Низкая цена
Всего 249a за скачивание одной диссертации
Скидки
75 диссертаций за 4900a по акции. Подробнее
О проекте

Электронная библиотека диссертаций — нашли диссертацию, посмотрели оглавление или любые страницы за 3 рубля за страницу, пополнили баланс и скачали диссертацию.

Я впервые на сайте

Отзывы о нас

Применение высокочувствительных пешеходных магнитометров в геофизических исследованиях : диссертация ... кандидата технических наук : 25.00.10

Год: 2013

Номер работы: 33425

Автор:

Стоимость работы: 249 e

Без учета скидки. Вы получаете файл формата pdf

Оглавление и несколько страниц
Бесплатно

Вы получаете первые страницы диссертации в формате txt

Читать онлайн
постранично
Платно

Просмотр 1 страницы = 3 руб



Оглавление диссертации:

ВВЕДЕНИЕ Важной проблемой современной разведочной геофизики является выявление и исследование слабоконтрастных геологических объектов. Под таковыми понимаются объекты, слабо проявляющиеся в физических полях, регистрируемых геофизической аппаратурой [65]. Сложность их изучения обусловлена тем, что геофизические измерения проходят на фоне помех совершенно разной природы. Произошедшие в последнее время принципиальные изменения в аппаратурном обеспечении практически всех видов геофизических раб

ГЛАВА 1 СОВРЕМЕННЫЕ ВЫСОКОЧУВСТВИТЕЛЬНЫЕ ПЕШЕХОДНЫЕ ГЕОМАГНИТОМЕТРЫ

1.1 Развитие техники абсолютных геомагнитных измерений Из теории ядерного магнитного резонанса [11, 70], разработанной Ф.Блохом и Э.Парселлом следует наличие зависимости между частотой сигнала свободной прецессии со протона и модулем напряженности внешнего магнитного поля В: ю = уВ (1) Здесь у - гиромагнитное отношение протона - мировая константа, известная в настоящее время со стабильностью до 8-го знака [109]: у = (2,675 222 099±0,000 000 070)-108 Тл''-c"1 (2) Поскольку данная велич

1.2 Сравнительная характеристика современных пешеходных модульных высокочувствительных магнитометров Рынок магнитометров объема рынка производителей высокоточных модульных пешеходных является ограниченным, что обусловлено потребителей и значительной долей ограниченностью интеллектуальной составляющей в технологиях изготовления. Следует отметить, что технические решения, а также приборы в целом могут быть применены не только в пешеходной магнитометрии, но и для аэрои морских съемок [87, 63

1.3 Оверхаузеровскнй ядерно-прецессионный магнитометр POS В качестве рабочего вещества для наблюдения сигнала прецессии может использоваться любая протоносодержащая жидкость. В первых протонных магнитометрах применялся очищенный керосин. Для наблюдения прецессии в рабочем веществе необходимо создать неравновесную населенность зеемановских подуровней. Для этого рабочий объем подвергают воздействию сильного магнитного поля, направленного перпендикулярно к измеряемому земному полю (М. Паккард

1 В настоящее время для геофизических исследований доступны полевые магнитометры, характеризующиеся отсчетной величиной до 10" - 10"'' нТл что многократно превосходит параметры существовавшей ранее аппаратуры. Общее достоинство всех типов ядерно-прецессионных магнитометров перед магнитометрами с оптической накачкой (квантовыми) - абсолютное измерение величины магнитного поля, обусловленное физикой процесса, не подверженное влиянию температурного фактора. Это делает возможным их исп

ГЛАВА 2 ВЫДЕЛЕНИЕ МАЛЫХ ИЗМЕНЕНИЙ ГЕОМАГНИТНОГО ПОЛЯ В РЕАЛЬНЫХ ГЕОЛОГО-ГЕОФИЗИЧЕСКИХ УСЛОВИЯХ

2.1 Магнитометрические измерения в реальных условиях Появление высокоточных магнитометров поднимает на новую ступень решение традиционных геологических задач магниторазведки [74]. Измерения высокочувствительными приборами в реальных условиях всегда осложнены воздействием различного рода помех. В диссертационной работе О.В.Денисовой [18, 92] указано более двадцати факторов, влияющих на погрешность измерения протонным магнитометром и обусловленных конструкцией аппаратуры. Выполним исследова

