Application and prospect of gravity and geomagnetic measurements in reefs and their neighborhoods
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摘要:
重磁测量在海岛礁及其邻域的应用与研究中不可或缺。由于海岛礁及邻域重磁场空间分布的梯度和幅度变化较大,又受地理环境与技术的限制,获取该区域高分辨率、高精度的重磁测量信息较为困难,导致测量成果质量不高且产品单一,亟需科技创新来扭转此局面。本文系统分析了海岛礁及其邻域地理环境、重磁特征和相关测量技术方法的发展现状,针对存在的问题,深入探讨了该领域的新技术、新方法及应用研究,并对未来发展方向作出展望:① 加强重磁测量技术方法的研究,构建高水平的立体观测系统;② 深化多源数据融合处理技术方法研究,丰富测量成果的输出方式;③ 充分利用海岛礁作为定点的中长期观测平台的天然优势,开展地球物理场的融合研究,拓展其应用与研究领域。
Abstract:Gravity and geomagnetic measurements play an indispensable role in the research of islands and reefs and their surrounding areas. Due to the large gradient and amplitude variations in the spatial distribution of gravity and geomagnetic fields, as well as the complex geographical environment in the islands and reefs and their surrounding areas, it is difficult to obtain high-resolution and high-precision gravity and geomagnetic measurement information in this area with traditional gravity and geomagnetic measurement technologies and methods. This has led to a prominent problem of low-quality and limited-variety gravity and geomagnetic measurements results. Therefore, in response of national demands and based on the current development status of gravity and geomagnetic surveying and platform technologies in China, it is necessary to resolve this situation through scientific and theoretical innovations and the application of interdisciplinary and multi-technology integrated research tools. The following are some prospects for future development. Research on gravity and geomagnetic measurement technologies should be strengthened to provide technical support for high-performance scientific payloads on various detection platforms in the space, air, sea, and underwater domains. Furthermore, researchers should continuously improve the spatial resolution and accuracy of survey data, eliminate the gravity and geomagnetic measurement blind spots in marine areas, and enrich the scientific attributes of gravity and geomagnetic measurement information, thereby building a high-level, three-dimensional observation system. Research on multi-source data fusion processing technologies should be enhanced to improve the accuracy of data processing. Furthermore, the local gravity and geomagnetic field functions should be gradually refined, thus achieving comprehensive description of the gravity and geomagnetic field information of islands, reefs, and their neighboring areas. High-precision models and reference maps of Earth's gravity field/geomagnetic field, capable of providing important scientific bases for future work, should be constructed. Techniques involved in acquiring the gravity and geomagnetic measurement results need to be improved so that more accurate values can be obtained. Natural advantages of islands and reefs as medium- to long-term fixed-point observation platforms should be made use of to conduct medium- to long-term multi-parameter fixed-point observations of geophysical fields. Furthermore, deep sea areas should be subjected to absolute gravity survey and geomagnetic field vector survey. Lastly, in-depth multidimensional, multiscale, and multi-geophysical field coupling studies in islands and reefs should be conducted and extended to the fundamental and application fields in “deep space-deep sea-deep Earth” and other domains.
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引言
据中国地震台网中心测定,2014 年2 月12 日17 时19 分(北京时间)新疆维吾尔自治区于田县发生MS7.3地震(简称为2014 年于田MS7.3地震),该地震是继2008 年于田MS7.3地震之后发生在阿尔金断裂带西南端的又一次强震.值得关注的是,距该地震50 km范围内,2011—2014年接连发生了3次MS≥5.0地震,分别为2011年9月15日于田MS5.5,2012年8 月12 日于田MS6.2和2014 年于田MS7.3(含前震2014年2月11日于田MS5.4)地震,这组地震在时间上连续、空间上呈近NS向贯通.
