瞬变电磁法在地球物理勘探中的应用

1、瞬变电磁法在地球物理勘探中的应用 摘 要：瞬变电磁法是基于电磁法原理来探测地下结构的方法之一，是属于物探方法之中的电磁法类别，为了加强了解，文章主要针对工程地球物理勘探中瞬变电磁法的应用进行简单探讨，并且提出相关的问题和注意事项。 关键词：瞬变电磁法；地球物理勘探；应用 引言 在工程地球物理勘探中，所涉及到的方法多种多样，但是瞬变电磁法是一种应用最为广泛，也是最为有效的一种勘探方法，其可以达到较高的勘探精度。因此，对工程地球物理勘探中瞬变电磁法的应用的探讨有其必要性。 1 地球物理特征 综合分析本次勘探区及邻地区的地层、测井资料，可得出综合地层电性一览表（见表1）。不同岩石具有不同的导电性，一

2、般有泥岩，粉砂岩，介质粗砂岩，砾层，煤层和石灰石的电阻率值依次增大。含煤地层分层分布特点，比较均匀，纵向乐观的电阻率变化的横向传导基本上是相同的。在紧凑而完整，地层电阻率是比较高的，如果在水的岩石断层切割充满裂隙和岩溶结构，或与水和水流淌，由于水的良好的导电性破碎，岩石和围岩有显著差异，这就是用电磁法进行水文地质探测的地球物理前提。 2 勘探方法选择 正常情况下，小区域内同期沉积的地层造岩矿物、岩性组合、岩层发育厚度等特征相似，因此其在横向上电阻率差异较小。垂向上，由于各组地层岩性组合不同，各层之间亦存在明显的电性差异。当岩层发生变形破坏导致裂隙构造发育或岩层中发育岩溶时，如果岩层不含水，则其

3、导电性变差，局部电阻率值增高；如果岩层含水，其导电性好，相当于存在局部低电阻体。据此，通过探测岩层的电阻率及其变化规律，可以查明岩层的富水性。为顺利完成本次勘探任务，选择对低阻反映敏感、体积效应较小的瞬变电磁（tem）来划分富水区域和对电性分层效果较好的直流电测深来进行电性分层，利用瞬变电磁和直流电测深两种勘探手段进行探测。 3 瞬变电磁干扰区域数据修正 测区人文环境较复杂，测区内部分地段人文电磁干扰（高压线、变电站、村庄和公路）较严重，对瞬变电磁数据造成一定影响，对直流电测深数据影响较小。 为了减少这种影响，在对干扰区段数据处理前，首先对其进行逐点分析，剔除畸变数据，再根据钻孔资料和相同地段

4、的直流电测深资料与瞬变电磁数据的对应关系对数据进行校正，再将其整理成专用数据处理软件所需要的顺序和格式，再对数据进行滤波，以滤除或压制干扰信号，恢复信号的变化规律，突出地质信息。这些做法第一程度上降低了干扰信号造成的影响，但无法完全消除。在分析应用过程中，对干扰严重的影响区的资料适当进行了降级。 测区内第四系地层较厚，平均厚度在130m，其下部分别为二叠系上石盒子组、下石盒子组、山西组、石炭系上统太原组、本溪组和奥陶系中统峰峰组，视电阻率呈中、低、高的变化趋势，奥陶系地层以灰岩为主，其电性为高阻反映。图1为测区内1005号钻孔旁电测深和瞬变电磁测深点反演后视电阻率曲线，直流测深在第四系底板和奥

5、陶系顶界处有明显电性分界面，电阻率呈中、低、高的变化趋势，与地层电性特征较吻合。地面瞬变电磁测深勘探的深度解释不如直流电测深直观，特别是高电阻率地质体的分辨率较低，从而导致了瞬变电磁勘探深度分层能力的降低，因此选择直流电测深对瞬变电磁勘探深度进行刻度。图中瞬变电磁解释的奥陶系顶界面深度为730m，直流电测深解释第四系底板和奥陶系顶界面的分别是深度为100m、760m，直流电测深解释的深度与钻孔实际揭露的深度为0.95的系数关系。利用直流电测深反演成果结合测区钻孔资料，对全区瞬变电磁深度解释成果进行了分析，图2为经过dx11陷落柱的瞬变电磁测线断面图，图中地层视电阻率等值线形态与地层倾向一致，dx11陷落柱和df31断层处视电阻率曲线扭曲严重，与陷落柱和断层位置一致，并且陷落柱向下凹形成正“u”形状，底部视电阻率值较低，疑似为富水陷落柱。 4 结束语 总而言之，工程勘探是保证工程顺利进行和提高工程质量的一个关键环节。为此，在工程勘探过程中，一定要根据不同的工程要求，选择合理的勘探仪器和方法，采用科学的方法和先进技术，提高勘探的准确度和精度，为工程的进行带来良好的效益。 参考文献 1牟义，李文，黎灵，等.矿井瞬变电磁法在工作面顶板富水性探测中的应用j.煤矿安全，2011（1）. 2蔡运胜，杨学明.时间域瞬变电磁系统的应用软件开发与利