【电磁法勘探的可控源音频大地电磁测深法概述2000字】

电磁法勘探的可控源音频大地电磁测深法概述可控源音频大地电磁测深是在大地电磁测深和可控源音频大地电磁测深基础上发展起来的一种人工源频域测深方法。它是一种基于观测超低频自然地电场和磁场的正交分量并计算视电阻率的大地电磁法。我们知道，大地电磁场的场源主要与太阳辐射相关的大气上电离层中带电离子的运动有关。频率范围从赫兹。由于频率低，MT的深部勘探深度可达几十公里甚至100公里以上，是研究深部构造的有效手段。近年来，它也被用于研究油气构造和地热勘探。（1）方法概述1）场源CSAMT属于人工源频率测深，其人工场源包括磁源和电源。磁源在不接地的回路或线框中，被提供音频电流以产生相应频率的电磁场。磁源产生的电磁场随距离迅速衰减。为了观测强观测信号，场源到观测点的距离(收发距离)r一般较小(n×102m)，因此其探测深度较小(<r)，主要用于解决水文、工程或环境地质中的浅层问题。电源在有限长度(1〜3km)接地导体中提供音频电流，以产生具有相应频率的电磁场，这通常被称为电偶极子源或双极源。依靠电源供电，CSAMT的收发距离可达数米至十几公里，因此探测深度大(通常可达2公里)，主要用于地热、油气藏和煤田探测以及固体矿产的深部找矿。目前，电源CSAM。2）测量方式图3-45显示了最简单的电源CSAMT标量测量的布局图。某一音频f(角频率w=2πf)的谐波电流通过沿某一方向(设为X方向)排列的接地导体AB提供给地；在一侧或两侧开口角为60°的扇形区域内，沿X方向布置测线，逐个观测沿测线(X)对应频率的电场分量eX和与之正交的磁场分量BY，然后计算Kania的视电阻率和阻抗相位如下：式中：为卡尼亚视电阻率（Ω•m);μ为大地磁导率常取，、分为为EX、BY的振幅（m）。图3-45双源CSAMT标量测量布置平面图式中:、分别为Ex、BY的相位;为阻抗相位。在实际测量中，通常用多通道仪器同时观察沿测量线排列的67对相邻测量电极的Ex和位于测量电极组中间的磁性探针的BY(称为“排列”)。由于磁场沿测线的空间变化一般较小，该BY近似代表整个布置中所有测点的正交磁场分量，从而计算出卡尼亚的视电阻率和阻抗相位。这样，一次测量就可以完成对67个测点整体布置的观测。除了标量测量之外，还可以进行矢量测量[在一个方向(x)上的双极源的每个测量点上观察到两个正交电场分量EX、EY和三个正交磁场分量Bx、BY和BZ]和张量测量(两个正交双极源x和y用于电源，并且依次观察到每个场源的EX、EY和Bx、BY和BZ)。后两种测量方法可以提供丰富的二维和三维地电特征信息，可用于研究复杂的地电结构。但其生产效率远低于标量测量，在工作中很少使用。总的来说，CSAMT是一种指标测量方法。在CSAMT中，增加电源电极距离AB和电流I可以使待测电磁场信号足够强，达到必要的信噪比。所以野外观测容易进行，通常只需要一个小时左右就可以完成一整套测频。此外，铺设一次电源电路可以观察到相当大的测量面积，更有利于提高生产效率。CSAMT一般测量距离较小(往往与MN极距相同，为n×10n×102m)，因此具有测深和剖面测量的双重性质，即具有较高的垂直和水平分辨率，适用于地电构造的三维成图和地下电的三维空间分布研究。。（2）可控源音频大地电磁法应用实例CSAMT在该盆地的任务是探测奥陶系高阻灰岩顶面的起伏，研究其与上覆地层构造的继承关系，从而揭示该区的局部构造和断层分布。野外观测采用双极源，AB=2km，供电电流N~20A，测量电极距离MN=200m，收发距离R=610km，是奥陶系灰岩顶面深度(1〜2km)的3倍。测深点间距一般为500m，测深频率范围为2-1212hz。图3-46显示了一个部分的工作结果。图3-46(a)是近场校正后视电阻率的伪剖面图(近场校正是指在近区计算的视电阻率失真，需要进行校正以接近真实的大地电阻率)。可以看出，由于静电效应(静电效应是指当表面附近有局部导电不均匀体时，电流流过不均匀体的表面并在其上。这就产生了一个附加电场，使得测得的视电阻率在双对数坐标系中上下移动。图上有四个陡峭的等值线异常(点499、4718、4322和4124)。它们造成陡峭断层或岩脉的假象，也使整个剖面上的局部构造形态难以识别。因此，采用空间滤波法进行静校正。根据对该地区实测数据的分析，较高频段(26〜29Hz)的视电阻率变化平缓，表明地表覆盖层下存在厚度、深度和电导率稳定的电性层(与已知的地质和地球物理数据一致，因此在进行静校正时，选取f=26Hz、27Hz、28Hz和29Hz四个频率点的实测视电阻率计算平均视电阻率，选取滤波窗宽度D=5。图3-46(b)是空间滤波后的伪截面。上面提到的陡峭等值线异常带的假象在其上不复存在，反映下部奥陶系基岩起伏的高阻等值线变得非常平滑清晰。对静校正数据进行一维定量解释，结果如图3-46(d)所示。从图中可以看出，CSAMT推断的石炭-二叠系(C-P)和奥陶系(奥陶系)的地层界线和断层位置与同一剖面的地震勘探结果吻合较好。对比图3-46(a)、(b)、(c)、(d)，可以看出静校正后的伪剖面也能反映图3-