2014年于田MS7.3地震后,国内研究人员迅速对该地震的震源破裂过程(张勇等,2014)、地震序列(孟令媛等,2014)、精定位(房立华等,2014;张广伟等,2014)和震后野外地质考察(李海兵等,2014)等开展了一系列研究,为研究该地震提供了重要的科学参考.房立华等(2014)利用2009年以来的震相数据对2014年于田MS7.3地震周边的地震进行了重新定位,获得了2014年于田MS7.3地震序列的震源参数.程佳等(2014)通过分析于田地区周围强震的余震展布特征、震源机制类型和区域断裂活动特征,探讨了该地区强震发生的地质构造背景.然而,前人研究并未涉及2011年以来阿尔金断裂带西南端3次于田MS≥5.0地震序列的总体特征及发震构造等问题,因此有必要详细分析该组地震的空间特征,进一步探讨其地震序列分布、发震构造以及可能的动力学机制.鉴于此,本文拟基于新疆区域数字地震台网震相观测报告,采用双差定位方法对2011—2014年阿尔金断裂带西南端3次于田MS≥5.0地震序列进行重定位,以期获得较为精细的地震空间展布图像,分析该组地震的空间分布特征、不同剖面震源深度的变化特征及其可能的发震构造.
1. 地质构造背景
2011—2014年3次于田MS≥5.0地震均发生在阿尔金断裂带的西南端,是继2008年于田MS≥7.3地震之后,发生在该断裂上的又一组强震活动.阿尔金断裂带全长约为1600 km,以左旋走滑运动为主,是青藏高原东北缘的一条主控边界断裂,也是欧亚板块内部深切岩石圈规模最大、左旋走滑最显著的板内活动断裂,直接影响着青藏高原的变形及动力学演化过程(丁国瑜,1995;徐锡伟等,2011).该断裂带历史上强震活动频繁,曾发生1924年民丰MS7 1/4 双震和2008年于田MS7.3地震,如图 1所示.
F1:阿尔金断裂;F2:康西瓦断裂;F3:普鲁断裂;F4:阿什库勒断裂;F5:苦牙克断裂,下同Figure 1. Distribution of main active faults(from Deng et al,2002;Wu et al,2014)and earthquakes in the southwestern end of the Altyn Tagh fault zoneF1:Altyn Tagh fault;F2:Karakax fault;F3:Pulu fault;F4:Ashikule fault;F5:Kuyake fault,the same below2011—2014年3次于田MS≥5.0地震序列的震源区地质构造复杂、活动断裂发育,存在多组不同走向、不同性质的断裂(图 1).阿尔金断裂与近EW走向的康西瓦断裂呈大角度相交,两条断裂走向的变化及其速率分布特征造成该地区局部的拉张应力状态,从而形成了多个由正断走滑断裂控制的断陷盆地(吴传勇等,2014).阿尔金断裂带西南端的总体走向由ENE20°转变为NE45°,由阿什库勒断裂、苦牙克断裂等一系列次级断裂斜列组合而成,这些断裂为左旋走滑兼正断性质,走向多为NE或近NS向.阿尔金山体内部以大型左旋走滑断裂为代表的剪切运动为主,而山前地区则为典型的逆冲构造带,阿尔金山沿普鲁断裂向北逆冲至塔里木盆地之上,造成阿尔金山体强烈隆升.山前普鲁断裂在深部与山体内部的走滑断裂带汇集到一起,共同调节吸收了该地区的构造变形(肖序常,2010).
2. 数据和方法
本文研究区位于新疆维吾尔自治区与西藏自治区交界处,该区地震监测能力薄弱.2014年于田MS7.3地震震中200 km范围内仅有3个固定台站,该地震发生后,新疆地震局在震中西北和东北两侧各架设了1个流动台站(图 2a),较好地改善了该区的观测条件.
本文选取新疆区域数字地震台网2011年9月15日—2014年9月30日震相观测报告中震中距小于600 km、记录台站不少于3个、震相数不少于6的1034次地震进行重新定位,并对其中部分多台记录的地震进行震相重新拾取以增加资料的可靠性,平均每次地震有9个震相数据,共记录到5196个P波到时和4178个S波到时,初始定位残差平均值为0.898 s.对P波和S波进行震相走时分析如图 3所示,可清楚地区分Pg(Pn)和Sg(Sn)震相的走时曲线,且震相走时的离散度小,因此认为原始震相观测报告的可靠性较高.
