DB45T-南方山区短偏移距瞬变电磁法勘探技术规程

DBICSDB广西壮族自治区地方标准DB/T1469-2023南方山区短偏移距瞬变电磁法勘探技术规程Technicalspecificationforshortoffsettransientelectromagneticexplorationinsouthernmountainousareas预审稿20××-××-××发布20××-××-××实施广西壮族自治区市场监督管理局发布STYLEREF标准文件_文件编号错误！未定义样式。DB2023-1469南方山区短偏移距瞬变电磁法勘探技术规程1范围本规程规定了南方山区短偏移距瞬变电磁法（Groundedwiresourceshort-offsettransientelectromagneticmethod,简称SOTEM）勘探的基本原则、施工设计、野外采集、资料验收、资料处理和解释、报告编写等技术工作的基本要求和技术规则。本规程适用于南方山区短偏移距瞬变电磁法地面勘探。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T14499-1993地球物理勘查技术符号DZ/T0187-2016地面磁性源瞬变电磁法技术规程DD2019-11地-井瞬变电磁法技术规程SY/T6589-2016陆上可控源电磁法勘探采集技术规程DZ/T0069地球物理勘查图图式图例及用色标准3术语和定义、缩略语、符号3.1术语和定义3.1.1瞬变电磁法transientelectromagneticmethod；TEM采用人工源电磁信号激发，在断电间隙观测地下介质感应二次电磁场的一种时间域电磁法。3.1.2电性源groundedwiresource通过两端接地的长导线向地下发射交变电磁场信号的电磁法场源形式。3.1.3电性源瞬变电磁法groundedwiresourceTEM采用电性源作为发射场源的瞬变电磁法，包括电性源短偏移距瞬变电磁法和电性源长偏移距瞬变电磁法。3.1.4短偏移距瞬变电磁法groundedwiresourceshort-offsetTEM；SOTEM是一种可用于大深度地质体勘查的人工源时间域电磁测深方法。该方法通过两端接地的长导线（长度几百米~几千米）向地下发射一定基频（一般25Hz~0.1Hz）的双极性矩形波电流，在距离发射源大于0.3倍且小于或者等于2倍目标体深度（或者最大探测深度）的偏移距范围内观测二次电磁场信号，通过对观测信号的处理与解释达到对深部地质体勘查的目的。3.1.5双极性矩形波bipolarrectanglesignal由接地导线或者不接地回线向地下发射的含关断时间的瞬变电磁源信号。3.1.6关断时间ramptime双极性矩形波关断后由峰值到零值所需要的时间。3.1.7发射基频basefrequency双极性矩形波的重复频率。3.1.8占空比dutycycle在瞬变电磁源信号的一个周期内，通电时间相对于总时间所占的比例。3.1.9时间域视电阻率timedomainapparentresistivity在地下介质电阻率不均匀的情况下，基于均匀介质下的响应理论表达式得到的一种电阻率估算值，该值与介质电阻率、形态和观测条件有关。3.1.10纵向电导longitudinalconductance某一电性层的厚度与电阻率的比值，单位为西门子（s）。3.1.11偏移距offset信号接收点距发射源几何中心点或端点的距离，也称收发距。3.1.12赤道向区域broadsidezone接地导线源两侧的区域。3.1.13轴向区域inlinezone接地导线源两端向外延伸的区域。3.1.14采样率samplingfrequency即采样频率，每秒从连续信号中提取并组成离散信号的采样个数，单位为赫兹(Hz)。3.1.15时间道数timegate接收仪器采样的个数，也称时间窗口数。3.1.16延时delaytime二次场信号衰减的时间宽度。3.1.17叠加次数stacknumber一个完整周期信号重复观测并记录的次数。3.1.18信号增益gain放大器功率放大倍数，以输出功率同输入功率比值的常用对数表示，单位为分贝。3.1.19南方山区我国华南、西南和华东等地区，这些地区的地形多为山脉交错，地势复杂，山地面积较大。由于长期的地质作用和侵蚀作用，地表多为石质化地貌。