2023广域电磁法技术规程

广域电磁法技术规程II目 次前言 III范围 1规性用件 1术和义缩语符号 1语定义 1略语 2号计单位 2总则 3用围 3用件 3量置测模式 3技设计 3制则 3料集踏勘 4量置参选择 4网计 5作度 5法验 6计编写 6计审与更 6仪设备 6本求 6查测试 7用维护 8野测量 8性数定 8源设 8收置设 9线测布设 9全施 10据集 量查和盖点 外作量价 外料收 12资处与释 14料理 14料释 14IIII报编与料交 15写求 15告容 15要件 15料交 15附录A（资性广磁法量式方及围 16附录B（资性广磁法种量式计公式 19附录C（资性广磁法作数选取 23附录D（规性广磁法器备要术标要求 25附录E（规性广磁法外测作录表 2611广域电磁法技术规程范围（GB／T14499地球物理勘查技术符号GB／T18314全球定位系统（GPS）测量规范DZ／T0069地球物理勘查图图式图例及用色标准DZ／T0153物化探工程测量规范下列术语和定义适用于本文件。3.1.1收发距 offset测点至发射场源中心点之间的距离。3.1.2趋肤度 skindepth电磁波透入介质的深度。电磁波传播到该深度时，振幅衰减1/e倍。3.1.3感应数 inductionnumber以趋肤深度归一化后的收发距，也称为电距离。3.1.4近区 nearfield感应数远远小于1时的场。3.1.5远区 farfield感应数远远大于1时的场，也称为平面波区。223.1.6过渡区 transitionzone介于近区和远区之间的场。3.1.7广域磁法 widefieldelectromagneticmethod3.1.8E-Ex广电法 E-Exwidefieldelectromagneticmethod采用两端接地的导线作为电磁信号发射场源，测量水平电场的x分量的广域电磁法。3.1.9E-Eφ域磁法 E-Eφwidefieldelectromagneticmethod采用两端接地的导线作为电磁信号发射场源，测量水平电场的切向（φ）分量的广域电磁法。3.1.10TM模式 transversemagneticmode发射电极AB、接收电极MN及测线方向垂直于地质构造方向布设。3.1.11TE模式 transverseelectricmode发射电极AB、接收电极MN及测线方向平行于地质构造走向布设。缩略语下列缩略语适用于本文件。WFEMWideFieldElectroMagneticmethod广域电磁法常用术语对应的符号和计量单位见表1。表1 常用号计单位序号术语名称符号计量单位（名称）1供电极距ABm，km（米或千米）2发射电流强度IA（安培）3接收极距MNm（米）4收发距rm，km（米或千米）5目标体埋深hm，km（米或千米）6趋肤深度δm，km（米或千米）7探测深度Dm，km（米或千米）33表1 常术符号计单（）序号术语名称符号计量单位（名称）8最大探测深度Dmaxm，km（米或千米）9电场振幅Ex，Ey，mV／km（毫伏每千米）10磁场振幅Hx，Hy，Hzγ，nT（伽玛或纳特）11视电阻率aΩ·m（欧姆·米）12电阻率Ω·m（欧姆·米）13电导率S／m（西门子每米）14装置电阻RABΩ（欧姆）15线路电阻RLΩ（欧姆）16接地电阻RGΩ（欧姆）17真空磁导率04π×10-7H／m（亨利每米）18均方相对误差m%（百分比）总则（（参见附录A.1）。A.2。各BE-ExE-EφTMTE两种测量模式。44发射装置设计应符合以下技术要求：rDmax3（C）；AB1km~3km；3°；接收装置设计应符合以下技术要求：55接收电极MN20m～200m；E-ExE-EφFL(1)(2)L0.fL 1)max式中：max

fL356

2......................................................................2)fL——探测最深目标时所需要的频率，单位为赫兹（Hz）；Dmax——最深目标的深度，单位为米（m）；——估计的测区大地平均电阻率，单位为欧姆·米（Ω·m）。GB／T18314DZ／T0153。表2 测网度比例尺线距km点距km1:1000001～40.5～11:500000.5～20.25～0.51:250000.25～10.1～0.251:100000.1～0.50.05～0.11:50000.05～0.250.02～0.051:20000.02～0.10.01～0.022。7.7.3(8)(9)I3%，II5%，III7%。1/3。665.2.35.2.3仪器主要性能指标应达到附录D1000V2MΩ/km。77500V5MΩ/km。于903%。90(3(41%。AiAiAinm ni1

100%................................(3)iA(4)i2式中：m——两次标定的相对误差；i——频点号（i=1，2，3，…，n）；n——频率个数；Ai——i——Ai——第一致性测定1nmcAA2nc1nmcAA2nci1j1ij im'