双差定位方法(Waldhauser,Ellsworth,2000)是指通过反演获取一簇地震中每次地震相对于其矩心的相对位置,该方法不但有效地减小了地壳结构对定位精度的影响,还能对地震的震源深度进行有效约束.国内外很多研究人员利用该方法对部分地区进行地震精确定位,并获得了很多有意义的研究结果(Zhang,Thurber,2003;杨智娴等,2003;房立华等,2011,2013;王未来等,2014).因此,本文采用双差定位方法对2011—2014年3次于田MS≥5.0地震序列进行重新定位.在重定位过程中,采用共轭梯度法得到NS,EW和UD等3个方向的定位误差平均分别为0.28 km,0.32 km和0.38 km,平均定位残差为0.034 s;设置最小连接数和最小观测数均为6,震源间距小于10 km,地震对到台站的距离小于600 km;设定P波到时的权重为1.0,S波到时的权重为0.7;地震定位时迭代分3组,10次迭代;参与计算的地震台站为24个,其中包含和田台阵的10个子台站(图 2b).
由于于田震区的分层速度模型研究结果甚少,考虑到李秋生等(2000)一文中测站792与本文研究区的横向距离相距约为100 km,基本属于阿尔金断裂带西南端,因此本文基于横跨西昆仑—塔里木接触带的地震宽角反射结果(李秋生等,2000),采用测站792的分层速度结构模型,如图 4所示.
图 4 本文所采用的P波速度结构模型(李秋生等,2000)Figure 4. P-wave velocity structure model used in this paper(from Li et al,2001)3. 重定位结果及特征
3.1 重定位结果
基于上节所述的双差定位方法及参数设置,获得了2011—2014 年3次于田MS≥5.0地震序列中902次地震的重定位结果.重定位的2011年于田MS5.5地震参数为:发震时刻为2011年9月15日23时27分1.08秒,震中位置为(36.3327°N,82.4814°E),震源初始破裂深度为13.3 km;2012年于田MS6.2地震重定位未定出结果,将采用中国地震台网中心(2012)给定的地震参数:发震时刻为2012年8月12日18时47分12.20秒,震中位置为(35.90°N,82.50°E),震源初始破裂深度为30 km;重定位的2014年于田MS7.3地震参数为:发震时刻为2014年2月12日17时19分47.80秒,震中位置为(36.0698°N,82.5169°E),震源初始破裂深度为11.9 km.
3.2 地震序列平面分布特征
2011—2014年阿尔金断裂带西南端3次于田MS≥5.0地震序列重新定位前、后的地震震中分布分别如图 5和图 6—图 7所示.与重定位前的结果(图 5)相比,地震序列分布更加集中,震中位置明显向内紧缩,线性条带特征更加清晰.
图 5 2011—2014年3次于田MS≥5.0地震序列重定位前的地震震中分布图蓝色圆圈为2011年于田MS5.5地震序列;绿色圆圈为2012年于田MS6.2地震序列(主震震中采用中国地震台网中心,2012);红色圆圈为2014年于田MS7.3地震序列;黄色圆圈为2014年于田MS7.3前震序列,下同Figure 5. Epicentral distribution of three Yutian MS≥5.0 earthquake sequences before relocation during 2011-2014Blue circles indicate Yutian MS5.5 earthquake sequence in 2011,green circles indicate Yutian MS6.2 earthquake sequence in 2012(the epicenter of the main shock from China Earthquake Networks Center,2012),red circles indicate Yutian MS7.3 earthquake sequence in 2014,and yellow circles indicate foreshock sequence of the Yutian MS7.3 earthquake in 2014,the same below中国地震局地球物理研究所(2011,2012,2014)采用CAP(cut and paste)方法获取的3 次于田MS≥5.0地震的震源机制解列于表 1.2011 年于田MS5.5地震震源机制解显示,该地震为左旋走滑型,破裂性质与阿尔金断裂运动性质相符,且节面Ⅰ与断裂走向也基本一致,初步分析该地震的发震构造为阿尔金断裂.但该地震序列呈近NS向集中分布于阿尔金断裂与普鲁断裂之间,余震密集区长轴长度为30 km,短轴长度为7 km(图 6).阿尔金断裂与山前的普鲁断裂之间并不存在近NS向构造,为何余震呈NS条带分布呢?根据地震震级与破裂长度的关系(邓起东等,1992),估算2011年于田MS5.5地震的地表破裂长度为6.7 km,显然,长达30 km的近NS向余震优势分布长度远大于该地震的破裂长度,而余震条带短轴长度更接近于该破裂长度.
