Методика наблюдений и результаты аэромагнитной съемки по восточной части Суэцкого залива (Египет)

2 Управление по ядерным материалам, Каир, Египет

Аннотация

По сравнению с другими геофизическими методами, аэромагнитный метод значительно чаще применяется при поиске и разведке месторождений полезных ископаемых и в большинстве случаев он дает лучшие результаты. Данные аэромагнитных измерений в этом исследовании были получены вдоль основных профиле (находящихся на расстоянии 1000 м друг от друга) и вдоль контрольных профилей, находящихся на расстоянии 10000 м друг от друга и перпендикулярных основным маршрутам. Номинальное летное превышение (относительная высота залета) составляло около 100 м над земной поверхностью. Представлены общие сведения о калибровке данных. По отношению к самим данным использовалась определенная последовательность шагов их обработки. На основании карты индукции магнитного поля составлена карта приведения к полюсу. Результаты показали, что в исследуемом районе есть две основные аномальные зоны. Первая зона расположена в восточной части района, распространяющейся на юго-западную часть, которая характеризуется сильной амплитудой магнитного склонения. Вторая зона находится в западной и юго-восточной частях района, и характеризуется слабой амплитудой магнитного склонения.

Ключевые слова: обработка данных аэромагнитных измерений, приведение к полюсу, напряженность магнитного поля.

OBSERVATION METHODOLOGY AND RESULTS OF AEROMAGNETIC SURVEY IN THE EASTERN PART OF THE GULF OF SUEZ (EGYPT)

A. Tarshan 1,2

L Saint Petersburg State University

Аэромагнитная съемка - один из лучших методов определения глубины залегания слоя с намагниченными источниками в геологической среде [1]. Тремя основными стадиями данного метода (также как и других геофизических методов) являются: получение, обработка и интерпретация данных [2]. Стадия получения данных включает различные методы, которые обычно классифицируются по двум категориям: данные с вертолетов и самолетов. Целью обработки данных магниторазведки является выделение компонентов магнитного поля, возникающего вследствие влияния корового материала, путем применения этапов обработки. Стадия интерпретации данных включает следующие методы: собственно интерпретацию, моделирование и определение параметров земной поверхности (включая глубину источников магнитных аномалий).

Рис. 1. Схема расположения изучаемого района.

План аэросъемки обычно выполняется посредством осуществления полетов вдоль серии эквидистантных профилей (линий) залетов. В целях составления карт по общим рекогносцировочным данным направление профилей обычно ориентировано с севера на юг или с востока на запад, в зависимости от преобладающего простирания известных геологических структур [3]. Качество результатов аэромагнитной съемки зависит от точности обработки данных аэромагнитных измерений. Обработка данных аэромагнитных измерений разделяется на две этапа: первый - это этап предварительной обработки (калибровки), используемый в полевых условиях, второй же этап выполняется после окончания съемки.

аэромагнитная съемка индукция

Данные

Данный калибровочный облет выполняется на большой высоте (10 тыс. фут или 3048 м) вдоль сторон прямоугольника, представляющего основные направления полета при съемке. В испытания вошла серия поперечных наклонов, продольных наклонов и рысканий вдоль каждой стороны прямоугольника под углами ±10°, ±5° и ±5°, соответственно.

Эти маневрирования (тангажи, крены, и рыскания) вдоль каждой из четырех сторон были ясно отделены в пространстве и времени для того, чтобы визуально наблюдать и рассчитывать влияние каждого маневра до и после динамической компенсации. Как необработанные (нескорректированные) маневры, так и динамически компенсированные (скорректированные) маневры были нанесены на график для визуального определения вариаций максимума- минимума маневра на результаты измерений магнитного поля. Расчетное значение показателя качества измерений составило 0,25 (nT).

Испытание по курсу

Испытание проводилось в области низкого магнитного градиента и над визуально идентифицируемым топографическим объектом (что отслеживалось с помощью бортовой видеокамеры). Рассчитанные значения курса для основных линий и узловых контрольных линий составили ± 10 и ± 6 (nT), соответственно, что является вполне приемлемым для наблюдаемых полей вдоль четырех направлений съемки.