............................(5)式中：

mcAiAijmccj1

....................................(6)m——一致性测定均方相对误差；n——频点个数；mc——仪器台（道）数；Aij——第j台仪器第i个频点电位差；88Ai——各仪器第i频点电位差平均值。稳定性测定应达到以下技术要求：90（6.2.3(5)(6)3；6.1.180。99AB坐标按照GB/T18314DZ/T0153场源电极AB2MΩ。(7)RAB小于30。BRR(7)式中：RAB——装置电阻，单位为欧姆（Ω）；RL——线路电阻，单位为欧姆（Ω）；RG——接地电阻，单位为欧姆（Ω）。（1m×20.333～4如1mm铝箔（AB洞）ABABSABMNMN，MNMN1%1°。10%30%。MN2kΩ10kΩ。MN20cm～30。MNMN测线、测点布设应符合以下技术要求。1010GB/T18314DZ/T01531030%10%的范围内选50。表3 测点开扰的离序号干扰源类型避开距离m1工厂、矿山、电气铁路、变电站≥10002广播电台、雷达站、通讯基站等≥10003高压输电线、钻井平台≥3004繁忙的公路≥2005金属栏杆、栅栏、管道≥100。AB10mAB1111（MN观测时应按照附录E5%(8)(9)2ni12ni1n1(i i)AiAA(9)i 2式中：i——频点号；n——频点数；Ai——第i个频点的广域视电阻率；Ai——第i个频点检查观测的广域视电阻率；Ai——第i个频点的前后两次广域视电阻率的平均值。32级（）1212测点质量评价满足I80%III2%测点质量评价满足I80%III2%原始资料主要包括：频率）；统计表统计表主要包括：（4）；（5）；（6）；7）。（）；野外生产工作总结报告主要包括：）；1313其它。（合同）表4 广域磁勘地任完成况表施工单位名称起止时间项目负责人测区名称线距点距仪器类型地质任务地质任务完成情况存在的问题有无安全（质量）事故发生表5 广域磁勘生进情况计表起始日期截止日期生产天数起止线号点号剖面物理点数备注计划km完成km有效点数量检查点数量表6 广域磁勘视阻质量定表线—点号视电阻率曲线级别备注ⅠⅡⅢ1414表7 广域磁勘检点差统表点号频点ρρ′%备注数据编辑与平滑应按以下技术要求：静态效应校正应按以下技术要求：覆盖点处理应按以下技术要求：105定性分析应包括以下内容：定量解释应包括以下内容：1515GB/T14499和DZ/T0069b）e）f）解释推断；g）结论和建议。主要图件包括：a）实际材料图（测网位置、检查点位置、覆盖点位置、场源位置、物性测定点位等）；b）典型测深曲线、拟断面图、等频率视电阻率图；d）e）f）成果报告完成评审后应尽快整理相关资料，及时提交如下纸质和电子资料。提交的资料应包括：1616附 录 A（资料性）广域电磁法测量形式、方式及范围E-Ex旁侧装置测量形式见图A.1，接收电极MN分布在发射中垂线两侧各一定张角的扇形区域内。电流源Ex电流源ExExAφOBxExExExEx图A.1 E-Ex旁装测形式E-Ex轴向装置测量形式见图A.2，接收电极MN分布在发射轴向线两侧各一定张角的扇形区域内。电流源Ex电流源ExA BφOExExExExExExy图A.2 E-Ex轴装测形式E-Eφ装置测量形式见图A.3，接收电极MN分布在发射中垂线两侧各一定张角的扇形区域内。电流源Eφ电流源EφEφEφEφAφOBEφEφxEφEφ图A.3 E-Eφ装测形式1717标量测量对水平的一个分量（磁场或者电场分量）进行观测的方式称之为广域电磁法的标量测量，具体有或E-Hz或（E-ExE-EφA.4b）。xExxEx,HxEφ,HφEr,HrEy,HyHzrAφ0B电流源Ex(或Eφ)大表面平电电场各量及标系 标测量图A.4 标量量式矢量测量E、y（图A5）ExEyHHyHz图A.5电流源E电流源EyEx电流源EyExHxHzHya）二分量矢量测量 b）五分量矢量测量图A.5 矢量量式张量测量图A.6或图A.b图.6.6d4（Ex1Ey1Ex2Ey2或10Ex、Ey1HxHy1Hz1Ex、Ey2HxHy2Hz2（由于成本高、效率低，野外实际工作很少使用。1818电流源1Ey电流源1Ey1 Ex1Ey2 Ex2电流源1Ex1Ey1Ex2Hz1Hz2Hx1Hy2Hy1Hx2Ey1 Ex1Ey2 Ex2Ex1Ey1Ey1 Ex1Ey2 Ex2Ex1Ey1Ex2Hz1Hz2Hx1Hy2Hy1Hx2c）重叠源四分量张量测量 d）重叠源十分量张量测量图A.6 张量量式E-Ex的观测范围30r（A.20r（A.图A.7 E-Ex装的量围图E-Eφ的观测范围0°张角、且r（.8。图A.8 E-Eφ装的量围图1919附 录 B（资料性）广域电磁法各种测量方式的计算公式EIdLcos[1eikrikr)] (B.1)r 2r3EIdLsin[2eikr(1ikr)] 2r3

