覆土厚为10~15 m,则微磁小区为20 m×20 m或30 m×30 m,而测网为2 m×2 m或3 m×3 m等。在小区或小带内,微磁测可按正方形、矩形或三角形测网,用循环法进行。正方形测网用于微磁测小区,矩形测网用于微磁测小带,三角形测网必须用于测区内测点分布较均匀的情况下。

4.5.1.3 选择不同高度观测

高精度磁测的特点是对选择最佳观测高度有很严格的要求,而且测区内的观测高度应保持恒定。选择观测高度,要考虑消除或尽最大可能减小地表地质体(只要它不是研究的对象)不均匀磁化的影响。为区别地表影响和基岩影响,选择最佳观测高度进行测量。如在10 m×10 m和20 m×20 m大小的微磁测小区内,在3~4个(0.2 m、1 m、2 m、4 m)高度上进行观测。

不同高度磁测的前提是不同埋深、不同大小、不同延深、不同物质成分和磁化强度的目标地质体,其异常效应的衰减特征不同。在局部地形上、土壤层和风化壳不均匀以及恒定性工业干扰下,可以观测到磁场随高度的衰减。

不同高度磁测应满足下列要求:①确定观测高度应在研究最充分的地段,通过试验予以选择。试验高度为0至5 m或6 m。②在所研究的物体上,观测间距应保持不变,即1~2 m。大的间距可用来突出较深的物体。③衰减系数仅对穿过异常中心的剖面进行计算。此外,还应尽量使比较的对象处于大致相接近的地质和地貌条件下。④剖面上不同高度观测的步长,应比一般密集,并根据磁场结构随高度变化的详细研究予以选定。⑤要控制测点位置上方不同高度处磁敏变换器的位置。⑥测点上不同高度的观测,最好在同一个仪器位置上,然后相应改变其观测高度,以尽量保持在相接近的观测条件下进行不同时间、不同高度的观测。⑦所有观测值都应进行地磁场日变改正。日变观测与测区中的野外测量保持同步(地磁观测站的磁敏变换器可保持恒定高度)。⑧各测点上,不同高度的观测应保持同一方位,并应使磁敏变换器的方向与磁场向量形成这样的夹角,即最大地减小方位和定向误差。⑨不同高度观测的剖面或地段,应选在天然干扰(地表不均匀性、地形起伏)和工业干扰影响最小的地带。

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