王衛(wèi)平， 周錫華， 范正國， 金龍哲， 于長春， 吳成平

(中國國土資源航空物探遙感中心， 北京　100083)

吊艙式直升機航空電磁技術示范應用

王衛(wèi)平， 周錫華， 范正國， 金龍哲， 于長春， 吳成平

(中國國土資源航空物探遙感中心， 北京100083)

摘要：吊艙式直升機頻率域電磁、磁綜合系統(tǒng)(以下簡稱“吊艙系統(tǒng)”)采用新型的寬帶技術，數(shù)字化程度較高，系統(tǒng)較為靈活，尤其適合于地形較為復雜地區(qū)的礦產(chǎn)和水工環(huán)勘查工作。但由于吊艙系統(tǒng)在復雜山區(qū)飛行難度大，且沒有實際工作經(jīng)驗，因此通過選擇3個測區(qū)的吊艙系統(tǒng)試生產(chǎn)工作，在測量方法技術,數(shù)據(jù)處理方法和成果解釋方面，以及基礎地質(zhì)研究、礦產(chǎn)勘查、地下煤火勘查方面均取得了顯著成果。解決了航空電磁方法探測地下煤火區(qū)的電性結(jié)構(gòu)特征問題，以及航空電磁方法直接尋找良導礦體的關鍵問題，彌補了航磁間接尋找多金屬礦的不足，并取得了明顯的勘查效果。

關鍵詞：吊艙式直升機航空電磁技術; 礦產(chǎn)勘查; 地下煤火勘查; 示范應用

Email：911733417@qq.com。

0引言

頻率域航空電磁法是利用地下物質(zhì)的導電性、導磁性(有時也包括介電性或電化學性)的差異在飛行器中測量不同頻率變化下的電磁場的空間分布和頻率特性，進而推斷地下不同物質(zhì)的分布，從而解決各類地質(zhì)問題的方法。固定翼頻率域航空電磁系統(tǒng)雖然在中國的地質(zhì)調(diào)查中發(fā)揮了重要作用，但在復雜山區(qū)不能有效降低飛行高度，因此影響了該類系統(tǒng)的勘查效果。吊艙系統(tǒng)技術先進，并且可以低高度沿地形起伏飛行，對探測目標物分辨率較高。但由于吊艙系統(tǒng)在復雜山區(qū)飛行難度大，且沒有實際工作經(jīng)驗，因此選擇地形復雜的內(nèi)蒙古烏達地區(qū)、廣東河源幅龍門地區(qū)、江西武夷山北部地區(qū)(宜黃)開展吊艙系統(tǒng)試生產(chǎn)測量，并在工作實踐中研究和總結(jié)相應的方法技術，以便驗證吊艙系統(tǒng)在復雜山區(qū)的地質(zhì)勘查效果。通過吊艙系統(tǒng)的試生產(chǎn)工作，在測量方法技術,數(shù)據(jù)處理方法和成果解釋方面，以及基礎地質(zhì)研究、礦產(chǎn)勘查、地下煤火勘查方面均取得了顯著成果。解決了航空電磁方法探測地下煤火區(qū)的電性結(jié)構(gòu)特征問題，以及航空電磁方法直接尋找良導礦體的關鍵問題，彌補了航磁間接尋找多金屬礦的不足，并取得了明顯的勘查效果。該項成果屬于吊艙系統(tǒng)在基礎地質(zhì)、礦產(chǎn)勘查、地下煤火勘查中的示范應用和相關方法技術研究。

1吊艙系統(tǒng)方法技術研究成果

1.1　測量方法技術成果

(1)實現(xiàn)了大比例尺航空物探勘查的突破。根據(jù)地質(zhì)情況和地下煤火探測目標的分布情況，在我國首次進行了1∶5 000大比例尺的航空物探測量，探頭平均離地高度49 m,測線偏航距小于20 m,系統(tǒng)采樣率30次/秒(相當于1 m一個采樣點)，大大提高了航空物探系統(tǒng)對探測目標的分辨率，實現(xiàn)了航空物探在大比例尺精細地質(zhì)勘查測量的突破。