表 1 2011—2014年3次于田MS≥5.0地震震源机制解Table 1. Focal mechanism solutions of three Yutian MS≥5.0 earthquakes during 2011-20142012年于田MS6.2地震序列重定位结果如图 6所示,可以看出,该地震序列的优势方向为NNE向,主要沿苦牙克断裂(F5)分布.震源机制解显示,该地震为正断型地震,其节面Ⅰ指示发震断裂走向为NNE向的正断裂(表 1,图 6),节面Ⅰ与余震分布所指示的发震断裂接近,与NNE向苦牙克断裂的运动性质基本一致,苦牙克断裂为该地震的发震构造.苦牙克断裂的总体走向为NNE,运动性质以张性运动为主,同时具有左旋走滑特征,这与2008年于田MS7.3地震的发震构造特征基本相似.受自然条件等因素影响,目前还没有该次地震的野外考察资料,因此无法将该地震序列的震中分布与地表破裂带特征进行对比研究.
2014年于田MS7.3地震序列重定位结果如图 7所示,可以看出:该地震序列沿NE和NNE方向展布,NE走向余震序列沿阿尔金断裂走向有3处余震丛集分布;NNE走向余震序列主要集中在主震西南侧,与张勇(2014)等的地震破裂过程反演结果一致.李海兵等(2014)的震后野外考察显示:地震地表破裂带长约25 km,沿两条断裂分布,其中沿阿什库勒断裂分布约7 km,沿苦牙克断裂分布约15 km;两条断裂间不连续分布右阶雁行状张剪裂隙长达4.5 km,走向为N20°E,证实了本文所给出的重定位结果.震源机制解显示,MS7.3前震和主震均为左旋走滑型地震,其破裂性质与阿什库勒和苦牙克断裂运动性质相符,且节面Ⅰ与发震断裂走向基本一致(表 1).因此,2014 年于田MS7.3前震和主震的发震断层面均为节面Ⅰ,发震构造分别为阿什库勒断裂和苦牙克断裂.
3.3 地震序列剖面分布特征
图 8给出了MS≥1.0地震沿AA′剖面(位置见图 6)的震源深度分布,可以看出:AA′剖面方向为2011年于田MS5.5地震的余震优势方向;北部的地震更接近于阿尔金山前的普鲁逆断裂.阿尔金断裂与普鲁断裂在深部汇聚,共同分配调节了阿尔金地区的构造变形(肖序常,2010).2011年于田MS5.5地震是发生在阿尔金断裂之上的一次典型左旋走滑事件,导致阿尔金断裂北盘向西运动.本研究认为,由于该区阿尔金断裂呈ENE走向,而山前的普鲁断裂近EW走向,阿尔金断裂的左旋走滑引起普鲁断裂应力降低,从而触发了山前普鲁断裂的一系列小震活动,两条断裂上的地震叠加在一起,形成了近NS向的长条带状地震分布.另外,发生在阿尔金断裂带西南端的2014年于田MS7.3地震也是一次典型的左旋走滑错动(李海兵等,2014;吴传勇等,2014),该地震同样在普鲁断裂触发了一系列中小地震活动.2014年于田MS7.3地震触发普鲁断裂发生的中小地震不仅在近NS向长条带状范围内分布,还具有向东发展的特点,这也进一步说明北部的中小地震沿普鲁断裂分布,应属于阿尔金山前普鲁断裂上的触发地震.王凡等(2011)基于GPS观测的研究显示,2008年于田MS7.3地震前后,跨普鲁断裂两侧的形变呈明显的差异性,推测可能是于田地震触发了普鲁断裂地壳浅部的滑移,本文结果与其一致.
