航空物探技术设备的国内外发展现状

2016-10-20 08:37中国冶金地质总局地球物理勘查院河北保定071051
地球 2016年10期
关键词:能谱仪磁力仪伽玛

(中国冶金地质总局地球物理勘查院 河北保定071051)

(中国冶金地质总局地球物理勘查院 河北保定071051)

航空物探测量是地质普查、矿产勘探的一种快捷有效的的方法。它可将多种物探仪器放在同一架飞机上进行物探综合测量。可将航磁(航磁梯度)、航放、航电、航重(航重梯度)安装在同一架飞机上,再加上航空物探测量的辅助设备GPS导航仪、高度计、数据收录监视系统就可进行航空物探综合测量。

航空物探物探仪器测量

1 国外航空物探设备的现状

1.1 航空磁测设备(航空磁梯度测量)

目前最先进的是加拿大生产的CS-3型高灵敏度铯光泵磁力仪和GSMP-30A型高灵敏度钾光泵磁力仪,以及美国生产的G-822A型高灵敏度铯光泵磁力仪。

这三种磁力仪均可组成测量地磁总场和磁梯度(垂直、水平磁梯度),灵敏度很高,均为,取样率均为100/40/20/10(可选),方向误差均为0.25NT,特别是抗干扰能力很强,能消除数据中的高频脉冲干扰,使测得的磁数据精确可靠极为稳定。

三种磁力仪均可与MMS-4型磁力仪数据处理器联用。MMS-4型磁力仪数据处理器可连接多达4个磁力仪探头,组成三分量磁梯度测量的形式。MMS-4内部还设有GPS导航仪处理器及主动式自动磁补偿仪,可以实时和事后进行飞机磁干扰补偿,补偿精度好于0.5NT。GPS导航仪处理器定位精度可达10米以内。航空磁力仪实物图如下图一。

1.2 航空放射性测量设备

目前最先进的是加拿大生产的GR-820型多道伽玛射线能谱仪和GRS-4型伽玛射线能谱仪以及美国劳雷公司的RS系列的伽玛射线能谱仪,测量范围0-3.0Mev,道数256-1024可选,死时间小于5μs,最大输入晶体数16个(可连接三箱晶体),对铯的分辨率<12%,道偏小于2-3道。特别是RS-500系列多道伽玛能谱仪,采用了增益稳定自动控制技术,晶体不需要加温。每个探测器的信号根据用户选择的稳定峰值采用高斯曲线拟合方法进行分析。另外RS-500对脉冲堆积采用了特殊的电子线路和软件进行处理,当脉冲同时出现或相距太近时不造成假的能级信号。RS-500多道伽玛射线能谱仪实物图如上图二。

1.3 航空电磁法测量设备(航空电法)

目前航空电磁法测量有二种方式:一种是频率域的连续波多频电磁法,第二种是时间域的感应脉冲瞬变法测量仪。国外使用较多的为第二种,典型的设备为加拿大生产的INPUT6型电磁测量系统,它有很大的穿透能力,找硫化物矿床有明显的效果。发射半正弦波,占度为0.85ms,空度为2.62ms,周期为3.47ms,断电后测量地下地质体产生的衰减形式的二次感应电磁场,按衰减时间的不同,取12道样,可记录下12条测量曲线,发射线圈3圈,发射回线面积为252m2,发射功率为50万am2,吊仓下吊长度为150米。

1.4 航空重力测量

目前航空重测量有两种方式,一是用直升机将重力仪吊到测量地点,放在地面上进行测量,为不连续测量,和地面测量类似。二是将重力仪放在飞机上的常平板上。飞机飞行时,始终使重力仪保持水平状态,进行重力连续测量,美国GARSON公司在世界上首家研制出了航空重力连续测量系统,测量精度(网格交点的均方差)均方差小于1.5毫伽。航空重力测量结果与地面测量相比,其均方差小于1毫伽。

1.5 航空物探综合测量数据收录系统

目前世界上最先进的有加拿大生产的AGIS型数据收录仪和美国生产的MAGLOG-NT型数据收录仪。它们都是专门为航空物探测量设计的,是一个综合的航空物探数据采集系统,AGIS兼容带有主动式磁补偿仪及GPS导航仪的MMS-4型磁力仪数据处理器,多种型号的伽玛射线能谱仪及测高计,多道模拟输入。MAGLOG-NT主要特点是能实时接收多种外部串行、并行和模拟信号,并存储在磁盘上,能实时显示所测量的各种曲线图形。如AGIS图。

2 国内航空物探设备的现状

我国从事航空物探工作的单位主要有三家:分别是国土资源遥感中心航空物探大队、核工业遥感中心航空物探大队、中国冶金地质总局地球物理勘查院。

(1)国土资源遥感中心航空物探大队以自主研制的航空氦光泵磁力仪为主(灵敏度为0.001nT,取样率为10次/秒),放射性测量设备及GPS导航设备、测高系统设备均为引进美国和加拿大的。航空物探数据收录系统也为自研制的,性能已达世界先进水平。另外还与地质科学院物探研究所研制出多频航空电磁测量仪,在国内得到一定的应用。

(2)核工业遥感中心航空物探大队是以放射性测量为主,放射性测量设备多套是引进美国的,一套是引进加拿大的;磁力仪以国产的GB-4三光系氦光泵为主;航空物探数据收录设备有引进美国的,有引进加拿大的,最近几年他们成功的引进了几套三分量磁力梯度综合测量系统,基本上就是上述加拿大那套先进的航空物探综合测量系统。

(3)中国冶金地质总局地球物理勘查院目前的航空物探设备已经换代更新,先后引进了加拿大产的MMS-4磁力仪、AGIS收录系统以及GRS-410、AGRS放射性探测仪,以及美国劳雷公司生产的RS-500系列的放射性探测仪。去年又引进加拿大产的一整套航空电法测量设备,也在不断进步。

总之,就目前国内航空物探技术和设备而言,航空磁法测量和航空放射性测量已接近高端技术水平,但是在航空电法和航空重力测量领域技术和设备都比较薄弱,所以在航空电法和航空重力测量设备方面需要我们进一步的引进、开发和研究,完善我们的技术方法和设备,才能使我们的航空物探事业不断发展,不断地向国外迈进。

航空物探技术设备的国内外发展现状

■姬泰脉

P631[文献码]B

1000-405X(2016)-10-288-1

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