|
|
Контрольная: Магниторазведка
Контрольная: Магниторазведка
ПЕРМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Г е о л о г и ч е с к и й ф а к у л ь т е т
КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА
по магниторазведке
тема: «Магнитные съемки различных масштабов»
Выполнил: студент заочного отделения
IV-го курса группы ГФ-2
Д.Ф. Музипов
Пермь 2002
1. Заданные масштабы: 1:10 000; 1:50 000.
Картировочно-поисковые наземные магнитные съемки проводятся для решения задач
крупномасштабного геологического картирования — выявления магнитных пород, в
частности интрузий и эффузивов, областей скарни-рования и контактовых
изменений, тектонических структур, областей проявления гидротермальных
процессов, а также для прямых и косвенных поисков рудных месторождений.
Поскольку косвенные поиски основаны на выявлении рудоконтролирующих факторов,
противопоставление картировочных и поисковых задач недопустимо. Картировочно-
поисковые магнитные съемки ведутся в масштабах 1 : 50 000, 1 : 25 000 и 1 :
10000 обычно при средней точности.
2.Перед аэромагнитной и наземной съемками стоят следующие задачи:
. Проводятся для решения задач крупномасштабного геологического картирования
и выявления рудоконтролирующих факторов; для прослеживания контактовых зон,
тектонических линий, разломов неглубинного заложения, оконтуривания зон
развития крупных магматических комплексов или зон интенсивного метаморфизма,
магнитных даек, эффузивно-осадочных толщ, а в некоторых случаях — элементов
тектоники осадочных формаций и локальных геологических структур; реже
используются для прямых поисков магнитных объектов. Выполняются в масштабах
1:50000, 1:25000 и 1:10000. "-—
Картировочно-поисковые съемки производятся по инструментально и
полуинструментально разбитой сети наблюдений, а также в виде маршрутов с
опознаванием пунктов наблюдений на топографической карте. Направление
маршрутов и рядовых профилей площадной съемки устанавливается вкрест
преимущественного простирания пород. Расстояния между маршрутами и точками
наблюдений на маршрутах (профилях) определяются масштабом съемок. Как
правило, картировочно-поисковые съемки требуют средней или высокой точности
наблюдений.
Детализация выявленных аномалий в интервалах с высокими горизонтальными
градиентами значений измеряемой величины обычно выполняется двукратным
сокращением шага наблюдений. При изометрическом характере детализируемых
аномалий допускается проведение нескольких промежуточных профилей. Если на
участке запроектирована поисково-разведочная съемка, детализационные
наблюдения при картировочно-поисковой съемке сводятся к минимуму
(выполняются лишь на узких, вызывающих сомнение в их-достоверности
аномалиях).
Иногда картировочно-поисковые съемки проводятся попланшетно с
последовательным наращиванием отрабатываемых площадей. В этом случае помимо
обязательной увязки каждого планшета по собственной опорной сети необходимо
приведение всех стыкуемых планшетов к единому уровню, что обеспечивается
повторением смежных профилей, выполнением связующих все планшеты увязочных
ходов или единой, более редкой, чем внутренние, опорной сетью.
Картировочно-поисковые магнитные съемки обычно комплексируются с грави-
электроразведкой, шлиховым опробованием, металлометрией и измерением
магнитных свойств образцов по заданной сети. Результаты магнитных наблюдений
в совокупности с результатами других названных методов должны обеспечивать
возможность не только качественного выявления и прослеживания искомых границ,
но и количественной оценки основных параметров картируемых объектов —
примерного угла падения тела,
Для проведения наземных магнитных съемок применяются следующие приборы:
1) Д2-магнитометры М-27, М-27М, М-18, М-23 — оптико-механические;
2) ДГ-магнитометры М-20, М-32, ПМ-5, G-806, G-816 —протонные;
3) ДГ-магнитометр М-33 — квантовый.
В качестве вспомогательного средства измерений — меры, используемой для
градуировки магнитометров в полевых условиях,— применяются градуировочный
комплект КГ-1 (кольца Гельмгольца) и мера магнитной индукции ММИ-1.