图 9a给出了MS≥3.0地震沿BB′剖面(位置见图 7)的震源深度分布,可以看出: 2011—2014年3次于田MS≥5.0地震序列主要分布在5—15 km深度范围内;2011年于田MS5.5地震序列和2014年于田MS7.3地震序列并没有完全沿主震震源机制走向分布,而是形成与普鲁断裂走向近乎垂直的南北向条带.该组地震基本贯通了阿尔金断裂带西南端次级断裂和普鲁断裂,这可能与阿尔金断裂带西南端张性区域构造有关.
图 9b给出了MS≥3.0地震沿CC′剖面(位置见图 7)的震源深度分布,可以看出:2014年于田MS7.3地震序列沿主震震源机制走向分布非常明显;NE走向的余震条带长度约为110 km,沿阿尔金断裂呈3处余震分布密集区,这3处余震密集区之间存在长度约为20 km和30 km的少震区,这一分布特征在青藏高原北部可可西里MS7.8地震(Klinger et al,2006)中曾观测到.故推测该余震低活动区是由于断层内存在一较大凹凸体,以致于终止了破裂的传播,并迫使断裂系激活其它段落从而使破裂进一步传播.CC′剖面大多数余震分布于主震上部,显示出2014年于田MS7.3地震具有从深部起始破裂,并向上扩展的特征.
图 10为地震序列震源随深度分布的柱状统计图,余震主要分布在5—15 km深度范围内,极少分布在20 km以下,这可能与该地区中下地壳以低速区为主具有一定关系(李强等,1994;裴顺平等,2002).低速区的存在表明,中下地壳可能存在熔融物质,并具有较高的温度和较低的黏滞系数.中上地壳波速较高,表明力学强度较大的介质主要局限在这一深度范围内,本文重定位结果显示主震和多数余震序列的深度分布与其相一致.
4. 讨论与结论
2008年3月21日阿尔金断裂带西南端发生了于田MS7.3地震,唐明帅等(2010)的重定位结果显示该地震序列呈近NS向条带分布,优势破裂方向为NNE向,这与地表破裂调查结果(徐锡伟等,2011;Xu et al,2013)一致.该地震的余震越向北靠近阿尔金断裂,左旋走滑特征越明显(王琼等,2009;聂晓红,李莹甄,2010),增加了阿尔金断裂的走滑应力(吴传勇等,2014),库仑应力模拟结果(万永革等,2010)也显示出该地震对苦牙克断裂的西南段和东北段、普鲁断裂西段以及阿尔金断裂有明显的地震触发作用.2008年于田MS7.3地震激发了后续地震的发生,它们之间具有密切的动力关系(程佳等,2014).
2008年以来,研究区域发生的3次MS≥5.0地震均沿着阿什库勒断裂由SW向NE迁移,逐步靠近阿尔金主断裂,且逐渐由正倾滑型地震转变为走滑型地震.由此推测2008年于田MS7.3地震增加了阿尔金断裂上的走滑应力,当应力积累到一定程度,首先在阿尔金断裂带西南端走向转换处得以释放,相继发生了2011年于田MS5.5走滑型地震和2012年于田MS6.2正断型地震.这两次地震的发生再次加速了阿尔金断裂的左旋走滑应力,并向主断裂带传递,激发了2014年于田MS7.3地震.此外,本文重定位结果显示,阿尔金山前的普鲁断裂区域容易触发小震活动,可能是由于阿尔金断裂的左旋走滑使普鲁断裂应力降低,从而触发了山前普鲁断裂的中小震活动.强震的发生可能对附近构造活动断裂上地震的发生有促进作用(刘静等,2015),这也体现了阿尔金断裂带西南端构造关联的复杂性.
本文基于新疆区域数字地震台网观测报告,采用双差定位方法对2011—2014年阿尔金断裂带西南端的3次MS≥5.0地震序列进行了重定位,最终获得了其中902次地震的重定位结果,并结合中国地震局地球物理研究所利用CAP方法计算所得的震源机制解,分析了该组地震的空间分布特征、不同剖面震源深度的变化特征及其可能的发震构造,获得的主要结论如下:
1) 2011年于田MS5.5地震震中位于(36.3327°N,82.4814°E),初始破裂深度为13.3 km;2012年于田MS6.2地震重定位未定出结果;2014年于田MS7.3地震震中位于(36.0698°N,82.5169°E),初始破裂深度为11.9 km.
