Масштабы аэромагнитной съемки

12.01.2017

Аэромагнитная съемка возникла и развивалась как один из методов геологического картирования и поисков месторождений полезных ископаемых. Поэтому при решении вопроса о степени подробности изучения аномального магнитного поля естественно принять установившиеся в геологической съемке требования к густоте сети маршрутов в зависимости от масштаба съемки. Понятие о масштабе геофизических исследований впервые было сформулировано в инструкциях по воздушной и наземной магнитным съемкам в полном соответствии с инструкциями по геологической съемке, а именно: при миллионном масштабе расстояние между маршрутами устанавливается 10 км, при полумиллионном — 5 км, при стотысячном — 1 км и т. д.
Магнитная съемка с самолета существенно отличается от наземной: работа производится при большой скорости движения и па некотором удалении от земной поверхности. Эти условия обязывают включить в понятие масштаба высоту и скорость полета. Вполне очевидно, что крупномасштабные исследования нельзя производить с очень большой высоты, так как магнитные аномалии, создаваемые относительно мелкими геологическими телами, подлежащими обнаружению, с увеличением высоты быстро уменьшаются по напряженности, расширяются по площади и сливаются с аномалиями над другими телами. Ясно также, что на большой высоте сгущение маршрутов далее определенного предела бесполезно, так как новые промежуточные маршруты не увеличат информацию о характере поля. С другой стороны, при выявлении и прослеживании очень крупных элементов геологического строения иногда выгоднее произвести съемку на большой высоте, чтобы исключить влияние мелких форм, например при прослеживании кавказской складчатости под водами Каспийского моря, уральской — под водами северных морей и т. д.
Связь скорости движения с масштабом съемки возникает вследствие конструктивных качеств применяемых аэромагнитометров — существующие магнитометры могут записывать изменения поля со скоростью не более 500 γ/сек (АМ-13). Применяемые в настоящее время для аэромагнитной съемки самолеты (АН-2, ЛИ-2, ИЛ-12) проходят в секунду приблизительно 50 м и более, следовательно, на магнитограмме может быть записан градиент магнитного поля не более 10 γ/м. Между тем имеется множество аномалий с градиентом в несколько раз больше. Вполне естественно желание уменьшить скорость движения путем использования вертолетов. Иногда приходится прибегать именно к этому средству, но необходимо учитывать, что затраты на 1 ч работы на вертолете выше, чем на самолете, скорость же полета меньше, следовательно стоимость 1 км съемки возрастет в несколько раз. Аэромагнитная съемка всегда применяется только на больших площадях, на малой территории экономичнее производить наземную съемку. Замена самолета вертолетом на небольшой площади потребует крупных дополнительных ассигнований.
Аналогично тому, как фотообъектив охватывает с самолета определенной ширины полосу, так и в отношении магнитометра можно говорить о ширине охватываемой полосы, определяемой распределением магнитного поля намагниченных тел в пространстве и чувствительностью магнитометра.
Задача полного охвата площади требует определенного соотношения между высотой полета и межмаршрутным расстоянием. Однако далеко не всегда полный охват площади является необходимым, так как при установленной закономерности в простирании пород вполне допустимо изображение контуров аномалий на основе интерполяции поля в интервалах между маршрутами.
При производстве аэромагнитной съемки в связи с поисками нефтяных и газовых месторождений применялись масштабы от 1 : 1 000 000 до 1 : 100 000. Основными геологическими задачами съемки являются установление простирания структур, выявление крупных тектонических нарушений и границ их распространения, определение глубины залегания пород, создающих магнитные аномалии, с последующим использованием вычисленных глубин для построения структурно-тектонических схем.
Для изучения глубинного строения территорий с мощными осадочными отложениями выполнена аэромагнитная съемка миллионного и других масштабов, вследствие чего мелкомасштабная аэромагнитная съемка в настоящее время производится только над акваториями, примыкающими к площадям съемки над континентом. Основным масштабом съемки в связи с поисками нефти и газа теперь являются двухсоттысячный и стотысячный с детализацией отдельных участков с относительно неглубоким залеганием магнитных пород до масштаба 1 : 50 000.
При мелкомасштабной съемке, выполняемой с целью выявления крупных геологических элементов, высота полета могла бы быть порядка 1000 м. Однако опыт показал, что магнитное поле мелких образований, затухающее на большой высоте, может быть использовано в качестве контролирующего указателя, уточняющего форму и размеры крупных структур. Кроме того, уменьшение высоты полета влияет на уменьшение абсолютной погрешности вычисления глубин залегания источников аномалий. По этим причинам съемка миллионного масштаба производилась на высоте от 300 до 500 м в зависимости от географических условий. По тем же причинам съемка средних масштабов выполняется на возможно малой высоте, в равнинной местности 100—150 м. При креплении магнитометра на корпусе самолета (АММ-13) высота полета может быть снижена до 50 м. При поисках рудных месторождений применяются масштабы от 1 : 200 000 до 1 : 25 000 на возможно малой высоте полета.
При указанной выше скорости движения используемых самолетов и допустимой высоте полета дальнейшее укрупнение масштаба аэромагнитной съемки нецелесообразно; при экономически оправданной необходимости более подробного и быстрого изучения территории с целью поисков полезных ископаемых в условиях современной техники нужно использовать вертолеты.
Наиболее крупный масштаб 1 : 25 000 применяется только при комплексной магнитной и радиоактивной съемках, когда ведущее место принадлежит гамма-съемке. Только магнитный метод в указанном масштабе почти не применяется, так как увеличение геологической информации по сравнению с масштабом 1 : 50 000 далеко не всегда оправдывает удвоение стоимости работ.
Аэромагнитная съемка может дать прямые указания на наличие или отсутствие на данной территории месторождений только сильно магнитных железных руд; в отношении же всех других рудных месторождений магнитная съемка используется как один из методов геологического картирования, с помощью которого картируется геологическая обстановка, контролирующая рудопроявления — воны разломов, площади развития рудоносных интрузий, зоны контактов и др. Замечание о важности выявления рудоконтролирующих факторов справедливо и в отношении железных руд. Если магнитный метод полезен для решения указанных задач, то они решаются съемкой масштаба 1 : 50 000, на основе которой (с учетом всех других имеющихся данных) проектируются наземные работы.
Если же на определенной площади производится гамма-съемка в масштабе 1 : 25 000, то конечно должна производиться запись магнитного поля, так как дополнительная информация не требует особых затрат на ее получение, небольшие расходы потребуются только на обработку материалов. Как известно, гамма-съемка должна производиться на высоте менее 100 м. Нужно заметить, что при съемке на высоте в несколько десятков метров над земной поверхностью буксировать гондолу с магнитометром на тросе но условиям безопасности нельзя, и в этом случае применяются только магнитометры, укрепляемые на корпусе самолета.
При непосредственных поисках месторождений магнитных руд, не имеющих хорошо выраженного простирания, приобретает значение полнота охвата межмаршрутного интервала. На основании теоретических представлений о распределении магнитного поля намагниченных тел в пространстве следует вывод, что оптимальная высота должна быть приблизительно равной половине расстояния между маршрутами. Однако эти теоретические выводы не имеют существенного практического значения, так как основное значение аэромагнитного метода в поисках месторождений рудных полезных ископаемых заключается в выявлении геологических условий, с которыми связано рудообразование. Крупные же магнетитовые месторождения при масштабе 1 : 50 000 не будут пропущены, если съемка производится на высоте 100 м вместо оптимальной для данного масштаба 250 м.