3.2号和计量单位南方山区短偏移距瞬变电磁法符号和计量单位见表1。表1符号和计量单位序号符号名称计量单位备注1Tx发射系统/2Rx接收系统/3L发射源长度m（米）4r偏移距m（米）5f发射电流基频Hz（赫兹）6I发射电流强度A（安培）7B磁感应强度nT（纳特）8V(t)感应电压nV/m2（纳伏每平方米）9dB/dt磁感应强度随时间的变化率nT/s（纳特每秒）接收面积归一，计量单位等同于nV/m2（纳伏每平方米）10t采样时窗中心时间ms（毫秒）11ρ视电阻率Ω.m（欧姆.米）12S视纵向电导S（西门子）13h探测深度m（米）14E电场强度V/m（伏/米）4总则4.1方法原理短偏移距瞬变电磁法是基于地下介质的电性差异，利用接地线源向地下发送一次脉冲电磁场，在距离发射源大于0.3倍且小于或等于2倍目标体深度（或者最大探测深度）的偏移距范围内，利用线圈（探头）或接地电极在断电间隙观测二次涡流磁场或电场的方法。通过观测不同的电场、磁场分量，用于寻找各类高、低阻目标体。4.2观测装置a)短偏移距瞬变电磁法可在观测区域内记录水平电场信号和垂直磁场信号（计算方法和场值分布见附录A和附录B），包括赤道向和轴向两种工作装置。b)赤道向装置。在发射源两侧一定范围内观测轴向水平电场和垂直磁场信号，观测区范围限制在与发射源两端呈120°夹角的区域内（见图1）。赤道向装置的偏移距为观测点到接地导线几何中心的垂直距离。图1短偏移距瞬变电磁法赤道向装置示意图c)轴向装置。在发射源两端延长线区域观测轴向水平电场和赤道向水平磁场信号，观测区域限制在与发射源呈30°夹角的区域内（见图2）。轴向装置的偏移距为观测点距离接地导线的垂直距离。图2短偏移距瞬变电磁法轴向装置示意图4.3应用条件南方山区短偏移距瞬变电磁法开展工作时，宜在满足以下条件：a)电性目标体能够产生足以被分辨的电性异常；b)天然噪声和人文干扰水平不会对信号产生难以控制的影响；c)地形条件满足短偏移距瞬变电磁法的发射和接收装置的布设要求；d)勘查环境符合绿色勘查的要求。4.4应用范围南方山区短偏移距瞬变电磁法适用于以下探测问题：a)金属矿及非金属矿勘查；b)断层、裂隙等地质构造探测；c)煤田水文地质调查；d)工程地质勘查；e)地下水资源调查；f)其它与围岩存在电性差异的目标体探查。5技术设计5.1工作任务由任务书规定短偏移距瞬变电磁法的具体任务，应包括以下内容：a)项目名称、测区和范围；b)工作目的、勘查对象和地质任务；c)工作比例尺、技术经济指标；d)提交的成果资料内容及时间。5.2技术设计的编制5.2.1技术设计宜根据工作任务和测区的地质、地球物理条件及其他有关资料编写。5.2.2技术设计编制前的准备工作：a)了解测区的地理、地质、地球物理特征及勘探程度并收集相关资料；b)组织测区踏勘，了解施工条件（地形、交通、居民、地表及电磁干扰等情况）；c)根据测区内的钻井、电性资料进行正反演分析。5.2.3技术设计书应包括如下内容：a)任务、目的和工作量；b)测区交通位置、地理、地形、地貌、地质和地球物理特征；c)测线和测点布置；d)工作方法、技术和仪器设备；e)资料处理解释工作要求和预期提交成果；f)工作部署、人员及进度安排；g)组织、技术和安全保障措施；h)技术经济指标。5.3方法有效性论证5.3.1结合地质任务和目标体电性特征，分析勘查目标体与围岩之间是否存在明显的电性差异。5.3.2应开展正演模拟以论述有效性，正演所选取的地电断面参数应以已知地段的实际断面为参考，正演模拟的数据可转换为视电阻率进行分析（参见附录C），为优化工作参数（数据采集参数设置参加附录D）和开展野外试验提供依据。5.3.3当不能确定方法有效性时，应开展专门的方法有效性试验。凡属下列情况之一者，宜列为试验项目：a)寻找深部矿、难识别矿及间接寻找目标体等情况下，尚未进行短偏移距瞬变电磁法试验工作，方法有效性尚不明确的新区；b)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；c)探测目标体与围岩之间的电性差异较小，或探测目标体的相对规模不大、埋深较大，不能肯定是否能测出目标体异常响应的地区。5.4测区、测网和比例尺5.4.1测区范围的确定测区范围应根据工作任务和测区的以往地质、物化探工作程度合理确定，并考虑以下因素：a)探测目标体的规模、埋深及与围岩的电性差异，应保证所得到的异常完整性及周围有一定范围的正常背景场；b)测区范围的选取，应遵循由已知到未知的原则。