(2)建立了吊艙系統(tǒng)野外飛行方法。建立了吊艙系統(tǒng)直升機臨時機場的選擇和建立方法，直升機拖吊電磁探頭起飛、降落和日常保障方法，以及吊艙式航電系統(tǒng)零點校準的飛行方法[1]。根據(jù)直升機的飛行速度、爬升率，以及探頭姿態(tài)，首次在國內(nèi)建立了直升機沿復雜地形起伏飛行的方法，探頭離地平均高度49~79 m，因此在勘查中獲得了較高的探測分辨率。為了減少外界干擾，減少溫度變化對電磁系統(tǒng)零點漂移的影響，提高系統(tǒng)觀測精度，采用飛行期間縮短高度飛行校準零點漂移的飛行方法。

(3)實現(xiàn)了航空物探質(zhì)量評價的圖示分析方法。對測線偏航距、飛行高度、漏碼率、電磁噪聲、電磁零點漂移、航磁四階差分和磁日變質(zhì)量用航跡的方式在平面圖中表示出來，以便快速和直觀地指導生產(chǎn)工作。

1.2　數(shù)據(jù)處理方法技術成果

(1)航空電磁數(shù)據(jù)可視化調(diào)平方法。在頻率域航空電磁法測量中，由于偶極激發(fā)的大地電磁響應具有方向性，而且零點漂移隨時間的變化不是線性的，現(xiàn)有方法很難完全有效去除條帶問題。本次研制的可視化電磁調(diào)平軟件將頻率域航空電磁自動趨勢調(diào)平方法和人機交互的經(jīng)驗調(diào)平相結(jié)合，在航空電磁數(shù)據(jù)調(diào)平中獲得了好的調(diào)平結(jié)果[2，3]。

(2)電磁探頭姿態(tài)校正方法。采用三維頻率域有限差分方法模擬計算頻率域航空電磁系統(tǒng)的電磁響應，分析了不同頻率、不同收發(fā)線圈姿態(tài)變化類型對水平共面和垂直同軸線圈裝置的電磁響應影響，并根據(jù)姿態(tài)誤差幾何校正方法進行了電磁數(shù)據(jù)校正[4]，有效地去除了因線圈姿態(tài)變化造成的誤差響應。

(3)航空電磁地形校正方法。利用頻率域有限差分法開展了復雜地形條件下的頻率域航空電磁響應計算和分析研究。采用二維和三維的地形校正方法對重點成礦地區(qū)的電磁數(shù)據(jù)進行了校正[5-7]，有效地去除和壓制了地形引起的電磁干擾異常，突出了異常體引起的電磁異常，提高了頻率域航空電磁的解釋效果。

(4)磁導率、電導率等多參數(shù)轉(zhuǎn)換方法。根據(jù)層狀介質(zhì)模型研究了考慮磁導率和電阻率因素條件下的電磁場正演計算方法[8-11]，并且分析了不同磁性介質(zhì)對頻率域電磁響應的影響規(guī)律。在此基礎上，提出了磁導率和電阻率的雙頻反演方法，電阻率是通過兩個頻率的虛分量之比計算得到的，計算結(jié)果更加可靠，提高了磁性區(qū)域視電阻率填圖的精度。

1.3　解釋方法技術成果

(1)頻率域航空電磁法視中心深度計算方法。根據(jù)頻率域電磁法趨膚效應這一原理，將每一個頻率的觀測結(jié)果轉(zhuǎn)換成對應的一個質(zhì)心深度和(視)電阻率，其計算結(jié)果與實際地質(zhì)剖面的電性分布相似，并稱為視中心深度算法[12]。該方法為一種電阻率擬斷面技術，可以產(chǎn)生電阻率隨視深度函數(shù)變化的斷面圖。

(2)頻率域航空電磁異常特征分類方法。由于吊艙系統(tǒng)總共有6個頻率的實、虛分量曲線，異常分析工作量較大。通過利用和分析野外實測電磁數(shù)據(jù)和地質(zhì)解釋成果，研究地質(zhì)體性質(zhì)與電磁頻率特性的關系，在綜合分析的基礎上，將頻率域航空電磁響應劃分為5類異常特征，并分析了各類電磁異常特征與礦產(chǎn)的關系。該方法簡化了頻率域航空電磁法定性解釋過程的復雜性，方法直觀，便于應用。應用頻率域航空電磁5類異常特征，可以有效識別干擾異常，提取對找礦有意義的航空電磁異常，對于提高頻率域航空電磁法礦產(chǎn)勘查效果具有一定的現(xiàn)實意義。

