所屬欄目:機械論文 發布日期:2012-12-10 09:57 熱度:
摘要:由于磁性體在地下可產生的較強的磁場,根據磁法勘探原理,可對該磁性體進行高精度磁法勘察,根據磁異常的情況來了解地下隱伏體的位置、埋深等情況,根據這一反映,形成對地下隱伏體達到直接尋找的目的。
關鍵詞:高精度磁測,磁異常, 隱伏體
高精度磁法勘察在物探方法中,對尋找地下磁性隱伏體方面具有一定的優勢,他是根據直接接收地面磁場總場來研究地下隱伏體的位置、埋深等的一種物探方法,可以減少很多人為干擾,準確性較高。筆者通過對兩個地區地下隱伏體的勘察實例,對這一方法在尋找地下隱伏體中應用的有效性進行詳細說明。
1、概況
在廣東某水電站建設過程中,由于天氣突降暴雨,導致泥石流爆發,使該工地施工的挖土機被泥石流沖走并掩埋在沙土中(如圖1所示),使工程施工人員無法確定挖土機被埋位置,因此工程施工方的委托我院進行物探勘察,搜尋挖土機被埋的具體位置。
物探人員進行實地踏勘后,決定采用高精度磁測和GPS定位進行勘察。
2、高精度磁測的原理
根據《磁法勘探》【1】一書中的理論,地面磁法勘探是在地面觀測地下介質磁性差異引起的磁場變化的一種地球物理勘查方法。含有磁性體的各種巖(礦)石和其他磁性物體,由于具有不同的剩余磁性和感應磁性,形成相應的磁場異常,疊加在正常地磁場上。通過儀器測量地面的總磁場,研究地面磁異常的特征,達到尋找地下磁性體和解決其他地質問題的目的。根據《地面高精度磁測技術規程》【2】,高精度磁法勘探是指磁總誤差小于或等于5 nT的磁測工作。主要用于弱磁性目標物的勘查以及隱伏磁性體在地表產生的弱磁異常研究等工作。
根據工作目的要求,結合測區具體情況,結合當地地質地球物理特征以尋找具備磁測前提的磁測目標物,發揮高精度磁測在直接尋找地下磁性體的作用。根據郭紹雍等【3】 ,磁力勘測設計應根據磁測的具體任務,確定測區范圍:測區范圍必需保證探測成果輪廓完整,周圍有一定面積的正常場背景。測網的布置:測線距離應大于成圖比例尺上1 cm的長度,并保證最小有意義磁性體上有一條測線通過,其測點距離應保證測線上至少有3個連續測點能反映異常。
3、應用效果
3.1、儀器介紹
本次磁測工作投入了2臺GSM-19T質子磁力儀(加拿大GEM Systems,Inc.制造)。GMS-19T是進行地磁場測量的第二代標準,分辨率為0.01 nT,在全溫度范圍內,絕對精度達到0.2 nT;測地工作使用儀器為上海華測天驕X90型28通道雙頻 GPS接收機,其主要技術參數(RTK模式): 水平精度 ±(10 + 1×10-6×D)mm;垂直精度 ±(20 + 1×10-6×D)mm; 初始化時間10s。
3.2、工作方法
物探人員進場后,發現該區域內地形切割較厲害,挖土機停放在一條大溝旁邊,由于本泥石流規模很大,地面根本沒有任何挖土機的蛛絲馬跡,首先在甲方提供的挖土機停放位置處布置了幾條剖面,這一范圍內磁場基本平穩,未發現規模較大的強磁異常,物探人員斷定該挖土機已經被沖走。
由于本次泥石流強度很大,長度范圍達4km左右,經過仔細研究,現場物探人員立即選取另外一種工作方案,先沿泥石流方向(即大溝的水流方向)做一條自由剖面,每2m做一個磁測點,根據磁測數據變化趨勢來初步確定異常段,再在該異常段布設幾條剖面進行詳細勘察,以達到最好最快的搜尋效果。
圖2磁測△T等值線平面圖圖面圖面圖
3.3、應用效果
物探人員按設計的方案開始施工,在泥石流下游方向約2km處,明顯感覺磁場出現了一個較大的波動,且該異常范圍約5~10m,波動范圍較大,磁場強度達到1000nT以上,于是立刻在磁測波動區域內布設南北向的4條剖面,網度4×2米,對該異常進行詳細勘察。
測定完成后,做出了該區域的高精度磁測△T等值線平面圖(如圖2所示)。
圖中出現了一個較強的正負伴生異常,異常強度較大,負異常值高達2000nT,已經封閉,正異常值也高達1200nT,還未封閉,有向東延伸的趨勢。
在低緯度地區,鐵磁性物體產生的磁異常一般都遵循一個規律:由于斜磁化作用,磁性體所產生的異常正負伴生,正異常在南邊,負異常在北邊。
根據異常形態以及磁異常的形成規律,推測在正負異常之間,存在一個體積較大的強磁性體,很有可能是本次泥石流沖走的大型設備引起(圖中紫色位置)。
物探完成后,甲方對物探工作進行了驗證,在劃定的范圍之內5m深處找到了被沖走的設備。
4、 結論
根據以上實例,可以看出高精度磁法勘探在尋找地下隱伏磁性體中能夠起到很好的作用,結合磁異常的形成規律以及磁異常的形態,可以精確劃定磁性體的平面分布范圍,對尋找地下隱伏磁性體能起到較好的指導作用。
本次工作過程中,還利用了一個更好的方法,即在范圍比較大的區域搜尋一個較小的目標體,首先應使用適當的方法縮小目標范圍,在較小的范圍內進行詳細的工作,進而達到又好又快的勘探效果。
根據高精度磁測在這個實例中的成功應用,可以對該方法進行全面推廣,以達到尋找地下目標體的目的。
文章標題:高精度磁測在廣東某泥石流中尋找挖土機的應用
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