电偶源频率电磁测深法技术规程.docVIP

中华人民共和国地质矿产行业标准DZ/T电偶源频率电磁测深法技术规程1 主题内容和适应范围本标准规定了电偶源频率电磁测深法技术设计、仪器设备、野外工作、质量评定、数据处理、资料解释和成果报告等工作的基本要求和技术原则。本标准适用于能源、金属、非金属矿产地质找矿以及水文、工程、环境、灾害地质勘察等电偶源频率电磁测深。2 引用标准下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准同版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。GB/T1449993 地质矿产地球物理勘查技术符号GB/T006993 地球物理勘查图图式图例及用色标准3 总则3.1 电偶源频率电磁测深法是利用人工源建立谐变电磁场，在给定发收距r的情况下人为地改变电磁场的频率，以探测地下同电阻率不同埋深的地质体与地质构造。3.2 电偶源频率电磁测深法的装置形式（图1）。图1 电偶源频率测深法的常用工作装置3.2.1 水平电偶源赤道装置（图la）。 AB接地发射，r和AB的夹角为900，MN平行AB，磁传感受器方向分别垂直MN和地面，电偶源频率电磁测深法技术规程 219可观测、。施工中发射和接收点同向等距移动。该装置场强绝对值最大，最易满足该区。3.2.2 水平电偶源轴向装置（图1b）。 AB接地发射，r和AB的夹角为00，MN沿AB方向，磁传感器垂直MN，可观测、。3.2.3 扇形（CSAMT）装置（图1c）。AB接地长导线为发射源，在r3(穿透深度)的形范围内布置测网，通过在接收点同时测量电场和磁场两个互相垂直的水平分量的振幅、和相位，有特殊要求时可做矢量，张量观测。各场分量的视电阻率计算公式见附录B。3.3 应用条件3.3.1 勘查对象与周围地质体之间存在较明显的电阻率差异。3.3.2 勘查对象产生的电性异常能从干扰背景中分辨出来。3.3.3 凡属下列情况之一者，只宜列为试验研究项目：a.方法有效性尚不明确的新区；b.新装置、新参数的探索与使用；c.外来电磁噪声干扰较严重，使用现有仪器及观测方法的效果受到影响的地区。d.勘查对象与围岩之间的电性差异较小，或勘查对象的相对规模不大，埋深较大，无法肯定是否能测出异常响应的地区。3.4 具体地质任务3.4.1 凡符合应用条件或经试验研究确定了方法有效性的项目，应当根据地电条件、信噪比以及有效探测深度和精度确定能承担的具体地质任务。3.4.2 正演模拟计算是论证方法有效性、优化野外装置、选择观测分量以及考察装备实验能力的必要手段。正演所选取的地电断面类型及参数要以已知地段及不同工作区的实际断面为参考，正演计算求取的最佳装置要在已知地段以及有代表性的地段进行试验。4 设计前的准备工作4.1 资料收集地质及水文地质资料；以往的物探成果、电性资料及有效的方法技术资料；地理及测绘资料；管道设施及输变电网布局。4.2 现场踏勘实地考察测区地形、地貌、交通及生活条件；核对已收集的地质、物化探及测绘资料；必要时测定电性参数，并分析它们与勘查对象的相关性；勘探区或其他附近有钻孔时，应在全面收集钻孔和测井资料的基础上，施工一定数量的孔旁测深，并反演其地层电性参数。5 技术条件5.1 工作任务5.1.1 频率测深法的具体任务应在任务书中明确规定，其内容包括：a.项目名称、工作地区、范围及比例尺；b.工作目的、勘查对象；c.实物工作量及技术资料经济指标；d.提交成果资料的内容入时间。5.1.2 根据任务书和工作地区的地质、地球物理条件及其它有关资料编写设计书。其内容应包括：a.任务及目的要求；b.地质、地球物理特征；c.工作方法与技术；d.提交的成果；e.技术经济指标与生产管理；f.设计附图。5.2 测网布置原则5.2.1 测线要尽可能垂直于勘查地象的总体走向，并尽可能与已知点相接。5.2.2 勘探网度要与地质任务、勘探程度、最终成果平面图比例尺相适应，要求对勘探区的最小勘查对象至少有两条测线、每条测线不少于两个相邻测点予以控制。在构造复杂地区，测网可适当加密。5.2.3 测线及测点编号按自西向东、自南向北的顺序编录。