КЛАССИФИКАЦИЯ НАЗЕМНЫХ МАГНИТНЫХ СЪЕМОК ПО МАСШТАБУ
| Масштаб съемки | Категория масштаба | Расстояние между профилями, м | Расстояние между точками наблюдений, м | | 1: 50 000 | Крупный | 500 | 50—100 | | 1: 10 000 | » | 100 | 10—25 |
КЛАССИФИКАЦИЯ НАЗЕМНЫХ СЪЕМОК ПО ТОЧНОСТИ
| Точность съемки | Предельная погрешность показаний прибора, нТл | Средняя квадратическая погрешность по разностям прямых и повторных наблюдений на профиле, гамм | Сечение изолиний магнитных карт, гамм | | Пониженная | 15-20 | >15 | 100, 250 | | Средняя | 10 | 5—15 | 20, 50, 100 | | Высокая | 5 | <5 | 10, 20 |
* На практике дополнительно выделяют съемки со средней квадратической
погрешностью не более 1 гаммы, которые принято именовать прецизионными.
Опорные сети
Опорные сети разбиваются на местности при высокоточных и прецизионных
съемках. Служат для приведения всех измеренных значений на местности к
единому условному или абсолютному уровню и для исключения возможности
накопления погрешностей наблюдений на рядовых пунктах съемки.
Увязка самих опорных значений в системе опорной сети выполняется либо с
использованием данных съемки на рядовых профилях (магистральный вариант),
либо независимо от рядовых наблюдений. В магистральном варианте увязки
уравнивание самих опорных значений выполнимо только по завершении съемки на
всем участке работ; в других вариантах, не требующих знания наблюдений на
рядовых профилях, процесс увязки опорных точек производится до начала
съемочных работ на участке.
Приведение к единому уровню значений поля на всем участке съемки
предусматривает нижеследующие действия.
1. При равномерном размещении опорных пунктов на местности:
— получение опорных значений в узлах опорной сети;
— увязку их между собой;
— приведение рядовых значений к уровню опорной сети.
2. В магистральном варианте:
— получение опорных значений на магистралях;
— рядовую съемку;
— увязку магистралей по превышениям поля в опорных точках на рядовых
пересекающих магистрали профилях;
— приведение рядовых значений к уровню опорной сети (магистралей).
Обработка данных наземной съемки делится на четыре основных этапа.
1. Уточнение на местности и нанесение на топографическую основу
(карту местности) съемочных профилей, узловых пунктов опорной сети, пунктов
привязки наблюдений к абсолютному значению поля, мест отбора образцов для
изучения магнитных свойств, расчетных профилей и других данных,
имеющих отношение к процессу съемки.
2. Преобразование непосредственно полученных в ходе съемки отсчетов
или показаний прибора в значения физической величины, объективно
характеризующей распределение стационарного магнитного поля на участке работ.
На этом этапе осуществляются перевод отсчета в именованную величину
(требуется применительно к оптико-механическим магнитометрам), введение
поправок за температуру, вариации и смещение нуля, приведение к уровню
опорных значений, привязка к абсолютному уровню (если это предусмотрено
проектом и при необходимости), исправление данных за нормальный
горизонтальный градиент.
3. Графическое изображение исправленных и увязанных значений и подготовка
материалов к оценочным вычислениям параметров искомых объектов
экспресс-методами.
4. Качественная и количественная экспресс-интерпретация данных. На
качественном уровне интерпретации решается задача выделения сигналов
с ожидаемыми характеристиками (амплитуда, форма, протяженность) на фоне
геологических и искусственных помех; на количественном производится при-
мерное определение морфологического типа создающего аномалию объекта
(сфера, призматический блок, тонкий пласт и т. п.) и оценка глубины до
верхней кромки или центра намагниченных масс.
Аэромагнитная съемка.