(3)空地異常組合特征與找礦分析方法。根據(jù)該區(qū)的直升機航空電磁、磁測資料，并結(jié)合地面查證資料(包括地質(zhì)觀察、地面磁法、電法、化探等)，探討了空地異常組合特征與鐵及多金屬礦的關系[13]，指出了與礦產(chǎn)有關的異常和非礦異常，通常具有不同的空地異常組合特征，并建立了空地異常組合特征尋找鐵及多金屬礦的分析方法，該方法對于今后利用空地綜合方法確定找礦目標具有一定的指導意義。

(4)多頻航空電磁資料編制巖性地質(zhì)構(gòu)造圖方法技術。采用數(shù)值分析方法對調(diào)查區(qū)的多頻航空電磁實、虛分量和視電阻率進行分類，在綜合分析地面地質(zhì)、物化探資料的基礎上，采用巖性地質(zhì)組合單元建立解釋模型進行電性地質(zhì)構(gòu)造填圖。

1.4　吊艙式直升機航空電磁測量技術要求

在對吊艙式直升機航空電磁測量系統(tǒng)的工作方法進行系統(tǒng)研究的基礎上，建立了吊艙系統(tǒng)的工作程序和技術評價標準，在廣范調(diào)研[14]、反復審議、不斷完善的基礎上，編制了“吊艙式直升機航空電磁測量技術要求”，為今后進行吊艙系統(tǒng)的生產(chǎn)測量奠定了技術基礎。

一是總結(jié)和歸納出吊艙式直升機航空電磁測量系統(tǒng)的野外工作方法及技術要求，其中包括測量選區(qū)、設計、系統(tǒng)維護，以及野外工作程序，重點規(guī)范了直升機沿復雜地形起伏飛行的方法和技術要求，這對今后進行吊艙系統(tǒng)的生產(chǎn)測量具有指導作用。

二是根據(jù)吊艙系統(tǒng)的特點，并借鑒國外同類系統(tǒng)的質(zhì)量評價方法和技術標準，對吊艙式直升機航空電磁測量質(zhì)量(電磁噪聲、零點漂移評價方法和評價標準)和測網(wǎng)精度標準進行了分析研究，建立了吊艙系統(tǒng)的測量質(zhì)量技術要求，并對測量中可能遇到的特殊干擾和情況，提出了處理意見。

三是對吊艙系統(tǒng)的野外預處理(重點包括電磁噪聲、零點漂移的校正方法及要求)、室內(nèi)數(shù)據(jù)處理、以及數(shù)據(jù)解釋方法進行了分析和研究，建立了吊艙系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理和解釋的工作程序及技術要求，對數(shù)據(jù)處理工作中的工作難點和值得注意的問題提出了處理意見。

四是建立了吊艙系統(tǒng)測量的多頻電磁基礎圖件、多頻電磁轉(zhuǎn)換圖件以及成果推斷圖件的編圖方法及技術要求，并對圖件的使用提出了若干注意事項。對吊艙系統(tǒng)的綜合解釋方法進行了分析和研究，提出了吊艙系統(tǒng)在基礎地質(zhì)勘查、礦產(chǎn)勘查以及水工環(huán)勘查的綜合解釋方法及技術要求。

2應用示范區(qū)勘查效果

填補了3個應用示范區(qū)航空電磁資料的空白，獲得了研究區(qū)不同深度和不同層次的電性信息，并利用本次研究的航空電磁數(shù)據(jù)填圖方法對研究區(qū)進行了多層次的巖性構(gòu)造填圖，反映了不同層次的地質(zhì)構(gòu)造特征，為研究區(qū)地質(zhì)研究、找礦或探測地下煤火提供了重要的基礎資料和地質(zhì)信息。通過示范區(qū)的應用研究，解決了航空電磁方法探測地下煤火區(qū)的電性結(jié)構(gòu)特征問題，以及航空電磁方法直接尋找良導礦體的關鍵問題，彌補了航磁間接尋找多金屬礦的不足，并取得了明顯的勘查效果，具體應用效果如下。

2.1　內(nèi)蒙古烏達地區(qū)