Для сравнения выбран современный высокочувствительный квантовый цезиевый магнитометр G-858g производства Geometries, США. Данный прибор, благодаря большому количеству измерений в секунду, применяется для пешеходных магнитных съемок, в частности, при поиске неразорвавшихся боеприпасов и для археологических исследований [94]. Данный эксперимент был выполнен совместно с сотрудниками отделения геофизики геологического факультета МГУ. В нашем распоряжении имелся один магнитометр Geometries G-858 в

5 Scintrex SM-5 является современным магнито­ Градиентометр метрическим прибором, который активно применяется за рубежом. Этот квантовый цезиевый магнитометр производится в Канаде. Экспериментальное сравнение данного магнитометра с приборами POS проведено на территории геофизической обсерватории Арти, Свердловская область. Было задействовано 7 датчиков пяти магнитометров, в скобках указаны их обозначения на графиках далее: градиентометр POS (2 датчика: gradl, grad2), градиентометр Scintrex

2 Повышение чувствительности магнитометров позволяет регистрировать эффекты, вызывающие изменение магнитного поля амплитудой до единицы нанотеслы. Их необходимо учитывать при осуществлении магнитных измерений. Результаты экспериментов по одновременному наблюдению вариаций геомагнитного поля несколькими магнитометрами позволяют сделать выводы:

- предел выявления указанными типами магнитометров особенностей изменения магнитного поля составляет не менее 0,05 нТл, это минимальная зарегистр

ГЛАВА 3 МЕТОДИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ МАГНИТОМЕТРИЧЕСКОЙ СЪЕМКИ СО СПУТНИКОВОЙ ТОПОПРИВЯЗКОЙ По условиям применения магнитные съемки делятся на пешеходные, автомобильные, аэромагнитные, гидромагнитные, и скважинные [37]. Общая технология осуществления пешеходной магнитометрической съемки описана в литературе [15, 37, 90], а ключевые особенности закреплены требованиями инструкции [26]. Магнитометрическая съемка включает в себя следующие этапы:

- подготовка технического задания: определение це

3.1 Общая характеристика магнитометрической съемки с применением магнитометров POS С помощью комплекта магнитометров, один из которых является пешеходным - перемещается по исследуемой площади, а другой используется в качестве вариационной станции, создан комплекс, позволяющий качественно и оперативно проводить геомагнитные съемки местности. Схема такого комплекса приведена на рисунке 17. В качестве пешеходного магнитометра может быть использован градиентометр с двумя датчиками, расположенны

3.2 Особенности спутниковой технологии определения координат точек измерения Практически все современные пешеходные магнитометры оснащены приемниками спутниковой системы позиционирования (GPS), передающим значения географических координат точек измерения в устройство накопления данных. При этом каждое измерение магнитного поля сопровождается топопривязкой точки наблюдения. Это позволяет существенно повысить эффективность и оперативность выполнения магнитных съемок. Спутниковая технология об

3.3 Экспериментальное изучение точности определения координат с помощью навигационного приемника GPS Геодезические приемники GPS, обладающие точностью позиционирования до нескольких миллиметров в дифференциальном режиме, достаточно громоздки, дороги и требуют дополнительной обработки результатов. Поэтому пешеходные магнитометры оснащаются встроенными либо внешними приемниками GPS навигационного класса. В частности, магнитометр POS обладает возможностью подключения портативных навигационны

3.4 Непрерывный режим измерений спутниковой топопривязки позволяет избежать Использование предварительной разбивки сети наблюдений, а в случае ее наличия реализовать режим непрерывного сбора данных на съемочном маршруте, не только в пунктах сети, но и между ними. Результаты измерения и определения координат записываются через дискретные промежутки времени непосредственно в движении. Непрерывный режим регистрации результатов измерений магнитого поля давно и активно применяется в аэрои морск