2) 位于普鲁断裂附近近NS向的地震条带并不属于2011年于田MS5.5地震和2014年于田MS7.3地震的余震,而是这两次地震触发普鲁断裂活动而产生的一系列中小地震.
3) 震源机制解、断裂带性质和重定位结果等综合分析表明,2011年于田MS5.5地震的发震构造为阿尔金断裂,阿尔金断裂和普鲁断裂上的地震叠加到一起,形成了2011年于田MS5.5地震序列近NS向的长条带状地震分布.2012年于田MS6.2地震的发震构造为苦牙克断裂.2014年于田MS7.3地震的发震构造为阿尔金断裂带西南端次级断裂阿什库勒断裂和苦牙克断裂(李海兵等,2014),余震序列沿NE和NNE方向展布,大多数余震集中在主震西南侧,呈NNE走向;NE走向余震序列沿阿尔金断裂走向有3处余震丛集分布,3处丛集间存在长度约为20 km和30 km的少震区,推测该余震低活动区可能是由于断层存在一较大障碍体,导致破裂传播终止,并迫使断裂系激活其它段落从而使破裂进一步传播所致.
地震序列截面特征显示,2011—2014年3次MS≥5.0地震序列的破裂长度约为100 km,基本贯通了阿尔金断裂带西南端的次级断裂和普鲁断裂,这可能与阿尔金断裂带西南端张性区域构造有关.
4) 研究区的地震震源深度主要集中在5—15 km深度范围内,前人研究结果(许建东等,2011;潘家伟等,2013;冯民等,2014)表明青藏高原北缘阿尔金断裂与康西瓦断裂的交汇处存在阿什库勒火山群,并推测中下地壳可能存在熔融物质,该地区的构造变形主要发生在中上地壳.
中国地震局地球物理研究所房立华副研究员对HypoDD软件的使用给予了悉心指导,新疆地震局聂晓红副研究员、常想德助理研究员、谢江丽助理研究员给予了诸多帮助,审稿专家为本文提出了宝贵的修改意见,作者在此一并表示诚挚的谢意.
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图 2 典型国产重磁测量设备图片
(a) Tide-010超小型绝对重力仪;(b) ZSM-6陆地相对重力仪;(c) ZL11-1A海洋重力仪;(d) GEO-DI磁通门经纬仪;(e) GM-4磁通门磁力仪;(f) ZL11-4A小型化重力仪;(g) GSN882海洋铯光泵磁力仪;(h) GSN833超小型航空铯光泵磁力仪;(i) EREV-C质子旋进磁力仪
Figure 2. Pictures of typical domestic heavy magnetic measuring equipment
(a) Tide-010 ultra-compact absolute gravimeter;(b) ZSM-6 land relative gravimeter;(c) ZL11-1A oceanography;(d) GEO-DI magnetic fluxgate warp and woof;(e) GM-4 fluxgate magnetometer;(f) ZL11-4A compact gravimeter;(g) GSN882 ocean cesium optical pump magnetometer;(h) GSN833 ultra-compact aerospace cesium optical pump magnetometer;(i) EREV-C proton spinning magnetometer
表 1 国内外重力场测量仪器的技术指标对比
Table 1 Comparison of specifications of domestic and overseas gravity field measurement instruments
仪器名称 国产设备型号 国产设备的技术指标 国外设备型号 对标设备的技术指标 激光干涉
绝对重力仪Tide-010 准确度:优于10×10−6 cm/s2;
精度:优于5×10−6 cm/s2;
温度:10℃—35℃;
平均功耗:120 W;
传感部分质量:25 kgMicro-g A10 准确度:优于10×10−6 cm/s2;
精度:优于10×10−6 cm/s2;
温度:−18℃—38℃;
平均功耗:200 W;
传感部分质量:45 kg陆地重力仪 ZSM-6 量程范围:≥8000×10−3 cm/s2;
示值分辨率:0.0001×10−3 cm/s2;