5.4.2测网和比例尺的选择测网的选择，以能发现有意义的最小异常，能在平面图上清楚地反映出探测对象的位置和形态为原则。工作比例尺由地质工作任务确定。开展面积性测深工作时，常用比例尺和测网密度参照表2。表2测网与比例尺比例尺测线间距（m）沿测线点距（m）测点数（个/km²）1：5万1000~2000500~10004~1/21：2.5万250~1000250~50016~21：1万100~500100~250100~181：500050~25050~100400~401：200020~10020~502500~2005.4.3一般测量及加密测量根据地质任务、综合研究和推断解释的需要，合理布设一般测量区域和加密测量区域。5.4.3.1在所有正式面积性工作中，应布设典型剖面，进行一般测量。剖面布置在能反映测区不同地层、岩体、构造和矿产的地方，宜与已知的地质剖面重合或经过已知钻孔。5.4.3.2对异常作定量或半定量解释时，应布设精测剖面，进行加密测量，原则为：a)剖面方向应垂直于目标体走向；b)剖面通过异常中心，或尽可能与勘探线重合；c)剖面长度要超出目标体的异常范围；d)点距和观测精度要求能够保证清晰完整地反映异常特征；e)精测剖面上除使用短偏移距瞬变电磁装置观测外，一般还宜布置其他装置的瞬变电磁测深工作。5.5施工参数确定5.5.1观测装置根据观测点与接地线源相对位置的不同，短偏移距瞬变电磁法分为以下两种观测装置：a）赤道向装置：在电性发射源两侧，观测磁场或电场分量；b）轴向装置：在电性发射源延长线方向的轴向区域内，观测与发射源同向的电场或磁场分量。5.5.2观测点的范围观测点的位置如图1和图2所示，观测点的偏移距一般大于0.3倍最大探测深度（或目标体深度），小于2倍最大探测深度（或目标体深度），即（1）式中：——最大探测深度（或目标体深度），单位为米(m)。实际施工中，根据式（1）合理选择偏移距范围。5.5.3发射源设计5.5.3.1发射源最小长度应大于浅层电性不均匀体线性尺度的3倍，即。5.5.3.2可根据式（2）设计发射源的实际长度L：（2）式中：——一个发射源覆盖的测线段长度，单位为米(m)；——最小偏移距，单位为米(m)。5.5.4发射参数选择5.5.4.1发射波形为50%占空比的双极性方波。5.5.4.2发射方波的周期基频FD由式（3）、式（4）确定：（3）（4）式中：—所需的最大记录时间，单位秒（s）；—视纵向电导，单位西门子（S）。5.5.4.3发射电流大小根据接地电阻情况和发射机功率设定，一般不小于10A。5.5.5接收参数选择5.5.5.1观测分量根据探测目标体属性及施工条件选择，一般情况下探测低阻目标体、电磁干扰水平较低、地形起伏剧烈或基岩出露严重时，宜选择垂直磁场分量；而探测高阻目标体、电磁干扰水平较高、地形条件简单时，宜选择观测水平电场分量；也可同时观测两个分量，对数据进行联合反演。5.5.5.2根据测区电磁噪声水平设定迭加次数，一般不少于256次；电磁干扰水平较高时可适当增加叠加次数。5.5.5.3当目标体埋深较大时，应选择有效面积较大的接收线圈或探头，以获得较高信噪比的晚期微弱信号，保证获取有效的深部信息。5.6工作精度5.6.1设计短偏移距瞬变电磁法工作精度时，应遵循下述两点：a)应考虑能够观测与分辨勘查对象所产生的最弱异常，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)应根据仪器的技术性能合理设计，其总精度不应超过现有仪器设备所能达到的精度。5.6.2短偏移距瞬变电磁法工作的总精度以观测值均方相对误差来衡量，分为A级和B级（见表3）。表3精度分级表级别总均方相对误差有位差无位差A10%5%B15%10%注：表3中无位差（无点位误差）是观测误差和其他误差的叠加，如外界电磁噪声的变化，仪器不稳定引起的误差。有位差（有点位误差）是装置和无位误差的叠加，装置误差是测地误差和布线、布点不准引起观测值变化的误差。5.6.3可根据工作任务及装置特点确定工作总精度的级别，以取得最佳的地质效果和经济效益。6仪器设备的使用和维护6.1基本要求6.1.1所有仪器设备都应指定专人负责，严格按照说明书规定使用、维护和管理。