5.3 测地工作5.3.1 测点的平面位置其点位误差在工作比例尺的成果图上就不大于2mm；高程误差应满足：当勘查对象的最小埋深超过50m时不得超过最小埋深的2%，当勘查对象的最小埋深不足50m时，其高程误差应小于1m。5.3.2 测网基线或重要剖面的端点，均应埋设固定标志与测网附近的三角点或物探测网控制点联测。5.3.3 野外试验线（点）可采用地形图定点。5.3.4 每个测站（发、收）收发距误差不超过0.5%；AB、MN距离误差应不超过1%（仅利用比值参数时，对r、AB距离误差不作要求）；AB、MN方向误差不得大于3。5.4 工作总精度5.4.1 设计电偶源频率电磁测深法总精度时，应主要依据下列原则：a.根据地质勘查的目的任务，电偶源频率电磁测深法的总精度应首先考虑能够观测与分辨最小勘查对象产生的最弱异常，一般应使最大误差的绝对值小于任何有意义异常的1/3。b.根据仪器设备的性能，设计的总精度，不应超过现有仪器所能达到的精度。5.4.2 电偶源频率电磁测深工作的总精度应以均方相对误差衡量，根据电偶源频率电磁测深测量方式和转换视电阻率的计算公式不同，其各种影响因素引起的误差分配值和分级标准不同，现列于表1：表1分项电位差U（%）电流强度I（%）其它（%）视电阻率无位均方相对误差（%）不同观测方式的装置均方相对误差（%）视电阻率有位均方相对误差（%）误差分配值级 别电场磁场级1.02.00.51.52.02.03.04.54.06.02.52.53.55.02.05.5分项电位差U（%）电流强度I（%）其它（%）视电阻率无位均方相对误差（%）不同观测方式的装置均方相对误差（%）视电阻率有位均方相对误差（%）误差分配值级 别电场磁场级2.53.01.52.03.53.05.07.05.59.04.03.55.58.03.08.5 表1中视电阻率无位误差为U、I的观测误差和其它误差的合成。“其它”误差包知天然和人文电磁干扰、仪器噪声及不稳定等引起的误差和因温度变化引起的表层电阻率变化而产生的误差的合成；有位误差为无位误差和装置误差的合成。5.4.3 在不改变设计总精度和不影响地质效果的原则下，可根据测区地形、地电条件、干扰水平及装备配置等具体情况，灵活调整各项误差分配差系。5.4.4 在干扰严重的地区，可根据项目地质任务需要以及实际地电条件和干扰预测结果，允许在设计中明确该项目特定的总精度，呈报任务下达单位审批，以满足不同项目的要求。5.5 生产试验工作5.5.1 开工初期应在测区内选择有代表性的地电断面和观测条件进行多参数、变r距的生产试验工作。5.5.2 生产试验工作的目的a.了解勘查对象的异常响应特征；b.查明外来电磁干扰特征；c.检查仪器设备的工作性能；d.检验工作精度、测网密度、工作装置等选择是否合理。5.6 工作装置的技术要求5.6.1 观测场强分量视电阻率时，装置必须满足偶极子条件，而利用单一的比值视电阻率时可放宽。5.6.2 确定r距的原则是确保勘探深度和分辨能力的条件下宜小不宜大。可通过正演模拟和实地试验来选择，一般要求如下：赤道装置：r4H(H为目标物理深),AB,MN轴向装置：r5H，AB,MN扇形装置：r4H,AB,MN5.6.3 r方向应尽量和地层、构造走向一致，在未知区施测时，可待构造位置大致确定后再进行二次布置。5.6.4 测区基本发收距应统一，并应有一定量的坐标点作变r距观测，布置在主测线、已知地段和典型的地电断面上。5.6.5 需要同时勘查测区内不同深度的标志层时，对浅部标志层，应另布置相应的小r距进行对比。5.6.6 记录点应选在接收中心。5.6.7 当用发射点固定的扇形装置观测比值视电阻率时，扇形应控制在600范围内，观测单分量视电阻率时应为300。移动发射击点位置时，至少有两个接收点衔接。若衔接差异大，则要增加衔接点。5.6.8 发射击点相对接收点位置经方法试验确定后，尽量保持一致。遇到特殊情况而需要改变时，应当做双边或多边发射的重合观测。6 仪器设备6.1 基本要求6.1.1 购进或领取仪器装备时，应按仪器说明书的技术指标逐项检查验收。仪器的零部件要齐全完好，易损坏部件有一定量的备品，工具齐全。6.1.2 所有仪器设备如发射机、接收机、磁传感器、发电机组、电台等都应指定专人负责，严格按说明书的规定使用、维护和管理。6.1.3 仪器设备必须建立专门档案，及时详细记载仪器故障情况和处理结果以及使用交接事项等。