通過野外地下煤火區(qū)實地磁性測定及對不同巖性標本進行不同溫度下的磁性和電性測定，獲得了地下煤火區(qū)的磁性和電性變化規(guī)律。即煤層的圍巖在升溫和降溫過程中其最高溫度必須達到500 ℃以上的溫度才能獲得磁性，且?guī)r石磁性在降溫過程中的數(shù)值要比升溫過程的數(shù)值大得多。對于煤火區(qū)的電性特征，在500 ℃以上的高溫區(qū)，煤層和圍巖呈現(xiàn)低阻特征。

分析了航空電磁異常、航磁特征與已知地下煤火區(qū)的分布關系,總結(jié)了地下煤火區(qū)的航空電磁異常、航磁異常特征，并進行了成因分類，其中航空電磁異常包括地下煤火引起的異常39個、煤矸石異常6個；航磁異常包括煤火燒變巖異常40個，煤火烘烤巖石異常44個，燃燒煤矸石堆異常區(qū)12個。

編制了研究區(qū)巖性構(gòu)造圖，分析探討了地下煤火區(qū)與斷裂構(gòu)造的關系，認為該區(qū)F9、F10、F12和F13斷裂為煤層氧化、自熱、蓄熱，到燃燒階段提供了氧氣的通道，控制著研究區(qū)東部和西部2條地下煤火帶的分布和發(fā)展。分析了地下煤火的燃燒中心位置，并判斷地下煤火的燃燒方向。

地面查證結(jié)果表明，地下煤火區(qū)的空、地電磁和磁異?；緦?，并經(jīng)地面踏勘和鉆探驗證，其中3處航空電磁、磁異常與已知地下煤火區(qū)的范圍和深度基本吻合，并證實了2處新發(fā)現(xiàn)的隱伏煤火區(qū)的分布范圍。

將研究區(qū)地下煤火劃分為燃燒初期、中早期、中期、中晚期和死火期5個燃燒階段，并分析研究了不同燃燒階段地下煤火區(qū)的電性、磁性結(jié)構(gòu)特征。共圈出地下煤火區(qū)22處(其中新圈定的6處)，煤矸石堆11處(其中新圈定的7處)，圈出86片地下煤火燒變巖和烘烤巖石分布區(qū)①王衛(wèi)平，周錫華，方迎堯，等.內(nèi)蒙古烏達地區(qū)直升機航空電磁測量試生產(chǎn)成果報告[R].北京：中國國土資源航空物探遙感中心，2007:75-135.(圖1)。

本次工作所取得的技術成果為推動利用航空物探測量進行地下煤火研究提供了寶貴的經(jīng)驗，并對烏達煤田地下煤火研究、了解地下煤火的分布，以及布置地下煤火滅火工程提供了重要的基礎資料和依據(jù)。

圖 1　內(nèi)蒙古烏達地區(qū)直升機航空物探推斷地下煤火區(qū)分布圖Fig.1　Distribution of underground fire inferred from aero geophysical survey in Wuda, Inner Mongolia1. 燃燒初期; 2. 燃燒中早期; 3. 燃燒中期; 4. 燃燒中晚期;5. 死火區(qū); 6. 煤矸石堆; 7. 燒變巖; 8. 無燒變巖

2.2　廣東河源幅龍門地區(qū)

劃分了研究區(qū)的控巖控礦構(gòu)造。特別是左潭圩—東海凹和塘面—凹背塘這兩條一級斷裂的發(fā)現(xiàn)，對研究區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造、巖漿巖分布，以及尋找與其有關的礦產(chǎn)具有重要的地質(zhì)意義。新發(fā)現(xiàn)隱伏巖體42個，蝕變巖15處。這些巖體和蝕變巖的圈定，不僅為研究該區(qū)構(gòu)造特征、巖漿活動等提供了依據(jù)，而且也為該區(qū)尋找與其相關的鉛、鋅、銅、金、銀多金屬礦產(chǎn)奠定了基礎。提供了一批具有找礦潛力的航空物探異常和找礦靶區(qū)，應用航空電磁異常特征分類方法和空地異常組合特征方法，對航空電磁異常進行了異常分類和篩選，確定具有尋找鉛、鋅、銅、鐵等礦潛力較大的航空電磁異常18個，為研究區(qū)提供了重要的找礦靶區(qū)。地面查證表明：山下北勘查區(qū)(粵D-2005-100)的地下良導體構(gòu)造位置位于隱伏巖體邊緣，邊部有錳、鉛元素化探異常，是尋找鐵、錳、鉛、鋅的有利場所(圖2)。2009年6月對該異常進行了地面鉆探驗證，在52~185 m見累計厚度達93 m的黃鐵礦化，局部見鉛鋅礦化，經(jīng)化驗分析鐵含量達12%~25%，銀和鈦含量接近工業(yè)品位②王衛(wèi)平，周錫華，方迎堯，等. 廣東河源地區(qū)直升機航空電法測量試生產(chǎn)成果報告[R].北京：中國國土資源航空物探遙感中心，2008:36-98.。