6.1.2各种仪器宜建立专门档案，并由专人负责在“仪器检修卡片”内及时详细记载仪器故障情况和处理结果，以及使用交换事项等。6.1.3仪器、仪表不宜放在超过50℃高温和低于零下5℃的环境中，宜保存在阴凉、通风、干燥、无腐蚀气体、无强磁场、强干扰源的地方；使用时要保持仪器清洁、干燥、防潮、防震、防尘、放曝晒。6.1.4仪器设备在搬运中必须轻拿轻放，长途运输时应取出仪器内电池，放入垫有泡沫或海绵的包装箱内，并由专人负责。6.1.5仪器设备工作前必须检查各部分联机的电源、插头、插座是否牢靠；工作完毕后，各部旋钮、开关宜恢复初始状态或置于“关”、“0”的位置。6.1.6每年开工前或收工后，对所有仪器设备宜进行一次全面检查、维护和校准。6.1.7所有仪器设备在正常工作期间，除日常维护保养外，每日施工前后，应按照说明书要求对仪器性能进行检查。6.1.8非生产期间，所有仪器均应每半个月进行一次通电检查；数字仪器要打印校准记录并存入仪器档案；仪器、电台用的内部电池应取出，每半个月进行一次充电。6.1.9仪器设备所配备的零部件、备件及工具应随仪器妥善保管。6.2发射系统6.2.1工作前应首先检查发射机、发电机（或电池组、电瓶）、控制器等各部分的接线是否正确，电缆有无短路或断路的情况，确保无误后再通电工作。6.2.2控制器及发射机开机前先置低档（注意极性），变压开关不宜连续扳动；关机时先将开关返回低压档再关断电源，关断后要延时3秒钟后再开动。6.2.3发射机的最大供电电压、最大供电电流、最大输出功率及连续供电时间，不应大于仪器说明书上规定的额定值。6.2.4供电时，不能更换电压档位、扳动换流开关、更换波形和基频。6.2.5发电机的使用应注意温度与润滑油的检查，应特别注意发动机、发电机冷却风扇的运转情况；工作时，发射机宜置于绝缘垫上；遇到异常时应立即停机检查，排除故障后方可使用。6.2.6保持动力和电机各部分的清洁，严防因漏油、漏水损坏绝缘；每天工作之前都应进行检查机壳绝缘，严防漏电。6.2.7发电机启动后，应低速运转5分钟，同时检查各仪表的工作情况；在发电机组电压稳定后，方可加载。6.2.8严防电机输出端、发射机输入端短路和发动机出现油门失控现象。6.3接收系统6.3.1按极性接好电源，其电压值不宜低于额定值的85%，确认正负极。6.3.2合理选择仪器的增益，使其输出电压在正常的动态范围内；宜选择“自动增益控制”，仅仅在外来噪声干扰较大时需要手工置入。6.3.3检查线圈或者探头及前置放大器是否正常。7野外采集7.1基本要求南方山区短偏移距瞬变电磁法野外采集的基本要求是按照设计和规范进行观测，保证安全施工，全面且准确地记录原始资料（记录班报格式见附录E、附录F和附录G）。7.2仪器使用7.2.1野外采集前，应确保各类仪器工作正常、性能稳定、一致性良好，各项指标均在限差之内。7.2.2施工前、结束后和仪器的部件检修后，应进行仪器的稳定性检查和标定工作，相邻两次检查或标定的误差应小于1%。7.2.3两台以上仪器在同一地区施工时，应进行一致性对比，对比误差要求小于5%。7.3电性参数测定和模拟7.3.1为了解释需要，应有针对性地进行电性参数测定。7.3.2根据实际情况，可采用露头法、标本法或测井法及已知点测深反演法等进行电性参数测定。7.3.3每类岩（矿）石的样品测定数量，一般不少于30块，严格测定条件，保证数据质量。7.3.4为更好实现复杂条件下的目标体探测，宜进行物理模拟或者数值模拟。7.4测地工作7.4.1测地工作技术要求按《物化探工程测量规范》（DZ/T0153-2014）相关规定执行。7.4.2测点应埋设木桩或放置其他标识（如红布条），桩上或标识上表明测点编号。7.4.3短偏移距瞬变电磁法测地精度、测点位置的质量指标列于表4。表4测地质量分级表精度级别平面点位中误差(图上mm)相邻点距中误差（%）电极接地点间误差（%）方向偏差（°）高程中误差（图上mm）A1.03.0±35B1.255.0±51017.5测网布设7.5.1测线应按设计书规定进行布置，地形困难区线点距可在设计线点距的10%范围内调整。7.5.2测点应选周围开阔、地面相对高差较小的地方，测点与干扰源的距离要求见表5.表5测点与干扰源的距离要求序号干扰源类型测点避开距离（m）1大型工厂、矿山、电气铁路、变电所≥10002广播电站、雷达站≥5003高压电力线≥5004繁忙的公路≥2005钻井平台≥2007.6发射源布设7.6.1发射源应尽可能与地质体走向平行。