6.1.4 仪器设备必须存放在阴凉、通风、干燥、无腐蚀气味、无强磁场的地方。使用中要保持仪器清洁、干燥、防潮、防震、防尘、防曝晒。6.1.5 仪器设备在搬运中必须轻拿轻放，长途运输时放入垫有海绵的包装箱内，并由专人负责运送。6.1.6 仪器设备所配的零部件、备件及工具要随仪器妥善保管，不得作其它作用。6.1.7 仪器设备发生故障要及时检修，不得带病作业，检修须由熟悉仪器性能、原理、掌握检修技能的专门人员负责。6.2 检查与校准6.2.1 每个勘查项目开工前和收工后，对所有仪器设备必须进行一次全面检查，维护校准和标定。6.2.2 所有仪器设备在正常工作期间，除日常维护保养外，必须按期进行下列检查：a.每天施工前、后，必须进行自检，并取得合格的自检打印记录；b.每天施工前必须将接收机和发射击机进行同步校准。仪器各系统电源应每天充电；c.应按不同的仪器要求定期置于基点站进行校验，其视电阻率相对误差须满足：单个频点，电场2%，磁场3%，每月检查一次接收机的测程误差，不得大于3%；d.非生产期间，每月进行一次通电检查，检查打印记录应存入档案。电瓶应按说明书要求定期充电。6.3 同一测区如有两台或两台以上的仪器一起施工，应在同一点上采用相同的观测装置、相匹配的发射机进行仪器的一致性对比。其测量电场视电阻率曲线相对均方误差小于3%。7 野外工作7.1 基本要求7.1.1 频率测深野外工作的基本任务是按照设计和规范要求，保证安全施工，取全准第一性资料。7.1.2 野外使用各类仪器设备必须工作正常，性能稳定，各项指标均在限差之内。7.1.3 发射击线（点）要全仪器定向量距，闭合于控制之间，其实际位置要展于工作布置图上。当用扇形装置工作时，图上还应绘出扇形接收范围。7.1.4 仪器基点站应布设在地形平坦、干扰小、接地电阻相对稳定的位置。a.采用小r距（约100米）观测；b.磁传感器、各电极位置均应有固定标志，每次仪器校验时应保持装置、接收条件的同一性；c.建站时，应进行两天以上的独立观测，使用相对误差小于3%各频点的平均值作为基点站的标准值。7.1.5 观测相对参数时，发射击机的AB极性、接收机的MN极性、磁传感器的接线方向和相对发射机的放置方向在全测区应保持一致。7.2 装置的敷设7.2.1 接收站应避免在强磁场、强干扰源的地方，测量电极M、N以及磁传感器所处的布设条件应尽量一致。7.2.2 磁传感器与接收机的距离应不小于10m，其水平误差和方向误差均不得超过30，风天要挖坑埋没地下。7.2.3 AB、MN应尽量垂直高压线、暗埋管道和电杆，实现最小耦合，并限制噪声。7.2.4 A、B电极应埋设牢固，接触良好，接地电阻一般应不大于200，M、N接地电阻应不大于50K。接收线的绝缘电阻不小于2M。7.3 野外数据采集7.3.1 野外观测应满足信噪比大于5倍的要求，在35倍时可做参考，曲线用虚线连接并记录仪器底数。瞬间干扰大时，应暂停观测。7.3.2 对曲线上畸变点（指超过曲线圆滑值5%）、极值点、转折点的频点均应重复观测，视电阻率的重复相对误差电场不应超过5%，磁场不应超过8%，比值不应超过10%，相位测量不应超过20（35毫弧度），否则要继续重测，直到有过半数观测值符合要求为止，观畸变点，要先查找原因，然后进行重复观测，若仍不能消除时，应重测相邻频点。7.3.3 观测曲线的近场渐近线，应有三个频点控制，否则应观测到仪器的最低频点或满足地质要求。7.3.4 野外草图应注明线点号、曲线首尾频点的观测值、r、AB、MN距，观测日期以及操作、计绘等责任人姓名。视电阻率和相位曲线分别绘在双对数和单对数坐标纸上。7.3.5 野外记录应统一格式，且数据正确、项目完整、字迹清晰，记错数据可划改并注明原因。严禁擦改、撕毁、重抄。7.3.6 每个测点观测完毕后，操作员应对数据和曲线全面检查，合格后方可搬站。7.3.7 自动记录的数据磁带盒上应附的测区名称、施工时间、线点号及存储号的说明卡片。7.4 质量检查和评价7.4.1 系统检查观测地全区不能少于总工作量的5%，其中，不同日期重新布极检查观测不能少于检查观测的1/3。7.4.2 检查观测的系统检查点应随机抽取，重点放在地质异常、曲线型变的区段，并大体均匀分布全区。