……………….…….(B.2)EIdL[3cos22eikrx 2r3

…………..….(B.3)Ey

2r3

sin

……….….……………….(B.4)H

sin[6IKikr(I

IK

…………..….(B.5)r 4r2

11 10 01H

r2

cos

…………….(B.6)H

sincos[8IK

ikr(I

IK

………….(B.7)x 4r2

11 01 10HIdL[(14sin2)IKsin2(I

IK

………….(B.8)y 2r2

11

01 10Hz

IdL2r4k

sin[3eikr(3k

………….….(B.9)E-Ex式中：

aKEE

MNxVI xV2πr3

1xEEikrx

…..…………….…...(B.10)xKEEx

dLMNxIdLx

…………..……..…………..(B.11)VMNExMN2πr3IdL

fEE(ikr)

………….…(B.12)xEx2πr3x

fEE(ikr)

…………..(B.13)fEEx

kr)13sin2eikrikr)

……………..……………..(B.14)2020E-EφVKV

1

…….………………..(B.15)式中：

a EE

I f2r3

E

(ikr)KEE

dLMNIdL

………………..……………..(B.16)VMNEMN2πr3IdL

fEE(ikr)

………………(B.17)E2πr3

fEE(ikr)

……………..…………..(B.18)f (ikr)sin2eikr

…….……………(B.19)EE E-Hz式中：

aKEH

HzzIHzz

EHz

(i

……………..………..(B.20)KEH

2πr4IKEHzzIKEHzz

……………(B.21)Hz

fEH(ikr)

……….……………….(B.22)zf (ikr)1eikr1ikr1k2r2z

…..…………..(B.23)EHz

3 E-Hr式中：

Hr

4r2

sinf

EHr

(i

………..(B.24)KEH

4πr2rdLsinr

………………(B.25)fEHr

K

HrEHr

……………….……………(B.26)广域视电阻率的计算采用迭代方法求解。E-HφH

IdLr2

cos

E

(i

………..………………(B.27)2121式中：

KE

2πr2dLcos

………………….……………(B.28)fEH

HKEH I

…………………..……………..(B.29)广域视电阻率的计算采用迭代方法求解。E-Hy式中：

Hy

r2

fEHy

(i

………….……………..(B.30)yKEHy

2πr2dL

……………….………………..(B.31)Hyy fEHKEH Iy 广域视电阻率的计算采用迭代方法求解。E-Hx

………………(B.32)式中：

Hx

r2

sincosf4πr2

EHx

(i

………………….(B.33)KEHxdLsincos

………….………………..(B.34)fEHx

K

HxEHx

………………(B.35)广域视电阻率的计算采用迭代方法求解。以上公式均采用CGSM单位制。在实际工作中，常使用MKS制单位，即电阻率用Ω·m、电场E用mV／km、时间用秒（s）作单位。趋肤深度：2f2f

…………….………..(B.36)探测深度：

D

22

f波长：

…….……………(B.38)2222传播常数：

2k2

…………….……………(B.39)(B.1)～(B.39)式中：r——收―发距（米或千米）——r与AB夹角（度）dL——发射偶极长度（米或千米）I——）E——（）H——

，空气磁导率（亨利每米）1/，大地电导率（西门子每米）2f，角频率（弧度每秒）1/，大地电阻率（欧姆·米）I0、I1和K0、K1分别是第一类和第二类以-ikr/2为宗量的虚宗量贝塞尔函数，0和1表示阶数。2323附 录 C（资料性）广域电磁法工作参数的选取收发距最小收发距域测量，只要求（）r＞3Dmax（Dmax为最大探测深度）。最大收发距根据远区水平电场公式，

E

IdLsinπr3

………(C.1)对于E-Ex测量装置，当收发距r>>AB时，有IdLsin1/3式中：I——电流强度（安培）——大地电阻率（欧姆·米）B——

rmax

(C.2)Ein——；——（。估算最大收发距rmax示例：若为100Ω.m，I=50A，dL=1km，赤道（旁侧）E-Ex装置（φ=90°）测量，外界随机噪声水平Emin=0.1μV/km（1:100rmax=25.2kmrmaxEmin一般应大于0.5μV/kmrmax应小于25.2km（（C.3）2424初步估算所要勘查的地质目标探测深度，公式（C.3）说明探测深度与大地电阻率和信号频率有关。图2/fC.1是根据公式（C.32/f式中：米；（欧姆f；D——米。

D/

………