7.6.2发射源应布置在构造简单、电性比较均匀的地方，宜使探测目标体处于观测区域的中心部位。7.6.3发射源要尽可能平行于测线方向布设，方位误差要求小于20%，避免发射线出现较大的弯曲。7.6.4在研究二维目标体时，发射源宜布设在与走向正交的方向上，并与地面构造轴相对称；在近似为三维目标体上方进行观测时，发射源的两极应安置在与目标体相对称的位置上，而且与其边缘的距离应大于其上顶埋深的1.5倍。7.6.5发射源接地电极应布置在交通较方便、土壤坚实且潮湿、接地条件好的地方。7.6.6若采用铜板、铜丝网、铝箔等片状电极布设接地电极，应采用多坑埋设，坑深不小于0.8m，相邻坑距不小于坑深度，并用湿土或沙袋压实；采用多根金属电极时，可将电极布置成放射状、弧形或直线形，并将电极垂直打入接地点，使其与土壤密实接触，电极入土深度约为电极长度的2/3，相邻两根电极间隔一般为1~2倍电极长度。7.6.7布设发射电极时，若表层土壤干燥，应采取浇盐水或洗衣粉水等措施减小接地电阻，以满足供电所需电流的要求。7.6.8接地电极布置要尽量避开高压线、矿山（洞）上方、暗埋管道、溪流水域、平行的断裂构造等，以减小电磁干扰及地质干扰。7.6.9在场源下方或者场源与测线之间应尽量避开金属矿、煤矿、湖泊、岩溶和局部高阻隆起等可能引起场源效应的已知地质体。7.6.10发射电极布设完毕后，应检查其连接是否正确，各连接点是否牢靠及接地连通是否良好，以及是否有漏电情况。7.6.11供电点处应有明显的标志，供电导线连接处应用绝缘胶布包裹，遇障碍物应挖沟架空埋设（保证绝缘）；供电点应采用围栏保护，并和和导线一起挂上高压危险标志，沿线有专人查护，确保人畜生命安全；供电站应选在地面干燥处，发射机操作人员应配有高压防护服装及设备。7.6.12发射站一般应设在场源导线的中间地段，在有地形、地物、交通等影响时，可靠近某接地电极的一端。7.6.13测区较大时，一般不能由一个发射源所覆盖，当同一测线需要变换发射源时，至少应进行不少于3个测点的重复观测。7.6.14发射源布设完成后应填写发射源布设记录班报，其格式见附录E。7.6.15当发射源所覆盖区域内的测点数据采集完成后，应挖出埋设接地电极，并尽可能恢复电极附近原先地貌。7.7接收装置布设7.7.1观测前在测点布设线圈或者探头、采集站、接收电极等，并填写测点布设班报，其格式见附录F。7.7.2为了保证足够大的信噪比，要求采用不极化电极，与土壤接触良好，并浇水压实，使接地电阻小于10kΩ。7.7.3接收电极不允许埋设在流水、污水或废石堆上，极坑内不宜留有砾石和杂物；测量电场响应时，若测点岩石裸露，应填以湿土，并使电极底部与湿土有良好的接触。7.7.4当遇到人文设施（如人工导体、金属栏杆、管道、供电线路、无线电塔、钻井、道路等）时，接收电极应适当平移，以减小干扰。7.7.5垂直探头或线圈应保证铅锤，并用专门的非金属材料制成的支架固定。7.7.6电极连线、探头连线及其他电缆均不能悬空，应贴地放置，避免因风吹等因素造成导线晃动而产生电磁干扰。7.7.7接收电极和磁探头布设完毕后，应检查连接是否准确，连接点是否牢固及接地连通是否良好，接收电极连线是否漏电。7.8安全施工7.8.1出工前应对供电导线进行漏电检查，任何损坏和开裂都必须进行及时的修复和替换，接头处应使用高压绝缘胶布包裹。7.8.2当供电导线经过高压线时，不应抛抖导线或手持长物，以防高压触电；在发射电极和电缆经过的村庄、路口等障碍物的位置，应设有明显、清晰的高压警示标志，并派专人巡视看管。7.8.3发射机由专人操作，供电前必须仔细检测发射回路，确认接线正确、供电导线连通、接地情况良好后，当确认所有工作人员已离开发射电极，方可开始供电。7.8.4供电期间，操作员应密切看护发射机及配套设备，保证其处于正常工作状态并随时处置出现的故障；在改变发射机输出电压挡位、变换基频前，应退出发射状态；需手动调节发射机输出电流时，必须平稳缓慢调节；退出发射状态前，应将输出电流调节钮旋至最小。7.8.5发电机组运行期间，不得添加燃油。7.8.6连接或断开供电导线、发射控制器电缆、发射机电源输入电缆时，必须确认发射机是处于停机状态。7.8.7移动测站前或全天工作结束后，在尚未收到发射机操作员明确断电的指令前，为确保人身安全，不允许任何人接触供电线和供电电极。