|
Р. Файрузов1, В.В.Пономарев2,
Л.А.Муравьев2, Теофило Чифунгу1, Антонио Перейра1.
1ГРО <Катока>, респ.Ангола
2Институт геофизики УрО РАН, г.
Екатеринбург, Россия
Одним из основных геофизических методов, которые применяются в
департаменте геологии ГРО Катока при поисках месторождений алмазов является
магниторазведка. Проведенная в 2004 году детальная аэромагнитная съемка
масштаба 1:5000 на территории концессии показала свою высокую эффективность,
благодаря которой открыты 13 новых кимберлитовых тел. В
настоящее время идет отработка технологии наземной магнитометрической съемки с
применением пешеходных оверхаузеровских магнитометров POS
[1,2].
В целях проверки нового комплекта аппаратуры, определения дрейфа приборов друг
относительно друга, выявления особенностей изменения геомагнитного поля в
регионе, влияющих на точность учета вариации во время съемки был проведен
эксперимент по одновременному наблюдению геомагнитного поля тремя магнитометрами
POS, датчики которых были жестко закреплены в пределах 5 м друг от друга.
Магнитометры размещены в районе русла р.Мбило.
Рис.1. Установка магнитометров
Общий вид площадки с установленными магнитометрами показан на фото 1. Площадка
для размещения датчиков была выбрана с отсутствием сильных перепадов магнитного
поля. Для исключения влияния помех наблюдения производились в ночное время.
Общая длительность записи вариации геомагнитного поля 12 часов, периодичность
один раз в 10 сек.
Перед началом измерений часы всех трех магнитометров были жестко синхронизованы
между собой [3].
На рисунке приведена запись вариации поля всеми тремя магнитометрами (красная,
светло-зеленая и синяя линии, подписи соответствуют номерам
приборов) а также разность их показаний (светло-синяя, темно-зеленая и
розовая линии, также подписи соответствуют парам приборов, по результатам
сравнения которых построена разность). Ниже приведены фрагменты
той же записи.
Рис.2. Одновременная запись магнитного поля тремя
магнитометрами, русло р.Мбило, 12-13 декабря 2007 г,
Абсолютные значения геомагнитного поля (Field), и
разность показаний магнитометров (Diff), указаны номера
приборов.
Рис.3. Фрагмент одновременной
записи магнитного поля тремя магнитометрами.
Рис.4. Фрагмент одновременной
записи магнитного поля тремя магнитометрами.
Общее изменение геомагнитного поля за время наблюдения составило 30 нТл,
максимальный <уход> одного магнитометра от другого составил 0.4 нТл, а <ширина>
разностной шумовой полоски около 0.1 - 0.2 нТл.
Эти значения связаны как с аппаратурными погрешностями магнитометров (как
например тепловое расширение, изменение параметров измерительных катушек и пр.
от температуры), так и пространственными и временными особенностями изменения
магнитного поля, вызванными процессами в приповерхностном слое вблизи датчиков.
Эксперимент указывает на возможность достижения максимальной точности
определения геомагнитного поля при приповерхностной съемке с учетом вариации и
при условии жесткой синхронизации моментов измерения - до 0.4 нТл.
Взаимное влияние датчиков магнитометра
В аналогичном эксперименте, проведенном на день раньше, было
выявлено влияние процесса поляризации в одном из датчиков магнитометра на
результат измерения в другом. Три магнитометра были установлены аналогичным
образом, два магнитометра запущены в режиме измерений с периодичностью раз в 30
секунд, а третий магнитометр в режиме одно измерение в 10 секунд. Схема
включений магнитометров приведена на рис. 5
 
Рис.5. Схема включений магнитометров в
эксперименте по выявлению влияния поляризации одного датчика на измерение другим
датчиком.
Таким образом, на каждое второе измерение магнитометра N146
накладывается поляризация датчика, предшествующая измерению магнитометра N145.
Поляризация датчика N144 происходит уже после окончания измерения прибора N146.
Как видно из записи вариации геомагнитного поля, приведенной на рис. 6, 7, 8,
несмотря на то что расстояния между датчиками магнитометров NN 145 и 146
составляло 2 метра, поляризация одного датчика оказывает существенное влияние на
измерение соседнего датчика. При указанном расстоянии между датчиками это
влияние имеет амплитуду около 1.5 нТл. Процессор датчика
POS определяет поле как среднее по времени спадания
релаксационного сигнала. Выявленное взаимное влияние датчиков
диктует требования к синхронизации моментов включения приборов при одновременных
измерениях несколькими приборами.
Рис.6. Одновременная запись магнитного поля тремя
магнитометрами, русло р.Мбило, 11-12
декабря 2007 г, Абсолютные значения геомагнитного поля
(Field), и разность показаний магнитометров,
указаны номера приборов.
Рис.7. Фрагмент одновременной
записи магнитного поля тремя магнитометрами.
Рис.8. Фрагмент одновременной
записи магнитного поля тремя магнитометрами.
В полевых работах нами был использован изготовленный из двух
комплектов магнитометров POS "градиентометр", датчики
которого укреплены на одной штанге на расстоянии 2.5 метра друг от друга, а
команды на измерения подавались оператором раздельно на каждый из приборов (рис
9, 10). В данном, ручном варианте работы жесткая синхронизация моментов
измерений невозможна, поэтому измерения одним из магнитометров проводились
только после завершения изменений другим магнитометром (не менее чем через 3
секунды).
 |
 |
|
Рис.9. "Градиентометр",
собранный из двух комплектов магнитометра POS, в
работе |
Рис.10.
Авторский коллектив (Р. Файрузов, Теофило Чифунгу,
В.В.Пономарев, Антонио Перейра) с "градиентометром",
собранным из двух комплектов магнитометра POS |
Ссылки
1. Процессорный
оверхаузеровский датчик POS-1 (ПОС-1) Руководство по эксплуатации. Лаб. КМ УГТУ.
Екатеринбург, 2000. Электронная версия на сайте
http://magnetometer.ru/
2.
МУРАВЬЕВ Л.А. Возможности высокочувствительных магнитометров POS при проведении
геомагнитных съемок. // Уральский геофизический вестник - 2007. - N10,
Электронная версия на сайте
http://geo.web.ru/
3.
МУРАВЬЕВ
Л.А. Требования к точности синхронизации моментов измерения магнитного
поля для выделения тектономагнитных сигналов. IV
Уральская молодежная школа по геофизике. Учебно-научные материалы. - Пермь:
Горный институт УрО РАН 2003.
| 