АППАРАТУРА
Для производства аэромагнитных работ необходимы следующая аппаратура и
оборудование: 1) аэромагнитометры; 2) барометрические и радиовысотомеры; 3)
радиогеодезические системы и аэрофотоаппараты; 4) аэронавигационные приборы;
5) магнитовариационные станции (МВС); 6) наземный агрегат электрического
питания самолетной аппаратуры и бензоэлектрические агрегаты АБ-1/230 для
питания квантовых МВС; 7) оборудование фотолаборатории; 8) электро- и
радиоизмерительная аппаратура и лабораторное оборудование для настройки,
проверки, ремонта основных приборов; 9) радиоприемники для приема сигналов
времени.
1. Феррозондовые приборы в состоянии обеспечить выполнение только съемок средней
точности. Масштаб записи их регистраторов относительно мелок (2 нТл/мм и
мельче), они имеют существенный дрейф [±(5-10) нТл/ч], регистрируют лишь
относительные изменения поля (АГ). Результаты измерений\Т, выполненные с
использованием аэромагнитометров AM-13 и АММ-13 в полях с большими градиентами,
могут быть заметно искажены за счет инерционности прибора. Преимуществом
большинства отечественных феррозондовых приборов является то, что в их
конструкции предусмотрено крепление гондолы с преобразователем на киле
самолета. Это важно, когда съемка выполняется в сложных условиях (зимой, в
горах, на малых высотах и др.).
2. Протонные аэромагнитометры отличаются высокой стабильностью и пригодны для
измерения полного значения Т. Могут применяться для съемок высокой и
средней точности. Отсчеты Т (ДГ) выдаются дискретно, у большинства
аэромагнитометров не чаще чем через 1 с. Дрейф практически отсутствует.
3. Квантовые аэромагнитометры являются наиболее точными приборами для измерений
ДГ. При измерении полного значения Т они несколько уступают протонным
за счет так называемых сдвигов, совокупность" которых приводит к погрешности до
±(5-ИО) нТл. Их отличает также высокое быстродействие. Высокая точность
достигается при работе с выпускной гондолой, однако наличие гондолы
ограничивает область применения квантовых аэромагнитометров (недопустимы работы
на высотах ниже 100 м).
Поисково-картировочные съемки выполняются в крупных масштабах (1:50000 и
крупнее), помогают крупно- и среднемасштабному геологическому картированию,
выявляют факторы, контролирующие распределение полезных ископаемых, а в тех
случаях, когда полезные ископаемые непосредственно создают магнитные аномалии
(например, в связи с парагенетической ассоциацией с ферромагнитными
минералами), используются для прямых поисков.
По масштабам — на крупно-, средне- и мелкомасштабные.
По средней квадратической погрешности съемок т—на съемки пониженной (m
1>15 гамм), средней (m1 = 5-15 гамм) и высокой (m
1<5 гамм) точности.
По системе залета площадей — на съемки с полетами на постоянной
барометрической высоте, с детальным сгибанием рельефа и с огибанием
генеральных форм рельефа, а также с залетом площадей по особым правилам,
разработанным для горных районов.
По высоте полетов Н — на съемки, выполняемые на малых (Н<100 м), средних
(Н=100-300 м) и больших (Н>300 м) высотах.
Полный цикл обработки аэромагнитных данных включает в себя следующие
нижеперечисленные операции.
Основные операции обработки.
1. Определение ординат аэромагнитограмм (значений ΔТ) в гаммах с учетом
масштаба записей.
2. Приведение первичных графиков ΔT, записанных на аэромагнитограмме в
масштабе времени, в масштаб расстояний (учет путевых скоростей по данным
плановой привязки).
3. Введение поправок в измеренные значения ΔT и получение графиков
исправленных значений (ΔТ)ИСП по маршрутам съемки:
(ΔТ)исп = (ΔТ)изм — Пнг-Пд – Пвар-Пув,
где (ΔТ)изм — измеренное значение поля; Пи. г —
поправка за нормальный градиент; Пд — поправка за девиацию; П
вар — поправка за вариации δТ; Пув — поправка за
внутреннюю увязку (в зависимости от способа увязки эта поправка может исключать
дрейф, пространственные изменения δT, промышленные помехи, скачки
отсчетной линии графиков ΔТ разного происхождения и др.).
