航空磁力測量是指由飛機攜帶磁力、定位等傳感器在空中測量地磁場的技術(shù)。測量要素包括地磁場總強度、垂直強度、水平強度、梯度和位置、航高等。與陸地磁力測量相比,不受地形、植被和交通等限制,速度快、費用省。

航空磁力測量在軍事上可用于對潛艇、水雷、地雷、磁性管線和沉船等磁性目標實施快速定位。與陸地和船載海洋磁力測量相互補充,用于了解地質(zhì)構(gòu)造、尋找磁性或與磁性有關(guān)的礦體、進行磁性填圖、解決城市或工程穩(wěn)定性和考古等問題。
航空磁力測量選擇不同磁力儀采集不同地磁元素,一般是采用質(zhì)子或光泵磁力儀采集磁場總強度。采用質(zhì)子磁力儀時,根據(jù)氫原子核的質(zhì)子在地磁場中的旋進頻率(f)與地磁場(T)的關(guān)系T=23.4872f,測定頻率f后即可計算出總磁場強度T的數(shù)值。光泵磁力儀也是通過測定光譜頻率計算總磁場強度的數(shù)值。航空磁力測量測線布設(shè)方便,不受水域、森林或地形的限制;工作效率高,測量速度快,作業(yè)周期短。
在飛機上觀測,測點距離地面具有一定高度,減弱了微小地質(zhì)體及地表磁性不均勻的干擾,可以使測量結(jié)果更真實地反映地下較深處的地質(zhì)情況,使區(qū)域性異常得到突出,對深部構(gòu)造研究有利。可通過不同高度的飛行來了解磁異常的空間變化特征,因而可以提高測量結(jié)果的分析解釋能力。其不足是資料分辨率不高,難以反映異常的細節(jié),往往使幾個地質(zhì)體產(chǎn)生的異常在航磁圖上合并為一個異常,影響了解釋精度,所以,航空磁力測量發(fā)現(xiàn)的異常一般需要進行地面或海面驗證。
航空磁力測量把航空磁力儀(光泵式、核旋式和磁通門式)、定位儀、磁補償器等組成的航空磁力測量系統(tǒng),安裝于飛機或其他飛行器中,航高一般為100米左右。在地形起伏較大的地區(qū)一般采用直升機測量。采用實時GPS導(dǎo)航定位技術(shù),定位精度2~3米。采樣密度大,每6~7米采集一個測點數(shù)據(jù)。為了減小飛機磁場的干擾,將儀器的探頭通過繩攬懸吊在機尾或20~60米的機后空中,并用電纜使探頭與記錄部分連接,采用連續(xù)自動記錄方式。
為消除飛機對探頭影響,由磁補償儀器系統(tǒng)對探頭處磁干擾場進行補償時,稱硬補償;由計算機程序?qū)崿F(xiàn)對測量數(shù)據(jù)補償時,稱軟補償。測量數(shù)據(jù)經(jīng)過磁補償后,隨飛機航向不同而存在的差異稱方向差(或偏向差)。
磁力異常
磁力異常是指消除各種短期磁場變化后,實測磁力值與正常值之差。又稱地磁異常或磁異常。它主要是地殼內(nèi)磁性不同的巖石、礦體、地質(zhì)構(gòu)造受地磁場磁化形成,并疊加在地磁場之上的次生磁場。屬于內(nèi)源磁場。一般把地磁異常按面積大小分為大陸磁力異常、區(qū)域磁力異常和局部磁力異常。大陸磁力異常源于上地幔渦流,覆蓋范圍有幾千千米;區(qū)域磁力異常由深部磁性巖層或地質(zhì)構(gòu)造引起,覆蓋范圍有幾百千米;局部磁力異常由淺部磁性體、礦體或地質(zhì)構(gòu)造引起的,分布范圍較小。由人為原因造成的局部磁場,如,輸電線、鉆井鋼套管、管道線、容器外殼等,又稱人工磁異常。
磁力異常信息是地震、火山以及其他環(huán)境地質(zhì)災(zāi)害的前兆。對磁力異常測量和分析,有助于闡明區(qū)域地質(zhì)特征,確定斷裂帶、地下水和火山巖體的位置,是編制地質(zhì)圖、地學(xué)研究、礦產(chǎn)資源評價、勘探有關(guān)磁性礦藏(如鐵礦、鉛鋅礦、銅礦等)的基礎(chǔ)資料,廣泛應(yīng)用于科學(xué)研究、工程地質(zhì)、地震預(yù)報、海洋環(huán)境、考古、水文等諸多領(lǐng)域。在軍事上,磁力異常信息可以為航空探潛、探雷以及沉船和海底管線探測提供依據(jù)。
圖說智能化整理加工,原標題:【華舜高科】分享:航空磁力測量和磁力異常