7.4.3 系统检查观测结果应以单个测点为单位，编制各频点相对误差统计表，必要时应绘制误差分布曲线，单频点相对误差的计算公式为：100%（1）式中与分别为第频点上，以同一种方式观测和计算的、基本和系统检查的视电阻率数据。7.4.4 单个物理点的原始记录评级标准a.甲级、乙级评级标准等线不符合质量要求的频点数畸变点数系统检查观测结果单极点系列双频点系列甲级120符合规定乙极341符合规定b.达不到乙极和有下列情况之一者，评为废品。(1)采用的装置达不到设计的目的者；(2)不符合质量要求的频点连续出现三个；(3)检查观测超限一个频点；(4)观测所有仪器未按规一校验或校验未达到要求；(5)未按设计施工，所观测的测点即无助于解决设计的地质任务，也无助于方法、仪器的改进；(6)定点定线精度未达到规定要求。7.4.5 单个物理点系统检查的均方相对误差M不应大于5.4.2表的规定，否则定为质量不合格。（2）式中为第频点同一种方式观测和计算的视电阻率的相对误差；n为参加统计的频点数。当可以肯定因地表及浅层湿度变化使电磁测深曲线起始段系统检查出现规律性偏差时，可将其剔除，然后再评价质量。7.4.6 评价全区的电磁测深观测质量，应在单个电磁测深点系统检查评价基础上进行，符合质量的电磁测深工作应达到下面两点要求；a.不合格的电磁测深点数应不超过被评价区域内经系统检查的电磁测深点数的1/3；b.根据全区系统检查观测结果所统计的均方相对误差M，应符合本规程5.4.2表1或设计规定的精度，8 资料整理和解释8.1资料整理8.1.1对收后的各种原始记录、曲线、磁盘（带）、测线坐标等进行编目归档。8.1.2应对资料进行平面波场、静态位移、相关滤波以及覆盖点的处理。8.1.3各施工单位必须配备处理系统，处理系统应具备常规处理的基本软件，一般包括各类单支曲线图、剖面图、平面图、一维正反演、振幅一相位转换、静态效应校正、相关滤滤波等。有条件的单位还可配备二维正反演条件。8.1.4所有观测数据按处理系统要求的格式输入微机，并打印或绘成曲线（对同一测点的不同参数不同r距应以点线符号有区别的绘在一起），作为资料解释的基本依据。8.1.5解释推断必须建立在原始资料可靠的基础上，质量不不合格或未经检查的数据，不得作为解释推断的依据。8.2资料解释资料解释应遵守从已知到未知、从点到面、从简单到复杂、从局部到全区的原则。一般应按下列步骤进行：8.2.1根据区内或可借鉴的相似区段内的已知钻孔或地层露头旁侧深，预测可能出现的不同地电断面曲线类型以及对应初始层参数，构组各种初始地电模型。8.2.2从频率测深曲线上划分远、中、近场区。8.2.3结合地质、物探资料划分实测曲线类型分区确定地电断面不同组合，并进一步选择初始层参数。8.2.4对各种畸变效应的分析、识别和校正。8.2.5从各种参数和表达方式绘制的草图和选择最佳体现地质效果的参数和表达方式绘制报告中的正式定性图件。8.2.6根据初始地电模型，通过微机对曲线的拟合反演取得定量资料，拟合过程由单点到线，反复调整层参数以获得全区的合理定量成果。8.2.7在进行相位测量时，要对电阻率和相位进行综合解释。8.2.8进行综合地质和地球物理解释，对勘查对象空间形态及其展布规律的最后确定。9 成果报告的编制9.1成果报告应按设计的任务项目编制。对综合勘探项目，除协同有关单位编制综合勘探报告外尚应编制独立的专业成果报告。9.2成果报告应实事求是、内容全面、重点突出、立论有据、文字简练、逻辑严密；所用名词、术语符号、格式等必须统一；报告附图、插图应目的明确、配置得当；附件、附表适中。9.3成果报告一般应包括下列内容：a.概括介绍工作全貌的序言；b.以往地质工作与评价；c.地质及地球物理特征；d.方法技术、工程量及质量评述；e.资料处理和解释；f.结论与建议。9.4成果报告主要图件：a.交通位置图；b.实际材料图；c.曲线类型图；d.电性参数剖面、平面等值线图；e.频率测深工作成果图；f.电性地质剖面图。9.5成果报告主要附表、附件a.测量成果明细表；b.工程量明细表；c.系统质量检查统计表；d.正反演解释结果及软盘；e.验证工作成果表；f.有关专题研究报告。附录A电偶源频率电磁测深法均匀半空间场强近似计算公式图2 电偶源场强各分量公式中符号和单位r 发射一接收点距离 （米）AB 供电电极距 （米）MN 测量电极距 （米）S 接收线圈灵敏度 （） r与AB之夹