⑴ 重力、航磁數據的收集、採集和整理
一、重力資料
1)新疆北部福海地區布格重力異常圖,共兩幅。 比例尺為20萬分之一。 范圍是新疆西北部北緯47°以北東經88°20′以西中國境內部分,為研究區的北端。
2)新疆准噶爾盆地布格重力異常平面圖,共兩幅。 比例尺為50萬分之一范圍是北緯43°20′～47°20′,東經82°00′～89°00′,覆蓋了研究區的中部。 以上兩圖精度較高,圖中布格重力異常等值線間隔為2×10-5ms-2,能夠滿足子專題研究的需要。這兩套圖是從新疆昌吉市新疆地質工程勘察設計院物探研究院收集到的。
3)1:100萬布格重力異常圖,共8幅。 這套圖覆蓋了新疆西北部北緯40°以北,東經96°以西的廣大地區,即覆蓋了子專題的整個研究區。 但是,該圖為陝西省測繪局計算隊1977年繪制,年代較遠,精度較低,在一些偏遠地區和工作條件困難的地區都沒有實際測量數據,不能很好滿足子專題研究的需要。 只有當研究區內沒有其他精度較高的重力資料時,才利用這套圖的數據。
以上這些重力資料用於編繪新疆北部布格重力異常圖和新疆西部地學斷面重力異常條帶圖。
二、航磁資料
1)新疆北部福海地區航磁△T異常圖,1:50萬。
2)新疆准噶爾盆地磁力(△T)異常平面圖,1:50萬,共兩幅。 圖幅范圍是北緯43°20′～47°20′,東經81°00′～88°00′。
3)新疆北部航磁(△T)異常圖,1:100萬,共7幅。 這套圖覆蓋新疆北部廣大地區。
4)新疆北部航磁數據,范圍是北緯40°以北,東經95°以西中國境內部分。 點距5km。異常精度5nT。 來源於國土資源部航空物探遙感中心。
以上航磁資料用於編繪新疆北部航磁異常圖和新疆西部地學斷面航磁異常條帶圖。
為對航磁異常進行解釋,還從國土資源部航空物探遙感中心收集了新疆西北部地區的岩石標本磁參數測定成果。這些磁參數測定成果是根據沿著5條路線在100個地點收集到的岩石磁性測定結果經統計分析得到的。 新疆西北部地區的岩石磁性可以簡單概括為:
古元古界變質岩多為綠泥片岩、石英岩、千枚岩、變質砂岩、大理岩、各種片岩、片麻岩及變閃長岩等,磁化率小於50×10-5SI,不足以引起10～20nT的極弱的磁變化,可以認為是無磁性的。 盡管在一些地方夾雜著含鐵石英岩,但其所佔比重很小,在小比例尺航磁圖中見不到它們的反映。
中新元古界的各種變質岩一般也是磁性很弱的。 長城系、薊縣系及青白口系的岩石分布廣泛,磁性很弱。 一些片岩、角閃片岩和石英片岩的磁化率一般小於30×10-5SI。 只是在局部地區有磁性較強的混合岩及片麻岩,磁化率為(40～600)×10-5SI。
震旦系的岩石一般也是無磁性的,僅見於興地附近的含礫冰磧岩的磁性較明顯,磁化率平均值為110×10-5SI。
古生界的各種沉積岩和變質岩大多數磁性很弱,多半屬於無磁性的岩石。只有當火山岩夾層非常集中,變質較淺,原岩磁性較強時,岩石的磁性才會變得較強。
二疊系及更新的沉積岩基本上都是無磁性的和弱磁性的。
華力西期的花崗岩類岩石大多數是無磁性的。 在伊犁地區和阿爾泰地區,華力西期的花崗岩是有磁性的,某些岩體的磁性較強。
噴出岩的磁性變化很大。 總體上看,地台區的噴出岩磁性較強,地槽區的噴出岩磁性偏小,而且,岩石的磁性隨變質程度的加深而變小。
基性岩和超基性岩的磁性最強。但這類岩石多以小岩體出現,在區域磁場中表現為小局部異常。
由於沒有條件到野外實際採集標本測定磁性參數,因此上述磁參數資料對於今後的航磁資料的解釋是很寶貴的。
三、衛星重力資料