Испытание на «параллакс /запаздывание»

Это тестирование выполнялось посредством пролета над топографически опознаваемым и сильно проявляющимся магнитоактивным объектом. Полет с перекрытием выполнялся по направленному вперед и обратному курсу с использованием видеокамеры и глобальной навигационной спутниковой системы (GPS). Точное положение аномалии определялось по зафиксированным в цифровом формате магнитометрическим данным относительно референтных и синхронизированных по времени данных с видеоэкрана в каждой точке маршрута. Расчетная результативная ошибка «параллакс / запаздывание» составила 0,6 сек.

Обработка данных

Величина полного магнитного поля Земли, определенная в конкретной точке пространства, включает следующие компоненты: 1. Постоянное магнитное поле Земли. 2. Поле, обусловленное влиянием магнитоактивного корового материала. 3. Периодические и апериодические вариации магнитного поля Земли. 4. Полевые погрешности во время получения данных. 5. Магнитные аномалии искусственных сооружений.

Целью обработки данных магниторазведки является выделение компонентов магнитного поля, возникающего вследствие влияния корового материала, в то время как другие компоненты устраняются в процессе последующих шагов обработки.

Во-первых, применяется поправка на суточное изменение. Это ежесуточное изменение напряженности магнитных полей, которое происходит вследствие влияния солнечного ветра. Регистрируются непрерывной записью величины магнитного поля при стоянии в одной точке. Установлено, что интенсивность изменяется на заметную величину за короткие промежутки времени. Эти вариации имеют более или менее регулярный ежедневный цикл, который примерно одинаков в одно и то же солнечное время в разных точках [4]. Магнитометр опорной станции использовался для того чтобы извлекать суточные колебания путем измерения вариации с использованием магнитометра во время съемки, данные которые были получены от фиксированного магнитометра (магнитометра опорной станции) вносились в корректировку данных прямым вычитанием. Во- вторых, выполняется коррекция курса. Роль курсовой коррекции заключается в коррекции данных при систематическом смещении внутри самих данных. Такое систематическое смещение является функцией направления съемочного маршрута. В-третьих, выполняется поправка на запаздывание. Поправка на запаздывание должна использоваться в связи с расстоянием между датчиком и навигационной точкой вдоль линии самолета. Запаздывание - это время, которое требуется датчику для его перемещения в точку, принимаемую за положение самолета в данный момент времени. Поправка на запаздывание вычитает запаздывание (в опорных точках) от доверительного начала канала передачи данных в базе данных. Расчетная результативная погрешность «параллакс / запаздывание» составила 0,6 сек.

В-четвертых, значение международного эталона геомагнитного поля (IGRF) вычитается из наблюдаемых данных. Это стандартное математическое описание крупномасштабной структуры постоянного магнитного поля Земли и его векового изменения [5]. Современный вариант модели IGRF был опубликован в 2015 г. [6] и действителен с 1900 г. по 2020 г. Пятый и шестой этапы: данные уравнивания и микроуравнивания. Причина необходимости уравнивания заключается в том, что при различных видах геофизической съемки данные получаются при постоянно меняющихся условиях, которые вызывают погрешности. Наиболее очевидный результат таких погрешностей - это смещение видимого уровня в соседних параллельных съемочных маршрутах. Микроуравнивание означает устранение любых видимых остаточных погрешностей в аэрогеофизических данных после применения стандартного графа обработки, и после применения стадий уравнивания. Очень важно провести этап микроуравнивания для исключения влияния негеологических шумов, которые появляются в массиве данных.

Следующая методика уравнивания использовалась для получения приемлемо уравновешенного массива данных: 1. Статистическое уравнивание для контрольных профилей. 2. Микроуравнивание для контрольных профилей. 3. Сплайн уравнивание по линии профиля с использованием уравненных контрольных профилей. 4. Микроуравнивание линий профиля. 5. Сплайн уравнивание контрольных профилей скорректированных по IGRF с использованием линий профиля.

Результативные магниторазведочные данные наносились при очень точном расстоянии между линиями координатной сетки (250 м) с использованием минимального интерполирования линии отклонения от курса. Без такого интерполирования на результативных изображениях появятся «белые пятна» между линиями залета. Такие «белые пятна» усложняют интерпретацию данных [7].