航空三维磁梯度测量方案研究.pdf

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1、第46卷第6期地质与勘探Vo1．46No．62010年11月GE0L0GYANDEXPL0RAT10NNovember，2010航空三维磁梯度测量方案研究张青杉，麻丰林，许丽云(中国冶金地质总局地球物理勘查院，保定071051)[摘要]本文概略介绍了航空三维磁梯度测量的发展现状，指出了实施航空三维磁梯度测量所应着力解决的几个问题，包括基本装置及其计算方法、探头一致性、探头姿态以及固定翼磁补偿问题等，并针对当前状况提出了用于大比例尺或中一大比例尺航空三维磁梯度测量的具体方案，大胆引入了正四面体测量装置

2、，并将陀螺仪数据同步至原航测数据之中，既可大幅度提高测量精度及数据稳定性，同时可解决同点三梯度的数值计算问题，对后续数据处理、成图、解释均具有重要意义。【关键词]三维磁总场磁梯度测量[中图分类号]P318[文献标识码]A[文章编号]0495—5331(2010)06—1087—05ZhangQing-shan，MaFeng-lin，XuLi-yun．Studyonthe3Dgradientaeromagneticsurvey[J]．GeologyandExploration，2010，46(6)：1

3、087—1091．精度及准确性、降低多解性风险、提升物探工作解决0引言实际地质问题的能力；采集信息精度的提高可有效航空磁总场测量应用于地球物理勘查领域已臻发现并锁定弱异常，变不可能为可能。完善；20世纪8O年代我院在国内率先开展了直升③3D—AGM测量与传统航磁测量方式相比较，机吊舱式航磁垂向梯度测量并取得了较好效果，使其飞行成本没有明显增加，但所采集的数据质量得航磁测量技术又向前迈进了一步；二十世纪末，随(各探头受外界磁干扰比较一致，梯度精度应优于着光泵磁力仪(谭承泽等，1984)的发展完善，磁测

4、总场精度)(郭凤霞等，2007；康国发等，2008；王亚精度大幅提高，使得航空三维磁梯度测量系统丽等，2009)、数量、类别均有大幅提升，在图形标(ThreeDimensionalAeroGradientMagneticssystem，示、数据处理手段、不同类别数据问的相互印证等方以下简称3D—AGM)的研制实施成为可能，目前已面均有明显改善，为发现弱异常(弱磁性体或深磁取得了诸多可喜的试验成果；笔者在总结前人的基性体)及后续精确反演解释奠定了基础(谭承泽等，础上，对3D—AGM的实施方案进行了细致

5、研究，提1984；朱自强等，1992；张小路，1999；郭志宏等，出了适用于各种比例尺的3D-AGM解决方案，以供2004；杨宇山等，2006；姚长利等，2007；张凤旭等，各位同仁参考。2007；吴招才等，2009；张青杉，2009)；例：对于类似板状体的地下磁性体，由其所引起的总磁场异常l3D—AGM测量的必要性及其前景(△T)及其各方位梯度值(沿测线方位梯度G、垂直①采集不断丰富、精确的信息数据是地球物理测线方位梯度G、垂向梯度G)所绘曲线与地下工作的永恒主题：随着计算技术突飞猛进的发展，使磁

6、性体的对应关系并不理想(参见图1)，异常主体得地球物理工作中处理大信息量数据的能力日渐增对应于磁性地质体具有一定的发散性及偏移性，而强，因此各种物探方法均应从时间、空间、装置等方磁场总梯度曲线(G=,／C十G+G)及水平梯度曲面着手尽力扩展采集信息的种类及数量，从而丰富基础资料的精度及广度。线(G=√G+G)则可以较准确地标示磁性体的顶②采集信息量的增多有益于提高反演解释的端位置，由此可直观地判别磁性地质体平面位置或[收稿日期]2009-l1—9；[修订日期]2010—08—09；[责任编辑]郝情情

7、。[第一作者]张青杉(1968年一)，男，1991年毕业于长春地质学院应用地球物理系，获学士学位，高级工程师，从事地质矿产勘查工作Email：qingshan—zhang@163．eom．1087地质与勘探断裂带等线性地质体的地下展布，同时便于采用小0．1nT／m。波变换、频谱分析等手段进行后续数据处理解释33D—AGM测量所面临的主要问题(李盛汉，1992；李志华等，2009)。当前3D—AGM系统所应着力解决的主要问题有以下四点：：。①探头一致性、转向差问题目前Cs一3、GSMP一30A等光泵磁

8、力仪已较成熟，但个体间仍存m在一致性、转向特性等差异，对梯度测量之精度影响一觳’’5／一400一’较大。．4o，霹固、②飞机或吊舱姿态问题飞机或吊舱之航偏角、俯仰角、侧倾角等直接影响到各探头之三维坐标图1AT与各梯度曲线对比图位置及探头方位，导致探头实际位置与计算位置有Fig．1ComparisonofATandgradientcurves偏差，从而引起计算场值、探头间水平及垂向距离、探头方位等一系列偏差，其误差难以准确计算且三④随着超导磁力仪(张昌达，2005)研制