Поправка за рельеф

Если магнитные горные породы выходят на поверхность Земли и принимают участие в формировании рельефа местности, то в наблюденное магнитное поле добавляются искажения, обусловленные влиянием данного рельефа. Наблюденные значения будут аномальным эффектом источника, расположенного между дневной поверхностью и уровнем приведения к горизонту; локальными аномалиями, связанными с различным удалением точек измерения поля от изучаемых возмущающих объектов за счет изменения высот поверхности наблюдений.

Влияние рельефа дневной поверхности, сложенного магнитными породами, значительно осложняет интерпретацию данных аэромагнитной съемки, иногда настолько искажаются результаты наблюдений, что становится невозможной интерпретация магнитных аномалий, связанных с крупными и глубинными объектами. В наибольшей степени это характерно для горной местности.

В горных областях, где магнитные горные породы выходят на земную поверхность, данные магниторазведки почти всегда осложняются помехами, связанными с неровностями рельефа около пунктов наблюдения. В результате действия намагниченности рельефа появляются ложные аномалии, которые при дальнейшей обработке могут быть приняты за искомые объекты. Амплитуды ложных аномалий зависят от размеров неровностей рельефа – глубины оврагов, высоты террас и хребтов.

Особое влияние рельеф оказывает на результаты высокоточной магниторазведки. На рис. 10.15 представлены результаты магнитных исследований квантовым магнитометром на одном из профилей над оврагами в Удмуртии /24/. С увеличением высоты расположения датчика форма наблюденной кривой сглаживается. Амплитуда минимумов поля над оврагами при высоте измерений 2 м колеблется от 5 до 60 нТл и зависит в первую очередь от состава образований, слагающих склоны и тальвег оврага, и крутизны склонов. На пологих склонах наблюдается плавное изменение поля. Данный пример свидетельствует о том, что при высокоточных магнитных наблюдениях учет влияния рельефа обязателен.

Учет влияния магнитного рельефа местности в основном реализуется решением прямой задачи магниторазведки с заданными параметрами магнитных свойств горных пород, высотных отметок, шага съемки и угла наклонения нормального магнитного поля. Подбор поправок ведется автоматически.

Рис. 10.15. Магнитное поле над отрицательными формами рельефа

(по В.В.Бродовому); высота расположения датчика 1 – 0.2 м; 2 – 2 м; 3 – 4 м; 4 – земная поверхность

Существует много различных методов учета влияния магнитного рельефа местности. Отличаются они друг от друга выбором аппроксимационной модели геологической среды. Теоретические основы разработки поправки за рельеф местности принадлежат В.К.Иванову, Б.Э.Хесину, Г.Г.Ремпелю и др. Для введения поправок применялись палеточные методы и программы, которые «не прижились» в производственных организациях. Современные приемы учета поправок ведутся с использованием новых компьютерных технологий, учитывающих истокообразную аппроксимацию рельефа.

Заслуживает внимания идея А.С.Долгаля /15, 16/. Он разработал алгоритм вычисления топопоправок на основе решения прямой задачи магниторазведки от совокупности вертикальных прямоугольных параллелепипедов, аппроксимирующих слой горных пород, заключенный между дневной поверхностью и заданной на произвольном уровне горизонтальной плоскостью.

Возможности компьютерной технологии учитывать влияние магнитного рельефа, сложенного породами базальтовой формации, иллюстрируют материалы по Талнахскому рудному узлу, расположенному в южной части Хараелахского плато, характеризующейся колебаниями высот от 30 до 720 м (рис. 10.16). Карта аномального магнитного поля (DТ_а) рассматриваемой площади была получена в результате проведения аэромагнитной съемки с обтеканием рельефа на уровне 250 м (Красноярскгеология).

а в

Рис. 10.16. Карты аномального магнитного поля Талнахского рудного узла (а) и изогипсы рельефа местности (в) (по А.С.Долгалю)

При подготовке матрицы значений J выполнялось представление их в цифровую форму, участкам развития различных горных пород присваивались значения суммарной намагниченности J, которая для вулканогенных образований колеблется в диапазоне 1-6 А/м. Шаг сети и матрицы J равнялся 500 м; размеры области учитываемого влияния рельефа (палетки) 10х10 км.

а в

Рис. 10.17. Аномальное магнитное поле Талнахского рудного узла: а – карта топопоправок, в – редуцированное магнитное поле:

1 – граница развития вулканогенных пород; 2 – главный шов Норильско-Хараелахского разлома: 3 – Талнахская рудоносная интрузия

После исключения топопоправок поле DТ_а пересчитывалось на плоскость z = 1000 м. Результирующее магнитное поле (рис.10.17), называемое редуцированным, имеет более простой характер, чем наблюденное поле DТ_а . На этой карте отчетливо отразились два различающихся по уровню эрозионных среза блока, разделенные глубинным разломом.