21世纪重力与磁法勘探的展望

21世纪重力与磁法勘探的展望

第"-卷第!期

年月（!&->!**）!$$!(地球物理学进展

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!"世纪重力与磁法勘探的展望

管志宁郝天珧姚长利

（"#中国地质大学，北京"$$$%&；!#中国科学院地质与地球物理研究所，北京"$$"$"）

［摘要］对!"世纪重力与磁法勘探的仪器、数据处理技术、解释理论与方法、应用领域等方面的发展方向进行了分析与展望#发展航空标量、矢量、梯度重力测量和航空全梯度磁力测量、三分量磁力测量，提高综合信息采集能力；开展卫星重磁测量，综合卫星、航空、地面重磁测量资料研究地球结构与构造；发展高精度数据处理技术：重磁异常弱信号的提取、不同深度重磁异常的划分、低纬度变倾角化磁极以及位场曲面延拓；发展复杂条件下三维重磁场多参数综合反演可视化技术以及快速自动反演技术；探索磁性多参数的应用新领域；充分发挥磁法在环境污染调查中的作用并开拓应用新领域#

［关键词］重力磁法勘探；重磁测量仪器；数据处理；三维反演与可视化；磁性多参数

［中图分类号］’(&"［文献标识码］)［文章编号］"$$*+!,$&+（!$$!）$!+$!&-+$%$引言

重力、磁法勘探开始应用于我国的地质找矿试验工作，此后随着地质!$世纪&$年代，

工作的不断深入开展以及现代数学物理理论与计算机科学的迅速发展，促使重磁勘探在仪器、方法技术、解释理论以及实际应用等各方面得到了全面系统的发展，已成为现代地球物理方法中的重要方面军#基于重磁方法能在地面、海洋、空中以及卫星获取大量观测数据，可以提供莫霍面以上深部构造的大量信息，从而为大地构造分区、矿产资源的勘查以及基础地质研究提供重要的地球物理依据；特别是海洋条带状磁异常与古地磁研究为海底扩张、大陆漂移提供了地球物理依据；在矿产勘查中应用磁法直接寻找磁铁矿及其共生的磁性矿产工作起到了其它方法不可替代的作用#这些成就充分显示了重磁方法在区域地球物理工作中的先导作用和直接寻找磁铁矿的主导作用#本文在分析当前重磁方法进展的基础上，从现代数理理论与计算机科学的发展和新的需求角度，对重磁方法从仪器、数据处理技术、解释理论与应用等方面进行了评估与展望#

提高综合信息采集能力"发展高精度多参数重磁测量仪器，

!#!发展航空标量、矢量、梯度重力测量

高稳定航空重力仪的应用导致航空重力测量的!$世纪,$年代以来，.’/及高灵敏度、

研究取得了突破性的进展，使航空重力测量技术进入实用化阶段、预期本世纪将得到广泛的应用#

由于航空重力在大地测量方面的特殊作用，国际上许多国家多个研究机构开展了航空重力测量的研究，国际大地测量协会（0).）也设立特别研究组对重力测量仪器、原理和数据处理方法等进行专门研究，从而使传统航空重力仪的精度和性能得到显著改善#12345678［收稿日期］!$$"+"!+!(；［修回日期］!$$!+$&+$"

［基金来源］中国科学院资源与环境重大项目（9!,:"+)0+*$"）#

［作者简介］管志宁，男，教授，博士生导师，地球物理学报副主编，主要从事重磁勘探的教学研究工作#",&:年生，

21世纪重力与磁法勘探的展望

地球物理学进展 3=< 2;卷

!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!"#$%&$’型海洋(航空重力仪、)*’重力仪及+$,,+-./0重力仪已被广泛应用于航空重力测量系统；发展了多种航空测量系统，航空重力标量测量技术已进入实用化阶段1

