基于大型无人机航磁全轴梯度测量技术研究与应用

目前,我国航空物探在远海地区和青藏高原地区的工作程度并不高,这主要是由于我国现有有人机航空物探飞行平台的续航里程不够远或者无法在高海拔地区开展大比例尺、低高度飞行测量工作.由于彩虹4无人机的续航时间达到20余小时,飞行高度可达7300 m,经过项目研制,基于彩虹4无人机航磁全轴梯度测量系统突破了探测装置的集成设计、磁干扰特性的优化提升等一系列关键技术,首次实现了基于无人机的航磁总场、横向梯度、垂直梯度的一站式测量,航磁总场补偿后标准差优于±30 pT,横向梯度补偿后标准差优于±2 pT/m,垂向梯度补偿后标准差优于±6 pT/m,达到同类测量系统的国际领先水平,大大提升了我国在艰难地区和远海地区的勘查能力.

航磁垂直梯度调整ΔT水平方法研究

使用中国自主研发、具有完全自主知识产权的航磁全轴梯度勘查系统首次试飞获得的资料,利用航磁垂直梯度数据进行ΔT水平调整研究,讨论了航磁及航磁梯度资料水平调整的原则,提出梯度资料长波水平的调平方法.对经长波水平调整后的垂直梯度数据进行位场转换,获得不受地磁场随时间变化影响的磁异常,并通过恢复磁异常的长波信息,实现了ΔT的水平调整和增强.实际资料处理表明调平过程具有物理意义、效果明显.

考虑航磁水平梯度变化的ΔT网格化方法研究

实测航磁横向水平梯度反映垂直于测线的磁场梯度,比传统航磁ΔT数据包含测线之间更多的磁场信息.针对航磁数据网格化问题,采用Hardwick提出的方法,利用航磁水平梯度与ΔT数据构建拟测线,并结合Akima插值法,开展了双方向测线型ΔT网格化方法研究,最终实现了考虑航磁水平梯度变化的ΔT网格化;针对网格化结果中的虚假异常采取了有效滤波方法.通过理论模型数据和实际数据网格化处理,表明该方法可以突出航磁测线之间的异常细节、更清晰地反映线性构造或磁性体走向,提高了网格化的精度和分辨率.

实测航磁ΔT三维梯度与由ΔT数据换算的三维梯度数据的异同

文章通过实测航磁ΔT三维梯度数据与与由航磁ΔT换算出的三维梯度数据的比较,找出其差异,并解释了引起差异的原因。得出在我国目前技术条件下,在需要用航磁ΔT三维梯度数据时,只需实测航磁ΔT的横向水平梯度,其余2个方向梯度值可用由ΔT值换算得出,即可达到解释要求。

频率域航磁总场与梯度分量的转换研究

频率域的快速傅立叶变换法是由航磁总场转换梯度分量和梯度分量之间相互转换的常用方法.但是,利用实测数据资料对方法的应用效果进行分析的研究较少,尤其是梯度分量之间的转换,主要是由于同时观测水平及垂直梯度的三轴向梯度测量技术刚刚起步,可利用的相关数据资料较少.本文首先利用模型研究了转换方法的特点,在此基础上重点对实例的转换结果进行分析.我们进行了总场转换梯度和水平梯度与垂直梯度间的相互转换计算,并将两组转换结果与实测梯度进行了详细的对比和分析.该实例的转换结果表明,总体来看利用总场转换的梯度,和梯度分量之间相互转换的结果都与实测梯度数据具有较好的对应关系,但相比而言,梯度之间的转换结果与实测数据吻合的更好.转换结果与实测数据的良好一致性,证明了转换方法的有效性,同时也验证了各测量参量的可靠性.

潮水地区航磁梯度初步分析

在引进高精度航磁梯度测量系统的基础上,对潮水盆地某地区进行航磁梯度测量飞行。介绍了试验飞行中航磁梯度数据采集与处理过程,并对测量资料进行初步分析.通过对航磁梯度和航磁总场资料的对比,发现航磁梯度场相对航磁△T总场而言,异常更加明显;航磁梯度能更准确地确定磁性体的边界和断裂构造的位置,提供更多总场没有的信息,特别是实测的垂向梯度比计算的垂向一阶导数提供的信息更加丰富。因此引进高精度航磁梯度测量系统,无论是对今后的基础地质研究,还是矿产资源勘查等方面都有着广阔的应用前景。

直升机吊舱航磁全轴梯度测量系统在新疆哈密地区的应用

首先回顾了国内外航磁梯度测量的进展情况。为了从根本上降低飞行高度及姿态对磁梯度测量的影响,中国冶金地质总局地球物理勘查院设计了全新的直升机吊舱航磁全轴梯度测量系统,该系统集成高精度磁力仪与双GPS/INS测姿系统,能够完成磁总场及其梯度的三分量同时测量。对该梯度做出了详细介绍,并给出了部分关键技术指标。该梯度测量系统在新疆哈密进行了试生产,取得了很好的测量效果,为以后在国内进行磁梯度测量打下了良好的基础。

河北省承德县地区航磁异常特征及找矿前景分析

河北省承德县地区地处华北陆块区晋冀古陆块的迁西陆核与燕山裂谷复合部位,中-新生代以来,其构造演化既受特提斯构造域影响,又受环太平洋构造域控制,经历了多期次的构造热事件,地质构造复杂,多金属成矿作用集中产出,成矿条件优越。在系统分析研究区地质背景的基础之上,采取水平一阶导数、垂向一阶导数以及Tilt梯度等技术方法对获取的1∶5万航磁数据进行各种位场转换与处理,根据磁异常分布特征,对区内已有的断裂和已知矿点进行了分析与研究,得到矿点与研究区内的断裂构造分布、磁性强弱分布密切相关。结合各种地质资料,利用Tilt梯度方法进一步完善了承德县地区的断裂构造,新推断断裂6条,依据化探异常与已知矿点航磁异常特征圈定找矿靶区共7处,为该区后续进一步研究地质构造背景和找矿提供借鉴。

晋冀鲁豫交界地区重磁区域场与断裂关系的研究

本文根据本区地震地质及重磁区域场特征确定滤波程度,并考虑震中深度分布,在试验计算的基础上确定公式及参数,计算编绘了适合本区的重力平均异常图,及南北向、东西向的重力水平梯度图、重力水平二次微分图,其结果较为明显地突出地壳内不同方向的构造分布,结合航磁资料综合分析指出: 本区有五条纬向构造带存在,除大名—磁县断裂外,其余四条均穿越太行山断裂带,其形成时期是不一致的。对有争议的大名—磁县断裂西端的延伸问题提出了看法。对本区主要构造—内黄隆起区的边界及基底特征作了分析研究。最后讨论了重磁场背景、构造与地震的关系。结合近年来华北地区中强震分布状况,提出今后应注意加强监视的地区。

基于重磁场特征的敦化盆地构造格架研究

依据重力、磁力异常数据及其处理结果 (水平梯度模和斜导数),对敦化盆地边界、基底起伏、断裂位置及以火成岩为代表的磁性体分布进行了研究。盆地重力异常的分析和水平梯度模及斜导数的计算结果表明,盆地基底具南部凹陷、中央凸起和北部凹陷的"两凹一凸"的起伏形态特征,盆地内断裂以SW-NE向为主,盆地为单断半地堑式盆地。依据航磁异常,将盆地划分为4个异常区:东北部磁异常区、中部低磁异常区、西南高磁异常区和西南边部相对低磁异常区。结合磁异常水平梯度模和斜导数的计算结果显示,以火成岩为代表的磁性体受SW-NE向构造控制。