2.3　江西武夷山北部(宜黃)地區(qū)

全區(qū)共劃出16條斷裂(新發(fā)現(xiàn)6條、擴展7條)；新發(fā)現(xiàn)隱伏或半隱伏花崗巖體15個(隱伏9個、半隱伏6個)；新圈出蝕變帶19條。并建立了研究區(qū)鉛、鋅、銅、鐵綜合找礦標志，圈定6個找礦遠景區(qū)，確定具有尋找鉛、鋅、銅、鐵等找礦潛力較大的航空電磁異常15個，為研究區(qū)提供了重要的找礦靶區(qū)。經(jīng)地面檢查，確認了5處對尋找鐵和鉛鋅礦具有良好找礦前景的找礦目標，其中3處航空電磁異常在地表見褐紅色、灰色磁鐵礦，2處航空電磁異常見黃鐵礦和鉛鋅礦化體。其中贛C-2008-4和贛D-2008-68組合航空物探異常地表見褐紅色、灰色磁鐵礦，成礦環(huán)境與嚴坑鐵礦相似，鐵礦資源潛力很大。贛C-2008-15和贛D-2008-39組合航空物探異常地表見黃鐵礦化和鉛鋅礦化，為礦化體或多金屬礦引起，為在該區(qū)進一步尋找鉛、鋅、鐵礦產(chǎn)提供了重要的找礦線索③王衛(wèi)平，方迎堯，吳成平，等.江西武夷山北部地區(qū)直升機航空物探試生產(chǎn)成果報告[R] 北京：中國國土資源航空物探遙感中心，2010:67-115.。

3主要創(chuàng)新點

(1)該項成果是吊艙系統(tǒng)首次在我國復雜山區(qū)進行的勘查測量工作，也是吊艙系統(tǒng)首次進行的1∶5 000大比例尺的航空物探測量，在國內(nèi)首次系統(tǒng)地研究了利用吊艙系統(tǒng)進行基礎地質(zhì)、礦產(chǎn)勘查、地下煤火勘查的方法技術，其中包括野外飛行勘查、工作方法和解釋方法技術，為今后利用吊艙系統(tǒng)進行地質(zhì)勘查提供了范例。

(2)在對吊艙系統(tǒng)工作方法進行系統(tǒng)研究的基礎上，建立了吊艙系統(tǒng)的工作程序和技術評價標準，編制了“吊艙式直升機航空電磁測量技術要求”，為今后進行吊艙系統(tǒng)的生產(chǎn)測量奠定了技術基礎。

圖 2　粵D-2005-100航空電磁異常綜合剖面圖Fig.2　Integrated profile of line D-2005-100 in Guangdong provincea: Mn. 錳化探異常; Zn. 鋅化探異常; Pb. 鉛化探異常; Cu. 銅化探異常。 b: σ930. 930Hz電導率; σ4650. 4650Hz電導率; σ23250. 23250Hz電導率。 c: 可控源電磁法轉(zhuǎn)換的電阻率—深度斷面。 d: 地質(zhì)剖面

(3)首次在綜合分析各種地質(zhì)體頻率特性的基礎上，將頻率域航空電磁響應劃分為5類異常特征，并研究了各類航空電磁異常特征與礦產(chǎn)的關系。本次研究的航空電磁異常特征分類法，對于識別干擾異常，提取對找礦有意義的電磁異常具有明顯效果。