4. Получение аномальных значений магнитного поля — переход от ΔТ «значениям
(ΔТ)а .
5.Построение карт графиков и изолиний (ΔТ)а .
6.Определение средней квадратической погрешности съемки и погрешности карт
магнитного поля.
Дополнительные операции обработки.
7. Приведение значений ΔТ, полученных в результате обработки, к среднему
уровню магнитного поля участка съемки.
8. Построение альбомов крупномасштабных графиков (ΔТ)а или ΔТ.
9. Построение повысотных графиков магнитного поля, а также карт графиков по
материалам детализационных съемок.
10. Расчет и построение карт и графиков различных трансформант.
Вспомогательные виды обработки.
11. Построение графиков девиационных поправок.
12. Обработка материалов плановой привязки и построение карт фактических
линий полетов.
13. Обработка данных, относящихся к увязке результатов аэромагнитных
измерений магнитного поля и получение соответствующих поправок.
На заключительной стадии обработки результатов аэромагнитных измерений
выполняется их геологическая интерпретация.
3. МАГНИТНЫЕ ВАРИАЦИИ
Годовые вариации магнитного поля Земли — это периодические изменения всех
геомагнитных элементов с периодом, равным 1 году. Для каждого Геомагнитного
элемента годовая вариация определяется как отклонение среднемесячного
значения элемента от среднего, взятого за 12-месячный промежуток времени,
середина которого совпадает с первыми числами месяца. Годовые вариации в Н, Z и
Т имеют форму двойной волны, максимумы в Н-составляющей падают на июнь и
декабрь, минимумы — на месяцы равноденствия. В Z-составляющей, наоборот,
минимумы падают на
июнь и декабрь, а максимумы — на месяцы равноденствия. Размах от минимального
до максимального значений тем больше, чем выше уровень солнечной активности,
и в годы максимума солнечной активности в поясе средних низких широт он может
достигать 20 гамм (в Н-составляющей) и 10 гамм Z-составляющей. Размах от
минимума до максимума во всех элементах геомагнитного поля увеличивается к
экватору. В высоких широтах влиянием годовых вариаций при проведении съемок
любого назначения и масштаба
можно пренебречь.
Солнечно-суточные вариации S представляют собой периодические изменения
всех элементов земного магнетизма с периодом, равным продолжительности
солнечных суток, и протекают по местному времени. Причиной солнечно-суточных
вариаций являются вихревые, ионосферные токи. Области их циркуляции занимают
фиксированное положение в пространстве и при суточном вращении Земли
последовательно оказываются над разными меридианами. Различают два вида
солнечно-суточных вариаций: вариации в спокойные дни Sq и вариации в
бурные дни Sd называемые также солнечно суточными
возмущенными вариациями. Встречающееся в литературе по магниторазведке
понятие «суточный ход» обычно служит синонимом одновременно двух понятий: как
самих Sq-вариаций (процесса), так и их амплитуд (числа), что необходимо иметь в
виду при подготовке отчетов и публикаций. Амплитуды спокойных солнечно суточных
вариаций Sq максимальны летом и минимальны зимой. В месяцы
равноденствия амплитуды одинаковы в обоих полушариях и принимают промежуточное
(среднее) значение. Sq-вариации отсчитываются от ночного уровня
поля. Амплитуды Sq в горизонтальной компоненте в среднем составляют
десятки гамм (до 50—60), вертикальной— до 15—20 гамм, склонения — до 10'. В
экваториальной зоне Sq-вариации в H- и Z-компонентах резко
усиливаются, а вариации склонения затухают. Зависимость Sq-вариаций от широты
места носит сложный характер и рассматривается в специальных монографиях и
научных публикациях. Sq-вариации считаются примерно одинаковыми для точек на
одной и той же параллели, если расстояние между этими точками не превосходит
150—200 км. Строго говоря, ни географическая, ни геомагнитная системы координат
не соответствуют симметрии поля Sq-вариаций.