除地面重力和航磁資料外,我們還收集了衛星重力資料,是以球諧系數表示的最新的地球重力場模型EGM96。 這個模型是美國航天局哥達德宇航中心(NASA GSFC),美國國家影像制圖局(NIMA)以及美國俄亥俄州立大學等單位於1996年聯合建立的(Lemoine et al.,1996)。 建立這個模型時利用了20多顆衛星的軌道觀測數據,包括最新的GPS和TDRSS(Tracking Data Relay Satellite System)資料,由海洋衛星GEOSAT測高數據導出的30』×30』海洋重力異常,30』×30』平均地面重力數據,其中包括新增的以前無法獲得的(如非洲西部,蘇聯和中國部分地區的)地面重力資料。 因而這個新模型比以前的模型都更可靠。
EGM96模型具有完整的360階位系數。 以球諧函數展開式表示的重力場可以反映出波長大於100km的重力變化。若以半波長作為重力場的空間解析度,則360階的重力場模型可以表示出尺度為約50km的重力異常。
四、地形數據
在重磁資料的解釋中,地形數據是必不可少的。 我們在研究中使用的地形數據是從美國地調局(USGS)的全球30″地形數據集GTOPO_30中提取的。 這種地形數據是地面高程在30″×30″球面梯形內的平均值。 在我們的研究區內數據點間距小於1km,高程誤差小於100m。 數據精度和密度都可以滿足區域重磁資料解釋的需要。
⑵ 航空重力數據預處理的准備工作
中國國土資源航空物探遙感中心（簡稱航遙中心）引進集成的GT-1A航空重力測量系統有配套的航空重力數據處理軟體。GT-1A系統的GT-1AGravity航空重力數據處理軟體（Laboratory,2006）已商業化並集成到Geosoft公司的Oasis Montaj軟體平台上（圖7-1-1）。GT-1AGravity航空重力數據預處理軟體使用的是莫斯科國立大學研製的航空重力數據處理軟體（MSU）。MSU是一個標準的WIN-DOWS多文檔、多界面軟體，用來計算和顯示每架次的自由空氣異常。
圖7-1-1 集成到Oasis Montaj軟體平台上的GT-1AGravity航空重力數據處理模塊示意
GT-1AGravity航空重力數據處理軟體由莫斯科國立大學導航與控制實驗室與俄羅斯GT（Gravimet-ric Technologies）公司開發，主要包括3部分：GTNav— —慣導與DGPS解算模塊、GTQC20— —數據質量統計控制模塊，GTGrav— —測線自由空間重力異常計算模塊。
1）GTNav模塊。綜合3種演算法的結果來解算載體的運動速度和加速度：一是位置差分法；二是多普勒頻移觀測值求解法；三是差分GPS載波相位法（Carrier-Based Accelerations）。
2）GTQC20模塊。通過GPS數據中的衛星個數、PDOP值、坐標位置及速度解算精度來評估GPS收錄數據的質量；通過重力儀的穩定平台參數、數據飽和狀況、零漂情況等方面來評估航空重力數據測量質量。
3）GTGrav模塊。包括垂向加速度、水平加速度、厄缶效應（運動過程中的航空重力儀器產生離心加速度和科里奧利加速度的垂直分量）改正、重力基點改正、零漂改正、正常重力改正、自由空間改正；在進行改正處理計算時要用到FIR和Kalman低通濾波技術，以便壓制高頻雜訊干擾，最終獲得經過一定濾波處理（通常為100 s的全波長濾波窗口寬度）後的原始自由空間重力異常。
為了進行航空物探測量的高度統計、偏航距與測網疏密度等常規統計工作，野外處理工作還需要配備專業軟體系統（圖7-1-2）（劉浩軍等，2003）。
圖7-1-2 航空物探數據處理軟體系統（AirProbe 1.0）界面
因此，GT-1 A航空重力數據預處理前需要做的准備工作包括：
1）安裝加拿大Geosoft公司的Oasis Montaj平台軟體系統。
2）裝載GT-1AGravity航空重力數據處理模塊。
3）安裝相關專業軟體系統。
4）測網設計的航跡線數據。
5）DGPS基站位置數據，前校、後校重力基準點位置及重力數據。
6）數據下載。將原始收錄的數據下載拷貝到計算機中，包括航空重力測量數據和差分GPS數據。
7）了解飛行測量情況，收集相關記錄。
8）對各種記錄表等原始資料進行標識，標識應清楚。