(4)根據(jù)航空物探資料，以及地面查證資料，包括地質(zhì)觀察、地面磁法、電法、化探等，研究了空、地異常組合特征與鐵、多金屬礦產(chǎn)的關系，在綜合分析的基礎上，建立了利用空、地異常組合特征尋找鐵及多金屬礦的技術方法，該方法對于今后利用空地綜合方法確定找礦目標具有一定的指導意義。

(5)經(jīng)對廣東河源地區(qū)的航空電磁異常進行篩選，確定了18處對尋找鉛鋅銅鐵潛力較大的找礦目標，并對山下北勘查區(qū)的粵D-2005-100航空電磁異常進行了鉆探驗證，在52~185 m見累計厚度達93 m的黃鐵礦化，局部見鉛鋅礦化，經(jīng)化驗分析鐵含量達12%~25%，銀和鈦含量接近工業(yè)品位。

(6)經(jīng)對江西武夷山北部宜黃地區(qū)進行地面檢查，確認了5處對尋找鐵和鉛鋅礦具有良好找礦前景的找礦目標，其中3處航空電磁異常在地表見褐紅色、灰色磁鐵礦，2處航空電磁異常見黃鐵礦和鉛鋅礦化體，為在研究區(qū)進一步尋找鉛、鋅、鐵等礦產(chǎn)提供了重要的找礦線索。

(7)以在實驗室對巖石標本進行加溫和降溫過程的磁性和電性測試，以及野外實測煤火區(qū)的巖石磁性基礎上，并結(jié)合空、地異常綜合分析，研究出了地下煤火區(qū)的航磁異常和航空電磁異常的產(chǎn)生機理，以及地下煤火區(qū)的航磁異常和航空電磁異常的特征規(guī)律。

(8)在內(nèi)蒙古烏達煤田地區(qū)總共圈出地下煤火區(qū)22處，其中本次新圈定6處；圈定煤矸石堆11處，其中本次新圈定7處；圈出86片地下煤火燒變巖和烘烤巖石。為烏達煤田地下煤火研究、布置地下煤火滅火工程提供了重要的基礎資料和依據(jù)。

4結(jié)論

(1)該項成果是吊艙系統(tǒng)首次在我國復雜山區(qū)進行的勘查測量工作，也是吊艙系統(tǒng)首次進行的1∶5 000大比例尺的航空物探測量，在國內(nèi)首次系統(tǒng)地研究了利用吊艙系統(tǒng)進行基礎地質(zhì)、礦產(chǎn)勘查、地下煤火勘查的方法技術，其中包括野外飛行勘查、工作方法和解釋方法技術，為今后利用吊艙系統(tǒng)進行地質(zhì)勘查提供了范例。

(2)該項成果為推動利用吊艙式直升機電磁、磁系統(tǒng)進行基礎地質(zhì)、礦產(chǎn)勘查、地下煤火勘查提供了方法技術和寶貴的實際經(jīng)驗，并對3個示范區(qū)的基礎地質(zhì)研究、圈定找礦目標或隱伏地下煤火區(qū)提供了重要的基礎資料和依據(jù)。

(3)我國的西南三江成礦帶、秦嶺成礦帶、湘西—鄂西成礦帶、川滇黔相鄰成礦區(qū)、武夷成礦帶等的地形、地貌和成礦條件與廣東河源地區(qū)、江西武夷山北部地區(qū)類似，吊艙式直升機電磁、磁系統(tǒng)在上述成礦帶進行礦產(chǎn)勘查具有很大的應用潛力。

(4)在新疆、甘肅、寧夏和內(nèi)蒙古等地區(qū)也存在其他諸多地下煤火分布區(qū)，地電、磁性條件與內(nèi)蒙古烏達地區(qū)類似，可利用吊艙式直升機電磁、磁綜合測量系統(tǒng)快速圈定地下煤火分布范圍。

致謝： 在論文編寫的過程中，得到了有關單位電磁專家的大力幫助。中國地質(zhì)科學院物化探研究所的孟慶敏教授級高級工程師，中國地質(zhì)大學的胡祥云教授、譚捍東教授，吉林大學的李桐林教授、曾昭發(fā)教授給予了大力幫助，并提出了寶貴意見，在此表示衷心的感謝！

參考文獻:

[1]王衛(wèi)平,王守坦，周錫華，等. 頻率域航空電磁法及應用[M].北京：地質(zhì)出版社，2010：15-121.