3.5 Программное обеспечение для обработки результатов магнитометрической съемки Результаты магнитометра измерений, находящиеся в памяти накопителя данных передаются на компьютер. Используется программа DLPOSExplorer, входящая в комплект поставки магнитометра POS [73]. В виде текстового файла сохраняется информация об измеренном значении магнитного поля, дате и времени измерения, оценка его качества и привязка к пикету или координаты. Пример файлов вариации, съемки в режиме магнитометра и

3 современных высокочувствительных магнитометров и Применение спутниковой технологии топопривязки позволяет существенно увеличить эффективность и оперативность выполнения магнитометрической съемки. Следует обращать внимание на следующие особенности технологии проведения магнитной съемки, позволяющие достичь наибольшей точности: 1. Перед проведением высокоточной съемки необходимо жестко (до 1

мс) синхронизовать часы магнитометров между собой. 2. Необходимо определять эффект от намагн

ГЛАВА 4 ПРИМЕРЫ ПРИМЕНЕНИЯ ВЫСОКОЧУВСТВИТЕЛЬНЫХ МАГНИТОМЕТРОВ Область применения магнитометрической разведки, как метода исследования земной коры и поисков полезных ископаемых напрямую зависит от чувствительности применяемой приборов, аппаратуры. точного Использование учета вариаций высокочувствительных возможность геомагнитного поля и применение спутниковой топопривязки, позволяют более эффективно применять магнитометрические методы в геофизике. За счет возможности синхронизации ча

4.1 Выделение приповерхностных неоднородностей геологического строения с помощью магнитной съемки в непрерывном режиме Методика непрерывных измерений в объеме около 400 погонных км была опробована во время проведения магниторазведочных работ на перспективном на углеводороды Западно-Байкаловском лицензионном участке. Магнитометрическая съемка осуществлена автором в рамках комплексных работ, проведенных НПГЭ Горного Института УрО РАН (г.Пермь) по заказу ООО «ФГеоКонсалтинг» (г.Тюмень). На уч

Проблема поиска погребенных железных объектов является важной как экологической, так и инженерной задачей. Наземная магнитометрия, наряду с электромагнитными методами (металлодетекторами) является одним из основных методов обнаружения погребенных железосодержащих предметов. Несмотря на наличие в арсенале поисковиков современных высокочувствительных глубинных металлоискателей, магнитометрический метод поиска не теряет актуальности, хотя и является более затратным и медленным. Магнитометр

Задача поиска кимберлитовых трубок является одной из сложнейших для магнитометрии [85]. Создаваемые этими объектами аномалии, как правило, невелики (десятки нанотесла), и поля, вызванные перекрывающей толщей, неоднородной по мощности и магнитной восприимчивости, иногда их значительно превышают. Под руководством автора и при участии сотрудника Института геофизики В.В.Пономарева технология магнитометрической съемки с применением аппаратуры POS по описанной методике была внедрена в алмазодобываю

4.4 Магнитометрическое картирование археологических памятников Малоглубинные геофизические методы в настоящее время активно используются при археологических исследованиях для выявления остатков искусственных древних сооружений в верхней части геологического разреза. Интересующая археологов мощность разреза колеблется от первых десятков сантиметров до десяти метров. В этом интервале глубин расположен так называемый культурный слой, характеризующийся искусственно переработанными грунтами и со

4 Применение современных высокочувствительных магнитометров делает магнитную съемку эффективным инструментом для решения различных геологических и технических задач. 1. Технология магнитометрической съемки в непрерывном режиме с применением спутниковой топопривязки опробована в комплексе геофизических работ на нефтеперспективном Западно-Байкаловском участке. Она позволила выявить микромагнитные аномалии, связанные с геологическими неоднородностями в верхней части разреза. 2. С помощью совр