对"十五"以来我国国土资源系统航空物探的工作概况、主要技术进展与应用成果进行了简要回顾,并对今后我国航空物探的发展趋势进行了分析与预测.
简要介绍了重力梯度仪的发展历程,重点叙述了旋转加速度计航空重力梯度仪的工作原理及研发过程,系统调研了航空重力梯度仪的仪器现状,跟踪了航空重力梯度仪的研究动态.
阿尔金断裂带是西北地区一条重要的走滑断裂带.通过对阿尔金断裂带及周边地区航磁资料的化极、解析延拓处理,获得了很多有关断裂及地质体的信息.在此基础上分析了阿尔金断裂带的主要断裂的地质-地球物理特征及位移幅度,对盖层与基底的拆离进行了正反演拟合,结合地质资料探讨了阿尔金断裂带的形成时限和演化历史.
大巴山推覆构造位于秦岭造山带和四川盆地的过渡部位,由拉张盆地、推覆带、活动带、扰动带和主滑面组成.其中活动带与扰动带是油气聚集的有利地区.经重磁资料分析计算,指出推覆带推覆距离,并推测推覆带下可能存在四川盆地沉积地层,这对拓宽四川盆地油气资源勘查具有积极意义.
利用航磁资料并结合其他地球物理资料,研究了渤海海域郯-庐断裂带的基本特征,讨论了构造线通过海域细节特征,探讨了该断裂对渤海湾盆地的控制作用,以及新生代期间与油气田的关系,指出渤海湾地区是寻找火山岩型油气藏的有利场所,并可期待在郯-庐断裂主断裂一线及旁侧具备生油的范围内寻找新近系油气田.
介绍了国内外物探技术在区域地质调查中的应用现状,航空物探技术在1:25万北京市幅区域地质调查中的应用,认为航空物探方法在火山岩、侵入岩和变质岩的岩性填图,以及划分断裂构造和圈定火山机构等方面具有重要作用,特别是在挖掘地下隐伏信息方面的作用尤为明显,能提高区域地质调查的高科技含量与效率.
根据重磁资料分析,扬子地台与松潘-甘孜造山带的界线应以武都-文县断裂为界,而不是划在龙门山断裂处.由此可见,整个龙门山地区应划归扬子地台,同时认为松潘-甘孜造山带的基底性质与扬子地台的基底性质完全不同.
近20年来,在东南沿海发现了较多的古元古代-太古宙的地质信息,这些"古信息"集中出现在武夷隆起周围,称之为"武夷古信息区"."武夷古信息区"在多种地球物理场上有明显的反映,表现为残存古陆核(块)的地球物理特征.通过进一步对比和综合分析多种地球物理场资料,认为东南沿海残存多个古陆核(块),华夏板块可能是由多个古陆核(块)增生形成的.
通过对航磁资料的深入研究,首次在东海陆架盆地西缘圈定出1条南北向深大断裂,为陆架盆地控盆深大断裂;推断了该断裂的形成时期,并就这条断裂对火成岩及构造走向的控制作用、地质意义进行了分析.
北山地区近几年来开展的大比例尺、高精度航空物探(磁、伽马能谱)测量,为岩性分类提供了可靠的高分辨率基础资料,也为这一地区的地质矿产勘查提供了新的信息.以北山东段岩性构造填图酸性侵入岩分类为例,介绍航空物探岩性分类的技术方法及工作要点.
通过对东南沿海不同成因类型的花岗岩磁性特征进行统计分析,表明由于源岩物质的不同,不同成因类型花岗岩的磁性差别很大,深源物质越多,磁性越强,反之则磁性越弱.根据磁性的强弱变化来判断其成因类型,对于东南沿海地区航磁资料的地质解释以及相关的地质研究、指导找矿等都具有重要的地质意义.
利用西藏一江两河地区东段最新的1:20万航磁勘查资料,结合现有的地质、物、化、遥成果,用定性与定量相结合的方法对该地区的内生金属矿找矿远景进行了评价,共划出3个级别的找矿远景区28片,并在其中的一、二级找矿远景区中确定找矿靶区21个.这些靶区中均有找矿意义较好的航磁异常,应是今后找矿工作的重点.
根据西南三江中段维西-宁蒗地区1:20万高精度航磁勘查结果,对比已知中酸性侵入岩体的磁异常特征,发现多处磁异常与已知中酸性岩体相对应,结合物性及地质、重力、化探等资料新圈定数十处近地表或隐伏的中酸性侵入岩.通过对这些岩体与已知矿产的关系分析认为,中酸性侵入岩与金、银、铜、铅、锌多金属矿产关系密切,因此,这些侵入岩体是间接寻找上述矿产的有利地带.
内蒙古北山地区航空物探勘查获得了大量的地球物理场信息,通过对已知典型矿床的地球物理场和成矿地质特征分析,确立了工作区的主要找矿方向,建立了相应的找矿标志,进而根据不同的找矿标志划定了相应的找矿远景区.为该地区地质矿产勘查提供了重要的指导信息,取得了良好的地质效果.
以2005年广东龙门地区1:5万比例尺的直升机航空电磁、磁综合测量资料为基础,并结合地质矿产资料,对广东龙门地区的航磁异常特征、航空电磁异常特征与矿产的关系进行了分析与研究.尤其是利用本次工作研究的电磁异常特征分类法对该区的航空电磁局部异常进行了分类,有效地识别了电磁干扰异常,优选了对找矿有意义的电磁异常.经过对优选的3处局部异常进行地面查证,空地异常对应良好,并指出了多处对找矿有意义的地下良导体.
