Question

磁法勘探技术

Answer 1

在地球物理勘探方法中，磁法勘探是最具有基础性地质调查功能的技术手段。我国磁力仪种类和型号较多，但是与国外相比，仪器的稳定性和精度上存在一定差距。

航空磁法技术方面，实现了航磁飞机、磁力仪的国产化，研制了多种航磁用途的专业飞机，如安装全轴梯度航磁测量系统的Y-12飞机、安装单磁测量系统的Y-8等。同时，自主研制了数字化航空氦光泵磁力仪和梯度仪，灵敏度达到了0.00025nT(单位带宽有效值)；HC-90K型航空氦光泵磁力仪，灵敏度为0.0025～0.0100nT；AGS-863多通道航磁数字补偿仪，分辨率达到0.0001nT，补偿精度为19～80pT，达到了国际先进水平。

通过对多种航空物探仪器进行升级改造，实现了向高精度、小型化、集成化的迈进，达到世界先进水平。新一代航空氦光泵磁力仪HC-2000研制成功，灵敏度由0.0025nT提高到0.3pT。该仪器在地质调查和深部找矿中发挥了重要作用，例如根据航磁资料，大冶铁矿在深部和外围取得了重要的找矿成果。2002年研制成功了DSC-1型航空磁自动补偿仪及数据收录系统，分辨率1pT，补偿后标准差0.035～0.08nT。在海洋磁法勘探技术方面，主要有GB-5和GB-6光泵式磁力仪，精度均达到0.1nT，但探测的深度不大，约为10～30m。东方地球物理公司综合物化探事业部于2005年先后引进了先进的G-882 型海洋磁力仪，分别在中国渤海和中国南海、墨西哥湾、地中海、东非肯尼亚的8个海洋磁力测量任务中共完成海洋磁力测线约35170km。

固定翼无人机航磁勘探系统(Sino Probe-09-03)项目，针对复杂地形条件下航空物探的要求，攻克智能化无人机飞行平台研制的关键技术，研发出性能可靠、稳定的无人机物探飞行平台，研制出多探头、多分量的航磁张量探测系统，打破了国外的技术垄断，满足了我国矿产资源详细勘查和地壳深部探测的重大需求。

通过自主研制，集成了多套适用于高原地区、沙漠地区、海陆交互带、海域等不同地理环境的高精度航磁测量系统(部分含水平梯度)。集成开发了固定翼三频航空电磁测量系统。通过引进世界上先进的航空物探仪器，新集成了吊舱式直升机频率域航空电磁、磁测量系统(Impulse系统)和适用于地球物理勘查的航空重力测量系统GT-1A。

此外，基于彩虹-3中型无人机平台，集成开发了国内外首套无人机航空物探(磁法勘探/放射性勘探)综合站，突破了无人机超低空飞控、地形跟随及避障技术。

地表/地下磁法勘探技术方面，地面磁法以高精度磁测寻找金属矿为主，近期随着陆地找矿的热潮，不断有新的科技公司生产新型号磁力仪。重庆奔腾数控研究所生产出的WCZ-1和WCZ-2磁力仪完全达到了国际先进水平。北京地质仪器厂生产的ZSM-3质子磁力仪，分辨率达到了0.1nT；CHS-A1矢量质子磁力仪，分辨率为0.1nT。地下磁法勘探主要是井中测量。北京地质仪器厂的CZJ-1井中质子磁力仪，最大下井深度达1500m，而井中三分量磁测尚未全面推广应用，但它可以发现远离钻井的强磁性矿床，发现井旁与磁黄铁矿物、磁铁矿物有共生关系的磁性较弱的矿体，该方法可成为矿山深部找矿中的有效手段。地面磁测发展了多种2.5D、3D反演方法、复杂形体正演方法、磁测数据处理与解释软件工作站，并制定了不同调查目标的高精度磁测工作流程。

目前我国正在进行的深部探测技术与实验研究专项(Sino Probe，2008～2012)是我国历史上实施的规模最大的地球深部探测计划。专项中发展了区域重磁异常精细处理、异常多尺度分离、构造信息提取与增强和基于相关成像GPU并行算法的位场三维物性反演技术，为大数据体区域位场反演奠定了方法技术基础。同时应用于矿集区立体探测的无人机航磁探测系统，在低磁无人机研制、高可靠性自驾导航仪研制、氦光泵航空磁力仪与超导航空磁力仪研制以及配套的数据预处理系统开发方面均取得了重大阶段性成果。智能化、可靠性、多分量的航磁张量探测技术研究以及系统联调进展顺利，成为无人机航磁探测系统的突破性亮点。