[2]Siemon B. Levelling of helicopter-borne frequency-domain electromagnetic data[J].Journal of Applied Geophysics， 2007, 24(6)：112-119.

[3]Majid Beiki, Mehrdad Bastani, Laust B Pedersen. Leveling HEM and aeromagnetic data using differential polynomial fitting[J]. Geophysics, 2010, 75(1) : 13-23.

[4]Jukka Multala, Heikki Hautaniemi, Matti Oksama. An airborne electromagnetic system on a fixed wing aircraft for sea ice thickness mapping[J]. Cold Regions Science and Technology, 1996,24(4): 355-373.

[5]何繼善，任寶琳. 用樣條函數(shù)插值的電阻率地形改正方法[J]. 地質(zhì)與勘探, 1984(7)：132-136.

[6]徐世浙，阮百堯. 大地電磁場三維地形影響的數(shù)值模擬[J]. 中國科學(D輯:地球科學)，1997(1)： 89-94.

[7]Yutaka Sasaki. Full 3-D inversion of electromagnetic data on PC[J].Journal of Applied Geophysics, 2001, 46(1): 45-54.

[8]王衛(wèi)平，王守坦. 直升機頻率域航空電磁系統(tǒng)在均勻半空間上方的電磁響應特征與探測深度[J]. 地球?qū)W報，2003(3)：285-288.

[9]徐世浙，劉斌. 大地電磁一維連續(xù)介質(zhì)反演的曲線對比法[J]. 地球物理學報, 1995(5) ：152-157.

[10]Louise Pellerin, Victor F Labson.An empirical approach to inversion of an unconventional helicopter electromagnetic dataset[J]. Journal of Applied Geophysics, 2003, 53(1): 49-61.

[11]Les P Beard. Comparison of methods for estimating earth resistivity from airborne electromagnetic measurements [J]. Journal of Applied Geophysics, 2000, 45(4): 239-259.

[12]David Beamish. An assessment of inversion methods for AEM data applied to environmental studies[J]. Journal of Applied Geophysics, 2002,51(4): 75-96.

[13]丁志強，程志平，董浩，等. 航空電磁法篩選金屬礦異常技術研究[J].地質(zhì)與勘探，2012,48(3)：601-610.

[14]Annika Steuer, Bernhard Siemon, Esben Auken. A comparison of helicopter-borne electromagnetics in frequency and time domain at the Cuxhaven valley in Northern Germany [J].Journal of Applied Geophysics, 2007, 19(8)：151-159.

Demonstration Application of Towered Bird Helicopter-borne Electromagnetic Technique

WANG Wei-ping, ZHOU Xi-Hua, FAN Zheng-Guo, JIN Long-Zhe, YU Chang-Chun, WU Cheng-ping

(ChinaAeroGeophysicalSurveyandRemoteSensingCenterforLandandResources,Beijing100083,China)

Abstract:Towed bird helicopter-borne frequency domain electromagnetic and magnetic synthetic system (hereafter towed bird system) with new broadband technology, high digitized degree and flexible system is very suitable for mineral, hydrological, engineering, environmental exploration in complex terrain, but it′s hard to work in complicated mountainous regions, and we didn′t have practical experience. Basing on trial-produce in three survey regions, we acquired outstanding achievements in survey method and technique, data processing, data interpretation, basic geological research, mineral exploration, and underground coal fire exploration. It worked out the problem of feature of electrical property in coal fire area, and the key problem of searching conductive ore body directly with aero electromagnetic method. It remedied the weaknesses in searching polymetallic ore body with aero-magnetic method indirectly, and had brought very good prospecting effects.

Key words:towed bird helicopter-borne electromagnetic technique; mineral exploration; underground coal fire exploration; demonstration application

作者簡介：王衛(wèi)平(1963—)， 男， 教授級高級工程師， 長期從事航空物探勘查、 數(shù)據(jù)處理、 成果解釋和方法研究工作。

基金項目：中國地質(zhì)調(diào)查 “重點成礦區(qū)帶航空物探調(diào)查與技術應用示范(編號：12120114026501)”項目資助。

收稿日期：2015-03-04； 改回日期： 2015-04-02。

中圖分類號：P318.6+3

文獻標志碼：A

文章編號：2095-8706(2015)05-0001-07