Лунносуточными вариациями L называются спокойные вариации с периодом,
равным продолжительности лунных полусуток (12,5 ч). Амплитуды лунносуточных
вариаций в составляющих геомагнитного поля всюду, за исключением
приэкваториалыюй зоны, не превышают 3 гамм, склонения — 40".
Короткопериодные колебания (КПК) представляют собой цуги таких колебаний
геомагнитных элементов, форма которых напоминает синусоиду. Их подразделяют на
шесть групп регулярных колебаний и три — иррегулярных (Pi), имеющих
неправильную форму.
Бухтообразные возмущения или бухты Dδ — локальные (т. е.
сильно зависящие от геомагнитной широты места) возмущения, форма которых на
вариограмме напоминает форму береговых линий морских бухт. Продолжительность
бухтообразного возмущения изменяется от 15 — 20 мин до 2 — 3 ч. Бухты особенно
отчетливо выделяются на δН-вариограммах. Амплитуда (размах от
невозмущенного уровня до экстремального значения) типичной бухты в средних
широтах 30 гамм в горизонтальной компоненте и
6 — 7 гамм в вертикальной. Иногда амплитуды бухт 6Я достигают первых сотен
гамм. Крупные бухты редки днем и, как правило, появляются после захода солнца
или ночью. Источником бухторбразных возмущений являются токи,
распространяющиеся в полосовых зонах на высоте 100 — 150 км в районе 70° с.
ш.
Магнитные бури — это понятие, не имеющее однозначного определения. Иногда
бурями называются любые магнитные возмущения большой интенсивности. Термином
буря нередко называют также суперпозицию периодических и апериодических
вариаций, воспринимаемую как хаотичное нагромождение одного колебания на другое
с разными периодами и амплитудами при значительном (до первых тысяч гамм)
размахе элементов земного магнетизма на вариограммах.
4. Контрольные пункты наземной съемки.
Простейшим способом приведения результатов наблюдений к единому уровню
является их увязка на контрольном пункте (КП). Увязка по КП осуществляется
при маршрутных рекогносцировочных съемках, а также площадных съемках
невысокой точности.
Измерения на КП выполняются ежедневно до начала и по окончании работ на
участке (маршруте). Если наблюдатель, ведущий маршрутную съемку, не может
ежедневно возвращаться на базу партии, измерения на КП проводятся
непосредственно перед выездом в длительный маршрут и после возвращения из
него. В результате значение поля в каждой точке съемочного планшета или
рабочего маршрута определяется относительно значения на КП. Невязка, т. е.
разность между утренним и вечерним наблюдениями на КП разбрасывается по
рядовым точкам пропорционально времени. Контрольный пункт должен
удовлетворять требованиям, предъявляемым к пунктам опорной сети, однако в
отличие от последних он, как правило, находится не на участке работ, а на
базе магниторазведочной партии (отряда). Помимо использования для приведения
наблюдений к единому уровню контрольный пункт нужен также для периодических
полевых операций по определению цены деления оптико-механических
магнитометров, проверке температурных коэффициентов приборов, снятия
девиационных (азимутальных) кривых, юстировке уровней и других
метрологических и ремонтных операций. Также на КП прибор устанавливается для
параллельной со съемками регистрации вариаций при отсутствии
магнитовариационных станций в отряде (партии).
В качестве опорного значения поля для последующего приведения к нему как к
условному нулевому уровню принимается среднемесячное значение поля на КП,
представляющее собой среднее арифметическое ряда значений, принятых за
среднесуточные. При невозможности многократного наблюдения поля на КП в
течение суток в качестве среднесуточного принимается значение, определяемое
единожды в сутки, но в одно и то же время (предпочтительнее рано утром или в
вечерние часы) по серии из 10 последовательных показаний.
Контрольные маршруты аэромагнитной съемки.
Контрольные (КМ) — вид повторных маршрутов; располагаются на подлете к участку и
используются в основном для проверки работы аппаратуры в начале и конце каждого
съемочного полета, а также иногда для грубой предварительной увязки
результатов аэромагнитных измерений магнитного поля.
|
 |