以2004年内蒙古乌达地区1:5000大比例尺的直升机航空电磁、磁综合测量资料为基础,结合地面煤田地质、物探、遥感等资料,对内蒙古乌达地区的航空磁场特征、航空电磁场特征与地下煤火分布的关系进行了分析与研究,在综合分析的基础上,建立了该区的地下煤火划分标志,并对该区的地下煤火分布和燃烧状况进行了分析和圈定.
根据煤层燃烧时的高温特性及氡气的扩散迁移规律,提出了一种利用氡气测量数据来反演燃烧煤层埋深的新方法.在工作区对此方法进行了实际应用,效果与磁法相当,说明该方法可靠.该方法的提出为利用氡气法获取更多的煤火信息提供了新途径.
利用对数功率谱方法可以方便地估计磁性体埋深,国内外学者曾成功运用于许多地区磁测资料的深度计算,取得了较好的应用效果.但由于采用计算机等间隔分块,等步长滑动方法来计算,使得计算结果只能反映窗口下地质体的统计平均深度,对精度造成一定的影响.本次将计算过程在可视化环境下实现,根据异常实际情况人工选择窗口的大小和位置,提高了深度计算的精度.在煤火区的应用证实了方法的实用性.
讨论了航空电磁仪工作原理、数字发射机以及数字发射多频的原理,介绍了数字发射在航空电磁仪的应用.航空电磁仪发射机由于采用了最新的数字发射技术,减少了系统的重量、使用更灵活、零漂更小、噪声水平更低,提高了电磁测量系统的技术指标和测量能力.
采用窗函数法FIR低通数字滤波方法,对GT-1A型航空重力系统的测量数据进行了滤波试验研究,获得了一些有意义的结果.试验结果表明,通过选择合适窗形、窗口长度和滤波参数,窗函数法FIR低通数字滤波器是可以在航空重力数据的低通数字滤波处理中发挥应有的作用,获得满意的效果.
人机交互航磁异常切线法系统模拟手工切线法计算磁性体顶面埋深的流程,充分发挥解释人员的经验和智慧,同时利用计算机善于计算、查表以及图形处理的强大能力,实现了单测线和多测线显示、缩放以及平移,局部异常特征线和特征点自动绘制、交互修改、磁性体形态参数、深度、宽度以及磁化强度的自动查表计算,特征线和特征点、计算结果显示、保存等实用功能,极大地提高了航磁异常深度计算的可视化程度,减轻了解释人员的劳动强度,提高了工作效率,同时为个别异常的精细解释提供了不同方法.该系统采用面向对象设计方法,以VC++作为开发工具,可运行于各类Win32平台之上.
由于航磁测量飞行高度数据精度低以及数据量大等原因,使得已有的一些曲面位场数据处理和转换方法很少用于实际生产中.因此,提出了频率域偶层位曲面位场数据处理和转换方法.该方法采用数据圆滑方法压制飞行高度数据的干扰,并成功地应用于湖北黄石直升机航磁测量的数据处理中.应用结果表明,曲面延拓到地表的磁场与地面磁测结果对应很好,而且曲面化极结果与已知地质体也有很好的对应,证实了频率域偶层位曲面位场数据处理和转换方法实用性强,可用于起伏测量条件下航磁数据的处理工作中.
航空物探数据的数据量大,坐标数据和场值数据的采样率不一致.如何有效地存储这些数据,是航空物探数据库结构设计中的关键技术问题.常规的存储方式存取速度慢,采用大字段存储方式,不仅能够解决坐标数据和场值数据的采样率不一致问题,而且能够减少记录条数、提高存取速度.
构建航空物探数据模型是建设航空物探数据库必须的工作.笔者探讨了基于Geodatabase数据模型,运用Case工具和UML构建航空物探数据模型的方法和关键技术.以采样数据为例介绍UML建模技术.构建的模型已应用于航空物探数据库建设,其支持修改、模型扩展特性,为数据库建设提供了灵活方便的服务.
通过对航空物探数据特点的研究,在航空物探数据库系统建设中设计了数据检查规则和检查流程控制方法,通过这种方式来控制数据质量,做到数据不缺失、不冗余,保证数据的正确性、唯一性和完整性.
在华南某地区开展了航空物探调查,发现该地区天然放射性辐射水平相当高,并查明了引起的地质因素和分布特征,评估了天然放射性高辐射地区居民平均有效接收剂量,讨论了人类活动导致富含放射性石料的搬运、扩散所致使的危害.航空物探资料的利用为环境保护和治理规划提供了重要依据.
珠海-深圳地区位于广东省南部,由于多种原因,浅层水资源遭受严重污染,淡水资源不足,致使当地人民生活用水和工农业用水比较紧张,制约着该区的经济发展.为了了解该区水资源状况,近年来应用航空综合物探(航磁、航空电磁和放射性伽马能谱)测量技术,快速有效地查明了该区海侵范围和浅层地下水的水质和淡水区的划分与分布,并对地下热水资源进行了预测,为全面了解该区水资源状况提供了可靠的基础资料,对科学地评价浅层水资源环境具有重要作用.