7.8.8野外作业车辆应配备灭火器、急救箱等，野外人员应配齐可靠的通讯工具，供电系统人员必须使用绝缘胶鞋、绝缘手套等防护用品。7.8.9雷雨天气，应停止野外作业；突遇雷电，应迅速关机、断开连接仪器设备的所有电缆。7.8.10布线需要经过水域时，除处理好导线外，应保证过水安全、严禁徒手拖拽导线涉水（或泅渡）；水上或冰上作业必须制定相应的安全制度和应急措施。7.9试验工作7.9.1凡属新区开展工作，在正式生产之前，应首先进行试验工作，并在设计中明确试验任务、方法技术及工作量。试验工作的要求及目的包括：a）了解测区内已知目标体上的异常响应特征，包括异常强度、形态、范围、时间特性、时窗范围、地质噪声及信噪比等；b）查明外来电磁噪声水平及干扰特征，选择和确定叠加次数；c）确定合理的偏移距范围、探头有效接收面积、发射基频。7.9.2试验工作应选择在已知目标体上方或已有勘探线上进行。7.10数据采集7.10.1在设计书所规定的测道时间范围内，野外观测值一般只允许最后3~5测道的观测值在噪声电平以下；若观测值不满足该标准，应查明原因，并采用增加叠加次数等方法重复观测；对瞬间干扰可暂停观测，待机再测。7.10.2噪声电平的测量和分区：噪声电平依据野外专门实测结果，按噪声电平的大小分为弱、中、强三个等级加以统计计算，其计算噪声电平的均方根值公式为：一个区内m个测点的第i道噪声电平的均方根值为，（5）第j点所有道噪声电平的均方根值为，（6）一个区所有道噪声电平的均方根值为，（7）式中：m—专门的噪声实测点数；n—参加统计计算的噪声观测道数。7.10.3叠加次数N应不少于256次。当干扰较大时，N由式（8）确定：（8）式中：—测区干扰信号的平均值，单位mV；—观测信号最小有效强度，单位mV。7.10.4曲线出现畸变时，应查明原因后，重复观测；必要时，可移动点位避开干扰物源重测，并作详细记录。7.10.5遇异常点、突变点时，应重复观测，必要时应加密测点；若曲线衰减慢时，应扩大测道时间范围重复观测。7.10.6仪器出现故障时，应及时查明原因，并回到已测过的测点上作重复观测，当确认仪器性能正常后，方可继续观测。7.10.7每个测点观测完毕后，操作员应对数据和曲线进行全面检查，合格后方可搬站。7.10.8操作员应与布极员保持联系，测试排列各道连通情况，排列布设完成后填写操作员记录表，其格式见附录G。7.10.9采集站接通电源前应检查电池电压，不能低于额定工作的最低标准，采集站的电源线应采用漏电电阻大于10MΩ的绝缘线。7.11质量检查与评价7.11.1检查点应是同一坐标位置、相同场源、不同采集站、不同时间、不同操作员进行的采集点。7.11.2检查点总数不得少于全测区坐标点的3%，且在测区内均匀分布。7.11.3检查点两次观测的曲线应吻合，对应响应曲线之间的均方相对误差小于5%。7.11.4检查点观测结果，按以下公式计算误差，并应满足设计要求。7.11.4.1均方相对误差公式：a)某测点上各观测道总的均方相对误差（9）式中：—第j点第i道原始观测数据，单位mV；—第j点第i道检查点观测数据，单位mV；—和的平均值，单位mV；n—参加统计计算的测道数。b)全区各检查点总的均方相对误差（10）式中：m—为检查点个数。7.11.4.2平均均方绝对误差公式：a)某测点上各观测道总的均方绝对误差（11）b)全区各检查点总的均方绝对误差（12）7.11.5检查点小于噪声电平测道的不可靠观测值及突变值不参加统计。7.11.6各测道相对误差的二分之一，即，或绝对误差的二分之一，即，应满足如下要求：a)超过设计误差要求的测点数，应不大于检查点数的1/3；b)超过设计误差要求2倍的测点数，应不大于检查点数的5%；c)超过设计误差要求3倍的测点数，应不大于检查点数的1%。7.11.7测区范围较大，各地段的观测技术条件相差较大时，应分区、分段评价质量；对于观测质量不合要求的区、段，允许增加检查工作量至20%以内，如仍然证明观测质量不合要求时，该区、段的观测工作量应予以报废或观测数据只能作为参考。7.11.8同一测线不同场源的覆盖段应至少有3个覆盖观测点；同一测点不同场源覆盖时，观测信号曲线应有相同的形态。8野外资料验收8.1申请验收施工单位在结束野外工作前，经自检资料合格，申请验收，验收合格后方可撤离工区。