⑴ 重力、航磁数据的收集、采集和整理
一、重力资料
1)新疆北部福海地区布格重力异常图,共两幅。 比例尺为20万分之一。 范围是新疆西北部北纬47°以北东经88°20′以西中国境内部分,为研究区的北端。
2)新疆准噶尔盆地布格重力异常平面图,共两幅。 比例尺为50万分之一范围是北纬43°20′～47°20′,东经82°00′～89°00′,覆盖了研究区的中部。 以上两图精度较高,图中布格重力异常等值线间隔为2×10-5ms-2,能够满足子专题研究的需要。这两套图是从新疆昌吉市新疆地质工程勘察设计院物探研究院收集到的。
3)1:100万布格重力异常图,共8幅。 这套图覆盖了新疆西北部北纬40°以北,东经96°以西的广大地区,即覆盖了子专题的整个研究区。 但是,该图为陕西省测绘局计算队1977年绘制,年代较远,精度较低,在一些偏远地区和工作条件困难的地区都没有实际测量数据,不能很好满足子专题研究的需要。 只有当研究区内没有其他精度较高的重力资料时,才利用这套图的数据。
以上这些重力资料用于编绘新疆北部布格重力异常图和新疆西部地学断面重力异常条带图。
二、航磁资料
1)新疆北部福海地区航磁△T异常图,1:50万。
2)新疆准噶尔盆地磁力(△T)异常平面图,1:50万,共两幅。 图幅范围是北纬43°20′～47°20′,东经81°00′～88°00′。
3)新疆北部航磁(△T)异常图,1:100万,共7幅。 这套图覆盖新疆北部广大地区。
4)新疆北部航磁数据,范围是北纬40°以北,东经95°以西中国境内部分。 点距5km。异常精度5nT。 来源于国土资源部航空物探遥感中心。
以上航磁资料用于编绘新疆北部航磁异常图和新疆西部地学断面航磁异常条带图。
为对航磁异常进行解释,还从国土资源部航空物探遥感中心收集了新疆西北部地区的岩石标本磁参数测定成果。这些磁参数测定成果是根据沿着5条路线在100个地点收集到的岩石磁性测定结果经统计分析得到的。 新疆西北部地区的岩石磁性可以简单概括为:
古元古界变质岩多为绿泥片岩、石英岩、千枚岩、变质砂岩、大理岩、各种片岩、片麻岩及变闪长岩等,磁化率小于50×10-5SI,不足以引起10～20nT的极弱的磁变化,可以认为是无磁性的。 尽管在一些地方夹杂着含铁石英岩,但其所占比重很小,在小比例尺航磁图中见不到它们的反映。
中新元古界的各种变质岩一般也是磁性很弱的。 长城系、蓟县系及青白口系的岩石分布广泛,磁性很弱。 一些片岩、角闪片岩和石英片岩的磁化率一般小于30×10-5SI。 只是在局部地区有磁性较强的混合岩及片麻岩,磁化率为(40～600)×10-5SI。
震旦系的岩石一般也是无磁性的,仅见于兴地附近的含砾冰碛岩的磁性较明显,磁化率平均值为110×10-5SI。
古生界的各种沉积岩和变质岩大多数磁性很弱,多半属于无磁性的岩石。只有当火山岩夹层非常集中,变质较浅,原岩磁性较强时,岩石的磁性才会变得较强。
二叠系及更新的沉积岩基本上都是无磁性的和弱磁性的。
华力西期的花岗岩类岩石大多数是无磁性的。 在伊犁地区和阿尔泰地区,华力西期的花岗岩是有磁性的,某些岩体的磁性较强。
喷出岩的磁性变化很大。 总体上看,地台区的喷出岩磁性较强,地槽区的喷出岩磁性偏小,而且,岩石的磁性随变质程度的加深而变小。
基性岩和超基性岩的磁性最强。但这类岩石多以小岩体出现,在区域磁场中表现为小局部异常。
由于没有条件到野外实际采集标本测定磁性参数,因此上述磁参数资料对于今后的航磁资料的解释是很宝贵的。
三、卫星重力资料
