Назначение контрольного пункта и опорной сети

Важнейшими этапами наземной магнитной съемки являются:

1) разбивка опорной сети и определение опорных значений магнитного поля;

2) выполнение рядовых наблюдений на местности;

3) приведение всех измеренных значений на местности к единому уровню по опорным значениям;

4) оценка достоверности выявленных съемкой аномалий.

Контрольный пункт (КП)

Контрольный пункт является местом для систематического контроля за техническим состоянием магниторазведочной аппаратуры. Кроме того, КП является точкой, относительно которой измеряют приращения элементов геомагнетизма на участке съемки. Место для контрольного пункта выбирают вблизи базы партии, в заветренном месте, по возможности в нормальном магнитном поле. Но оно может быть и в аномальном поле при условии, что градиент поля незначительный. Вблизи КП не должно быть подвижных магнитных предметов, линий электропередач и трубопроводов.

Измерения на КП проводят перед съемкой и по возвращению со съемки, т.е., как правило, утром и вечером. Невязка, т.е. разность между утренним и вечерним наблюдениями на КП, разбрасывается по рядовым точкам пропорционально времени. Контрольный пункт должен удовлетворять требованиям, предъявляемым к пунктам опорной сети. В качестве опорного значения поля на контрольном пункте КП принимают среднемесячное его значение, в последующем к нему приводятся значения на рядовых пунктах.

Опорная сеть

Для повышения качества полевых измерений создается сеть опорных точек – специальная система вспомогательных пунктов, где выполнены измерения с повышенной точностью, и они служат для контроля наблюдений, учета смещения нуль-пункта магнитометров, исключения накопления ошибок измерений на рядовых точках. Опорная сеть служит также для приведения измерений поля к единому условному или абсолютному уровню. Точки опорной сети являются жесткими пунктами для привязки к ним наблюдений на точках рядовой сети. Погрешность измерений на пунктах опорной сети должна быть в 1, 5 – 2 раза меньше погрешности рядовой сети.

Пункты опорной сети распределяются по площади так, чтобы в процессе рядовой съемки оператор имел возможность через определенные промежутки времени попутно брать отсчет на одном из них. Удобнее использовать в качестве опорной сети точки пересечения магистральных линий и профилей. При наличии опорной сети наблюдения на каждом рядовом профиле начинают на одном из узлов опорной сети, рядовые наблюдения ведутся непрерывно и каждые 1,5 – 2 часа «замыкаются» на ближайшем узле опорной сети.

Оценка качества полевых работ

Для повышения качества измерений через несколько дней после проведения рядовых наблюдений другой оператор выполняет 5% повторных измерений от их общего числа. Контрольные измерения должны быть равномерно распределены по участку работ. Итоговой характеристикой качества съемки считается средняя квадратическая погрешность увязанных результатов наблюдений. Формулы, необходимые для расчетов погрешности с указанием ситуаций их использования, приводятся в технической инструкции /16/.

Качество первичных материалов зависит от правильного выбора методики съемки, объема контрольных наблюдений, погрешности измерений, точности измерительной аппаратуры и постоянного внимания к производству руководителя полевых работ.

4.2.2. Методика полевых наблюдений по профилям

Наблюдения на опорных пунктах следует выполнять замкнутыми циклами, т.е. каждый цикл начинать и заканчивать на одном и том же КП /29/. Рядовые измерения можно выполнять однократной методикой или с повторениями, начинаются наблюдения на КП и заканчиваются тоже на КП. Фрагмент работы оператора на КП показана на рис. 4.1.

При однократной методике наблюдения на рядовых пунктах проводят один раз. При работе по методике с повторениями наблюдения на пунктах выполняют снова полностью или частично в прямом или обратном ходах, что позволяет контролировать качество измерений и вести учет геомагнитных вариаций.

Картировочно-поисковые съемки требуют средней или высокой точности измерений, чаще всего они выполняются со средней квадратической погрешностью 5 нТл по инструментально и полуинструментально разбитой сети. Детализация в интервале выявленных аномалий с высокими горизонтальными градиентами измеряемой величины проводится двукратным сокращением шага наблюдений. При изометрическом характере детализируемых аномалий допускается проведение нескольких промежуточных профилей.

Рис. 4.1. Работа оператора

Средняя квадратическая погрешность наблюдений при поисково-разведочные съемках должна составлять менее 5 нТл. Для решения разведочных задач проводят площадные съемки и выполняют измерения на расчетных профилях с высокой точностью и с обязательной регистрацией геомагнитных вариаций расположенным рядом вторым магнитометром. Поисково-разведочные съемки должны обеспечить полевой материал для количественной интерпретации аномалий. С этой целью на каждой представляющей интерес аномалии задаются один или несколько интерпретационных профилей, а также могут быть проведены измерения по оценке вертикального градиента поля посредством наблюдений на двух уровнях.

Разведочные съемки выполняются на основе инструментально проложенной сети профилей. При детализации выявленных магнитных аномалий допускается не только двукратное, но и четырехкратное сгущение шага съемки, привязка участка съемки к геодезическим знакам на местности обязательна.

Рис. 4.2. Процесс магнитной съемки на профиле

Съемка должна вестись так, чтобы качество полевого материала обеспечивало точную интерпретацию данных и выявление слабых аномалий. Процесс магнитной съемки на профиле демонстрируется на рис. 4.2.

Рис. 4.3. Технологическая установка измерения горизонтального градиента

С каждым годом возможности высокоточной магниторазведкой для решения различных геологических задач значительно сужаются. Особенно усложняется проведение работ в районах с индустриальными помехами, которые могут иметь постоянный характер или изменяться во времени и по амплитуде. Буровые вышки, обсадные трубы, металлолом создают узко локализованные магнитные аномалии разного знака. Железные дороги, линии электропередач, как правило, индуцируют на большие расстояния переменные во времени помехи, достигающие десятков и сотен нанотесл.

Для исключения влияния промышленных помех в полевых измерениях разработаны специальные градиентометрические технологии, учитывающие переменную часть магнитного поля (рис. 4.3, 4.4).

Рис. 4.4. Технологическая установка измерения вертикального градиента

Т₁

Т₂

Рис. 4.5. Измерение вертикального градиента

Под градиентами магнитного поля понимают производные скалярной функции по заданным направлениям. На практике используют конечные разности значений измеряемого элемента земного магнетизма. Эти разности определяются по горизонтальному и вертикальному направлениям и приводятся к единице расстояния делением вычисленной разности на величину интервала между пикетами измерений.

Вычисленный градиент «приписывают» точке пространства, находящейся в середине между пикетами. Вычисленная разность значений модуля измеряется в тех же единицах, что и сам модуль. Разность значений поля, приведенная к базе 1 м, измеряется в нТл на метр. На рис.4.5 показан принцип измерения горизонтального градиента.