8.2验收资料8.2.1原始资料a)仪器检查、对比、标定记录薄；b)发射源布设记录班报；c)测点布设班报册；d)操作员记录簿；e)测点坐标数据电子文档及打印文件；f)试验分析结果；g)原始数据电子文档。8.2.2现场处理资料a)预处理后的数据电子文档；b)初步反演断面图；c)初步定性成果。8.2.3统计表a)生产情况统计表；b)物理点质量评价表；c)检查点误差统计表。8.2.4野外采集总结报告。9资料处理与解释9.1原始资料的检查、编录和验收9.1.1一个野外工作日结束，操作人员应审查野外记录和打印数据，并签名交技术负责人复核。9.1.2原始记录的检查内容包括：a)野外作业中仪器设备的运行情况记录；b)观测曲线是否完整，出现异常和畸变现象是否进行了必要的重复观测和加密测量；c)实际地物、干扰源、地质情况编录是否完整。9.1.3凡符合本规程规定要求的原始资料予以验收，严重影响质量的观测结果宜予作废。9.1.4对于具有长期使用价值的原始资料，编制索引，分类归档，妥善保存。9.2数据处理9.2.1观测数据处理的内容主要包括：a)原始数据的滤波处理；b)早、晚期及全期视电阻率的计算；c)发射源形状校正等附加效应校正；d)反演处理，得到反演电阻率和深度参数；e)探测目标体具有明显的三维特征时，宜进行二维和三维反演处理。9.2.2数据处理结果应作100%的检查校对。9.3异常识别9.3.1参与解释的测线剖面应清晰，通过视电阻率大小、等值线形状等特征确定异常体性质。9.3.2通过视电阻率异常追踪或利用异常形状、采样时间计算异常体的平面范围和深度。9.3.3应依据瞬变电磁剖面曲线，结合发射线、目标体、探头（接收线圈）的耦合关系，确定是否存在异常；当在多测道剖面曲线上出现连续不少于3个测点的响应大于背景场2~3倍以上、且所组成的曲线连续圆滑、轨迹清晰时，可认为是不良地质体异常。9.3.4通常采用从已知到未知的类比法和模型对比法研究异常的幅度、形状变化、时间特性等特征规律，从而确定出现异常的位置。9.3.5结合地质条件、视电阻率特征、被探测地质体的性质和几何特征、已知干扰进行综合分析，必要时应进行正演和反演。9.3.6若视电阻率等值线纵深剖面中低阻异常区域反映较为明显，则先勾绘异常轴或圈出异常区域，结合地质资料描述对异常区域做深入地质分析，判断引起异常的原因，并进行解释；若视电阻率等值线纵深剖面中低阻异常区域反应不明显，则结合其它处理图件对视电阻率剖面图进一步详细分析。9.3.7在提交的时间剖面中应标出地层的视电阻率范围和探测对象的异常范围值。9.3.8瞬变电磁数据异常识别要素应包括视电阻率大小、异常形状、异常的纵向延伸、异常的连续性以及异常内部信息。9.3.9数据综合解译应结合测区干扰情况，剔除探测结果误差，获取异常信息，并应解译该异常信息。9.3.10地质目标体判断标准应以现场多次采集分析验证的数据为依据，总结规律，找出区异常标准值。9.4资料解释9.4.1分析视电阻率曲线、反演断面，了解测区电性变化规律。9.4.2根据收集到的地质、地球物理资料对得到的电性断面进行综合地质解释，得到地质解释剖面。9.4.3在进行解译前应详细了解前期勘察资料，通过综合地质解释，逐个分析异常起因，做出地质解释，并在成果图上加以表述。9.4.4解释工作分为定性解释、定量解释和综合地质解释；在实际解释工作中，资料整理、定性解释、定量解释和综合地质解释需交叉或反复进行，使得资料解释工作逐步深化。9.4.5定性解释主要是利用整理后的曲线与理论曲线比较，依据物性和测区已知地质资料和地质规律对异常的可能起因进行解释。9.4.6定性解释应注意多解性；应依据地质、物性、正演模拟、综合资料等减少多解性；当不能给出唯一解释时，应说明最可能的解释及可能的其他解释。9.4.7定量解释的主要任务是推断目标体的位置、产状、形态、大小、电阻率及空间位置，常用的方法为基于数据拟合的反演方法。9.4.8在进行综合地质解释时应将定性、定量和综合地质解释结果编绘成综合解释图，评估资料解释推断成果的可靠性，说明可能存在的问题与不足。9.5图件编绘9.5.1应编绘以下图件a)实际材料图；b)实测数据多测道异常剖面曲线图；c)典型测点反演电阻率-深度曲线；d)视电阻率剖面图；e)反演电阻率-深度断面图；f)地质解释断面图；g)地球物理、地质综合解释图。