复杂地形条件下航空伽玛能谱解释方法的研究.pdfVIP

复杂地形条件下航空伽玛能谱解释方法研究 于长春1·2范正国l万骏3张文斌1卢权恒3粱月明 航空伽玛能谱资料的解释方法一般有以先验地质资料为基础的统计分析、地层最优分割与聚 类分析相结合的统计分析、计算放射性元素的各种比值以及求变异系数方法等。这些方法在圈定 各种类型的岩浆岩，划分断裂构造、地层、侵人岩期次及成矿远景预测等方面有较好效果。随着航 空物探测最定位精度和能谱测量仪器灵敏度的提高，针对复杂地形区开展航空伽玛能谱异常地形 改正方法的研究和利用航空伽玛能谱异常寻找地面矿体及矿化体方法愈来愈引起人们重视。 1．航放异常的地形影响改正 复杂地形区主要指地面存在一定起伏变化的地区。若假设地面辐射源达到饱和要求，且均匀 分布．则此区航空伽玛测量结果若只采用仅适用于平原区的统一的高度衰减系数进行高度改正而 不考虑地形起伏变化，会在地形高点得到伽玛照射量率偏低结果，反之会得到偏高的结果。为此， 我们从实际应用出发．研究了三种类型，五种适用于复杂地形条件的地形改正方法。 (1)地形影响系数、有效高度补偿系数能谱地形改正法 (2)按影响点改正、角度改正及影响面改正方法 (3)高度和地形的同步改正方法 第一种类型方法包含两种方法．地形影响系数方法是根据对不同形态的几何体(辐射体)上方 的伽玛照射量率变化规律的研究来模拟地形变化对航空伽玛能谱测量结果的影响。研究思路是 在分别正演计算起伏地形辐射体和水平辐射体在空中产生的伽玛照射量率基础上，得到强度比值 (用T表示，称为T参数或地形影响系数)，最后用这个比值对实测计数率或含量进行改正计算。 有效高度补偿系数能谱地形改正法是针对利用平坦地形上空实际测定的高度衰减系数对起伏地 形}：测量的伽玛照射量率进行高度改正时，造成高度修正过多或过少问题，而使用有效高度补偿 系数进行补偿的一种方法。 第二种类型方法从矩形辐射体航空伽玛辐射场理论出发，推导出地形改正公式。依据测线数 据，按影响点进行的二维改正或按角度进行的二维改正；依据测线数据和地形网络数据(DTM)， 按影响面进行的三维改正。 E述两类方法主要用于能谱各项改正完成之后，针对含量进行地形改正。其特点是应用 DTM数据，对实际航迹数据用计算机程序进行逐点计算。 第三种类型方法是针对目前高度改正的不足，研究了适合复杂地形条件下的高度地形改正方 法。该方法直接取代现行高度改正方法，无需再对含量进行进一步地形改正。 上述方法均采用WINDOWS可视化编程方法实现了利用航空测量得到的DTM数据和无线 电高度数据对实测资料处理计算，并用于东天山尾亚测区东部实际资料处理工作。在将处理结果 与常规处理结果对比分析后，选取可能存在地形影响的新疆与甘肃的交界处寨北山和马庄北山的 典型异常进行野外异常检查验证。结果表明复杂地形区存在较大的地形影响，并与理论分析基本 一致．采用我们提出的地形改正方法可以在一定程度上消除了地形影响。 2．矩形反演方法 人们在实际工作中发现，对于”窄而尖”类型的异常，根据航放测量成果图确定的地面辐射源 铀含量与野外地面检查含量就会相差很多倍。在这种情况下，根据航放测量成果图显示的异常评 价地面矿体铀含量、判定地面检查中是否检测到引起航放异常的辐射源以及是否漏掉矿化异常很 ·】77· 团难。出现这一问题的主要原因是目前国内外航放异常解释采用的主要是用半无限反演方法。 按正反演一致的原则，这种方法只适用于长、宽均大于4倍飞行高度，可看成半无限的辐射体。为 此卢权恒提出了采用矩形反演方法来解决，并经过几十年的探讨及在生产中的试用，效果很好。 但由于条件限制，矩形反演方法一直都是采用手工查表计算，影响了进一步推广使用。 我们在矩形地面辐射源正演理论研究基础上，推导出了矩形反演的基础参量一面积和长度改 正系数计算公式。该公式不仅适合计算机编程处理，而且减少了以往手工查表计算误差。以此为 基础设计了一套计算机实现的人机交互方式解释程序和均匀含量任意起伏界面、单个矩形体正演 计算空中起伏飞行面上的照射量率程序。解释程序通过对剖面曲线的显示浏览，选择有意义的伽 玛能谱异常进行单独分析计算，得到该异常对应地面含量、宽度等信息。正演程序可以通过正演 计算已知物性值地质体引起的空中伽玛能谱异常，定性研究引起异常的地质因素。 根据新疆东天山航空物探综合测量解释成果，底格尔测区沙尔德兰处有一个明显航空伽玛能 谱铀异常(标号U—1)，异常铀含量为23ppm，孤立突出，连续两条测