除地面重力和航磁资料外,我们还收集了卫星重力资料,是以球谐系数表示的最新的地球重力场模型EGM96。 这个模型是美国航天局哥达德宇航中心(NASA GSFC),美国国家影像制图局(NIMA)以及美国俄亥俄州立大学等单位于1996年联合建立的(Lemoine et al.,1996)。 建立这个模型时利用了20多颗卫星的轨道观测数据,包括最新的GPS和TDRSS(Tracking Data Relay Satellite System)资料,由海洋卫星GEOSAT测高数据导出的30’×30’海洋重力异常,30’×30’平均地面重力数据,其中包括新增的以前无法获得的(如非洲西部,苏联和中国部分地区的)地面重力资料。 因而这个新模型比以前的模型都更可靠。
EGM96模型具有完整的360阶位系数。 以球谐函数展开式表示的重力场可以反映出波长大于100km的重力变化。若以半波长作为重力场的空间分辨率,则360阶的重力场模型可以表示出尺度为约50km的重力异常。
四、地形数据
在重磁资料的解释中,地形数据是必不可少的。 我们在研究中使用的地形数据是从美国地调局(USGS)的全球30″地形数据集GTOPO_30中提取的。 这种地形数据是地面高程在30″×30″球面梯形内的平均值。 在我们的研究区内数据点间距小于1km,高程误差小于100m。 数据精度和密度都可以满足区域重磁资料解释的需要。
⑵ 航空重力数据预处理的准备工作
中国国土资源航空物探遥感中心（简称航遥中心）引进集成的GT-1A航空重力测量系统有配套的航空重力数据处理软件。GT-1A系统的GT-1AGravity航空重力数据处理软件（Laboratory,2006）已商业化并集成到Geosoft公司的Oasis Montaj软件平台上（图7-1-1）。GT-1AGravity航空重力数据预处理软件使用的是莫斯科国立大学研制的航空重力数据处理软件（MSU）。MSU是一个标准的WIN-DOWS多文档、多界面软件，用来计算和显示每架次的自由空气异常。
图7-1-1 集成到Oasis Montaj软件平台上的GT-1AGravity航空重力数据处理模块示意
GT-1AGravity航空重力数据处理软件由莫斯科国立大学导航与控制实验室与俄罗斯GT（Gravimet-ric Technologies）公司开发，主要包括3部分：GTNav— —惯导与DGPS解算模块、GTQC20— —数据质量统计控制模块，GTGrav— —测线自由空间重力异常计算模块。
1）GTNav模块。综合3种算法的结果来解算载体的运动速度和加速度：一是位置差分法；二是多普勒频移观测值求解法；三是差分GPS载波相位法（Carrier-Based Accelerations）。
2）GTQC20模块。通过GPS数据中的卫星个数、PDOP值、坐标位置及速度解算精度来评估GPS收录数据的质量；通过重力仪的稳定平台参数、数据饱和状况、零漂情况等方面来评估航空重力数据测量质量。
3）GTGrav模块。包括垂向加速度、水平加速度、厄缶效应（运动过程中的航空重力仪器产生离心加速度和科里奥利加速度的垂直分量）改正、重力基点改正、零漂改正、正常重力改正、自由空间改正；在进行改正处理计算时要用到FIR和Kalman低通滤波技术，以便压制高频噪声干扰，最终获得经过一定滤波处理（通常为100 s的全波长滤波窗口宽度）后的原始自由空间重力异常。
为了进行航空物探测量的高度统计、偏航距与测网疏密度等常规统计工作，野外处理工作还需要配备专业软件系统（图7-1-2）（刘浩军等，2003）。
图7-1-2 航空物探数据处理软件系统（AirProbe 1.0）界面
因此，GT-1 A航空重力数据预处理前需要做的准备工作包括：
1）安装加拿大Geosoft公司的Oasis Montaj平台软件系统。
2）装载GT-1AGravity航空重力数据处理模块。
3）安装相关专业软件系统。
4）测网设计的航迹线数据。
5）DGPS基站位置数据，前校、后校重力基准点位置及重力数据。
6）数据下载。将原始收录的数据下载拷贝到计算机中，包括航空重力测量数据和差分GPS数据。
7）了解飞行测量情况，收集相关记录。
8）对各种记录表等原始资料进行标识，标识应清楚。