高精度磁测在广东某泥石流中寻找挖土机的应用
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摘要：由于磁性体在地下可产生的较强的磁场，根据磁法勘探原理，可对该磁性体进行高精度磁法勘察，根据磁异常的情况来了解地下隐伏体的位置、埋深等情况，根据这一反映，形成对地下隐伏体达到直接寻找的目的。
关键词：高精度磁测, 磁异常, 隐伏体
中图分类号：[TV144] 文献标识码：A 文章编号：
Abstract: Due to the underground can produce magnetic body in the strong magnetic field, according to the principle of magnetic prospecting, it can be the magnetic body for high precision magnetic prospecting, according to the situation of the magnetic anomaly to understand the position of the underground concealed body, buried depth, etc, and the report, the formation of underground concealed body to directly look for purpose.
Key Words: high-precision magnetic measurement, magnetic anomaly, concealed body
高精度磁法勘察在物探方法中，对寻找地下磁伏体方面具有一定的优势，他是根据直接接收地面磁场总场来研究地下隐伏体的位置、埋深等的一种物探方法，可以减少很多人为干扰，准确性较高。笔者通过对两个地区地下隐伏体的勘察实例，对这一方法在寻找地下隐伏体中应用的有效性进行详细说明。
1、概况
在广东某水电站建设过程中，由于天气突降暴雨，导致泥石流爆发，使该工地施工的挖土机被泥石流冲走并掩埋在沙土中(如图1所示)，使工程施工人员无法确定挖土机被埋位置，因此工程施工方的委托我院进行物探勘察，搜寻挖土机被埋的具置。
物探人员进行实地踏勘后，决定采用高精度磁测和GPS定位进行勘察。
2、高精度磁测的原理
根据《磁法勘探》【1】一书中的理论,地面磁法勘探是在地面观测地下介质磁性差异引起的磁场变化的一种地球物理勘查方法。含有磁性体的各种岩(矿)石和其他磁性物体,由于具有不同的剩余磁性和感应磁性,形成相应的磁场异常,叠加在正常地磁场上。通过仪器测量地面的总磁场,研究地面磁异常的特征,达到寻找地下磁性体和解决其他地质问题的目的。根据《地面高精度磁测技术规程》【2】,高精度磁法勘探是指磁总误差小于或等于5 nT的磁测工作。主要用于弱磁性目标物的勘查以及隐伏磁性体在地表产生的弱磁异常研究等工作。
根据工作目的要求,结合测区具体情况,结合当地地质地球物理特征以寻找具备磁测前提的磁测目标物,发挥高精度磁测在直接寻找地下磁性体的作用。根据郭绍雍等【3】 ,磁力勘测设计应根据磁测的具体任务,确定测区范围:测区范围必需保证探测成果轮廓完整,周围有一定面积的正常场背景。测网的布置:测线距离应大于成图比例尺上1 cm的长度,并保证最小有意义磁性体上有一条测线通过,其测点距离应保证测线上至少有3个连续测点能反映异常。
3、应用效果
3.1、仪器介绍
本次磁测工作投入了2台GSM-19T质子磁力仪（加拿大GEM Systems，Inc.制造）。GMS-19T是进行地磁场测量的第二代标准，分辨率为0.01 nT，在全温度范围内，绝对精度达到0.2 nT；测地工作使用仪器为上海华测天骄X90型28通道双频 GPS接收机，其主要技术参数（RTK模式）： 水平精度 ±（10 + 1×10-6×D）mm；垂直精度 ±（20 + 1×10-6×D）mm； 初始化时间10s。
3.2、工作方法
物探人员进场后，发现该区域内地形切割较厉害，挖土机停放在一条大沟旁边，由于本泥石流规模很大，地面根本没有任何挖土机的蛛丝马迹，首先在甲方提供的挖土机停放位置处布置了几条剖面，这一范围内磁场基本平稳，未发现规模较大的强磁异常，物探人员断定该挖土机已经被冲走。
由于本次泥石流强度很大，长度范围达4km左右，经过仔细研究，现场物探人员立即选取另外一种工作方案，先沿泥石流方向（即大沟的水流方向）做一条自由剖面，每2m做一个磁测点，根据磁测数据变化趋势来初步确定异常段，再在该异常段布设几条剖面进行详细勘察，以达到最好最快的搜寻效果。
3.3、应用效果
物探人员按设计的方案开始施工，在泥石流下游方向约2km处，明显感觉磁场出现了一个较大的波动，且该异常范围约5~10m，波动范围较大，磁场强度达到1000nT以上，于是立刻在磁测波动区域内布设南北向的4条剖面，网度4×2米，对该异常进行详细勘察。
测定完成后，做出了该区域的高精度磁测T等值线平面图（如图2所示）。
图中出现了一个较强的正负伴生异常，异常强度较大，负异常值高达2000nT，已经封闭，正异常值也高达1200nT，还未封闭，有向东延伸的趋势。
在低纬度地区，铁磁性物体产生的磁异常一般都遵循一个规律：由于斜磁化作用，磁性体所产生的异常正负伴生，正异常在南边，负异常在北边。
根据异常形态以及磁异常的形成规律，推测在正负异常之间，存在一个体积较大的强磁性体，很有可能是本次泥石流冲走的大型设备引起（图中紫色位置）。
物探完成后，甲方对物探工作进行了验证，在划定的范围之内5m深处找到了被冲走的设备。
结论
根据以上实例，可以看出高精度磁法勘探在寻找地下隐伏磁性体中能够起到很好的作用，结合磁异常的形成规律以及磁异常的形态，可以精确划定磁性体的平面分布范围，对寻找地下隐伏磁性体能起到较好的指导作用。
本次工作过程中，还利用了一个更好的方法，即在范围比较大的区域搜寻一个较小的目标体，首先应使用适当的方法缩小目标范围，在较小的范围内进行详细的工作，进而达到又好又快的勘探效果。
根据高精度磁测在这个实例中的成功应用，可以对该方法进行全面推广，以达到寻找地下目标体的目的。
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。