（2）航空标量重力测量

将重力仪安装在陀螺稳定平台上测量垂向加速度的航空重力测量系统属于标量重力测量，实际上测重力加速度的一个分量1这方面重力测量的精度一般达到3#-4,，分辨率为25

（!8’-）系6207#1加拿大正在研制一种以三加速度仪为基础的旋转不变式标量重力测量

统，该系统的实现可望航空重力测量系统不需要定向平台1

（3）航空矢量重力测量

硬架式惯性测量系统是矢量重力测量，它通过正交的三个加速度计测量9参照系中的加速度矢量（重力与运动产生的加速度之和），通过-:’及测高计等测量并计算飞机运动的速度及加速度，经一系列计算校正处理求出三分量重力异常1美国在航空重力矢量测量研究方面作了较多工作，将航空重力测量结果与地面重力数据作比较，表明航空重力矢量测量的水平分量精度可达;6<#-4,，垂直分量的精度为=#-4,1挪威、丹麦、德国和葡萄牙合作实施了联合航空测量系统和测高系统的研究，发展了一种航空大地水准面测量系统，应用于沿海海洋学的研究1

（=）航空重力梯度测量

近年，美、加、澳等国地球物理公司已进行航空重力梯度测量研究试验工作，由于该测量技术属西方国家限制出口的尖端技术，尚不能引进，只能予以密切关注1

>1航空全张量重力梯度测量

美、加等国三个公司联合进行全张量重力梯度仪的可行性实验，测量系统有23个加速计安装在三个圆盘上，其中一个为垂直，其余两个为水平，每个圆盘上安装两对加速度计，全部灵敏元件安装在防震平台上，试验区选择在包括金伯利岩、磁性镍硫化矿和斑岩地区1美

并与海军一起在墨西哥湾导航试验国+$,,-$"?@4A$公司研制了三维全张量梯度测量系统，

完成了地震与全张量梯度测量综合研究，结果表明利用重船为油气勘探取得355块段数据，

力梯度测量可以优化地震解释结果，两者综合可以得到“梯度优化的地震数据”，可以用来确定盐丘的大小、形状及厚度与结构1实际资料表明在深度为255562055#深度范围内的密度差分辨率可达5150&(A#=1

+1部分张量梯度测量系统

澳大利+B:公司的测量系统，包括<个加速度计安装在一个水平圆盘上，只测量水平梯度CDD、铅、锌矿及加拿CEE1CFF可以通过前两者计算得到1该系统已用于澳大利亚的银、

大的金刚石矿的探测工作，已发现一处可能含金刚石的矿藏1

上述测量系统一般与磁力测量组成重磁测量系统进行1

实现-:’一体化3发展磁力多参数测量、

在磁测同时收录测点位置数据，如-$"#$G%H$?公司的便携式地面铯磁力仪-<33*、-<0<已-:’化、澳大利亚的-$"8I?G%J#$IG?:GE公司将-:’天线放在直升机磁测系统的吊舱上，

［2］实时测出传感器的位置1可以预计在32世纪重磁仪器都将与-:’一体化1

磁力仪在测总磁场异常时同时观测其水平及垂直梯度（全梯度），进行多参数综合解释，

21世纪重力与磁法勘探的展望

+-1

!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!+期管志宁，等：展望+&世纪地球物理重力磁法的发展

可以提高探测效果!如"#$#地面铯磁力仪（灵敏度%!%&’(）可同时测量!(其水平、垂直梯度，并配有")*系统，这种多参数测量并与")*一体化的仪器将是+&世纪发展的方向，特别是在以下两方面需要重点发展!

!!"航空全梯度磁力测量

加拿大分别开展了航空水平磁梯度与垂直磁梯度测量仪的研制，+%世纪#%年代美国、

并使其进入实用阶段，我国引进航空垂直磁梯度测量仪并在冀东及长江中下游开展了&,$万的面积性航磁垂直梯度测量，提高 …… 此处隐藏：2722字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……