精度:<0.005×10−3 cm/s2;
漂移:≤0.02×10−3 cm/s2/天ZLS Burris 量程范围:7000×10−3 cm/s2;
示值分辨率:0.001×10−3 cm/s2;
精度:0.003×10−3 cm/s2;
漂移:0.01×10−3 cm/s2/天海洋重力仪 ZL11-1 量程范围:±10000×10−3 cm/s2;
精度:≤1×10−3 cm/s2;
月漂移:≤3×10−3 cm/s2/月;
平台最大纵横摇角:±45°KSS32 量程范围:10000×10−3 cm/s2;
精度:≤1×10−3 cm/s2;
月漂移:≤3×10−3 cm/s2/月;
平台最大纵横摇角:±40°超小型海空
重力仪ZL11-4A 量程范围:10000×10−3 cm/s2;
示值分辨率:≤0.3×10−3 cm/s2;
精度:≤3×10−3 cm/s2;
平台最大纵横摇角:±25°GT-4 量程范围:10000×10−3 cm/s2;
示值分辨率:0.1—0.2×10−3 cm/s2;
精度:0.6×10−3 cm/s2;
平台最大纵横摇角:±45°表 2 国内外地磁场测量仪器的技术指标对比
Table 2 Comparison of specifications of domestic and overseas geomagnetic field measuring instruments
仪器名称 国产设备型号 国产设备的技术指标 国外设备型号 对标设备的技术指标 地面质子旋进
磁力仪EREV-C 测量范围:20000—100000 nT;
示值分辨率:0.01 nT;
灵敏度:0.02—0.05 nT;
绝对精度:±0.5 nT;
梯度容量:>7000 nT/m;
采样率:3—60 s可选GEM 19T 动态范围:20000—120000 nT;
示值分辨率:0.01 nT;
灵敏度:0.05 nT;
绝对精度:±0.2 nT;
梯度容差:>7000 nT/m;
采样率:3—60 s可选海洋铯光泵
磁力仪GSN882 测量范围:20000—100000 nT;
噪音:< 0.04 nT;
最高采样率:100 Hz (可调);
航向误差:优于1 nTGeomatrics G882 测量范围:20000—100000 nT;
噪音:< 0.004 nT
最高采样率:20 Hz;
航向误差:< 1 nT(360°旋转)航空铯光泵
磁力仪GSN833 测量范围:10000—100000 nT;
绝对精确度:< 2.0 nT;
灵敏度:≤6 pT;
噪声: 0.002 nT P-P;
带宽:0.01—1 Hz;
梯度容限:40000 nT/mSCINTREX CS-3 测量范围:15000—105000 nT;
绝对精确度:< 2.5 nT;
灵敏度:≤6 pT;
噪声: 0.002 nT P-P,
带宽:0.1—1 Hz
梯度容限:40000 nT/m磁通门
磁力仪GM-4 补偿磁场范围:±62500 nT;
测量范围:±2500 nT;
示值分辨力:0.01 nT;
噪声:< 0.05 nT RMS;
温度漂移:< 1 nT/℃;
采样率:1 次/sLEMI-025 补偿磁场范围:± 70000 nT;
测量范围:± 4000 nT
示值分辨力:0.01 nT;
噪声:< 10 pT RMS;
温度漂移:< 0.2 nT/°C;
采样率:1 次/s磁通门
经纬仪GEO-DI 观测误差:δD≤2″,δI≤2″;
准确度:δD≤0.2′,δI≤0.2′;
望远镜放大倍数:30;
长水准器角值:20″/2 mm;
圆水准器角值:8″/2 mm;
读数带尺分划值:1″;
读数带尺估读值:0.1″;
磁通门最大示值分辨力:0.1 nT;
测量范围:−199.9—199.9 nTMAG-01H(010B) 观测误差:δD≤1″,δI≤1″;
准确度:±1″;
望远镜放大倍数:30;
长水准器角值:20″/2 mm;
圆水准器角值:8″/2 mm;
读数带尺分划值:1″;
读数带尺估读值:0.1″;
磁通门最大示值分辨力: 0.1 nT;
测量范围:0.1—2000 nT -
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