9.5.2图件编制要求按《地球物理勘查图图式图例及用色标准标准》（DZ/T0069）的规定执行。10成果报告10.1基本要求10.1.1一个工区的勘探工作完成后，应提交一份完整的成果报告；如果是分阶段完成的，除提交阶段报告外，还应完成该区的拼图和总体成果报告。10.1.2野外数据采集期间，应有计划地系统收集、整理所需要的资料。10.1.3成果报告编写由专人负责，在设计任务书规定的时间内完成。10.1.4报告所用资料必须是经质量验收合格的正式资料。10.1.5成果报告应在全面系统掌握资料的基础上，经过研究及综合分析对比后，作出有依据、符合客观实际的结论。10.1.6成果报告应实事求是、内容全面、重点突出、文字简练、论述有据、推断合理、结构严谨。10.1.7报告附图和附件应目的明确、编排合理、美观整洁，文字说明简练、清楚。10.2成果报告内容10.2.1成果报告的正文包括：a)前言（承担的地质任务及完成情况）；b)工区位置、地质概况、前人工作程度和主要研究成果；c)测区地质及地球物理特征；d)野外工作方法与质量情况；e)资料处理及解释方法；f）地质解释成果；g)结论与建议。10.2.2成果报告附图包括9.5.1中所列各图件。10.2.3成果报告的附件包括：a)岩石电性资料说明；b)正反演解释结果数据、图件、文件光盘（或优盘）；c)资料质量统计表；d)其他有关资料。附录A层状大地表面接地导线源时域电磁响应计算方法一维层状大地模型下，接地长导线源在地表产生的频率域电磁场各分量表达式为：(A-1)(A-2)(A-3)(A-4)(A-5)(A-6)式中，(x，y，z)为接收点坐标；为接地电极的x坐标；为接收点到接地电极的距离；和分别为TM和TE模式下的反射系数，包括，和具体算法见式(A-7)至(A-12)；和分别为一阶、零阶贝塞尔函数。和分别由下二式给出(A-7)(A-8)式中，，，且，；对于N层大地，有递推公式(A-9)(A-10)(A-11)(A-12)式中，，；，，。因此，从最底层开始逐步向上递推可得到和。然后利用逆傅氏变换(A-13)可将频域结果转换到时间域。

附录BBz和Ex场值平面分布及灵敏区域分布B.1Bz和Ex场值平面分布由于目前SOTEM法主要观测和处理垂直磁感应强度（Bz或其时间导数dBz/dt）和水平电场分量（Ex），下面给出了这两个分量在两个不同时刻（1ms和10ms）的场值平面分布。计算模型为电阻率为100Ω.m的均匀半空间，发射源长度为1000m，电流强度10A，计算区域为6km×6km。图B1不同时刻Ex平面分布图(a)t=1ms(b)t=10ms图B2不同时刻Bz扩散平面图(a)t=1ms(b)t=10ms图B1表明，Ex分量在平面各个方向分布均匀，全期探测范围内电场极大值集中于发射源附近，离发射源越远信号强度就越低。图B2说明Bz的极值分布于发射源两侧，并随时间推移沿发射源中垂线逐渐向远处移动。B.2Bz和Ex灵敏区域分布在实际工作中，针对不同的探测目标体，不仅要考虑观测合适的电磁场分量，还需选择合适的观测区域，以达到最佳的探测效果。为了定量分析Ex和Bz对不同地层敏感区域的分布特性，我们以如图B3所示的中间薄层模型为例，计算了薄层相对围岩分别为低阻和高阻时的电磁场响应，并利用（B-1）式定义的相对异常进行定量对比。计算中发射源参数为发射源长1000m，发送电流10A。（B-1）式中代表存在薄层时模型在第i时刻产生电磁场响应，代表不存在薄层的均匀半空间在第i产生的电磁场响应。值越大表示薄层产生的相对异常越大，代表信号对薄层越敏感。图B3.低阻和高阻中间薄层模型图B4为以每个观测点处的最大值绘制而成的平面分布图。分析图B4可以得出如下的结论：Bz对低阻薄层的敏感程度远大于对高阻薄层，其敏感区域集中于发射源附近；Ex对低阻、高阻薄层的敏感程度相当，但是对低阻薄层的敏感区域主要集中于赤道区域，而对高阻薄层的敏感区域主要集中于轴向区域，并且这两个敏感区域都处于离发射源一定距离的位置。该距离由目标体的深度与围岩的电阻率和薄层的埋深有关，因此在利用Ex分量进行探测时，应先根据已知信息估算围岩电阻率和目标体埋深，从而选择合适的观测区域。图B4最大相对异常平面分布图(a)Bz对低阻薄层平面分布(b)Bz对高阻薄层平面分布(c)Ex对低阻薄层平面分布(d)Ex对高阻薄层平面分布

附录C全期视电阻率计算方法早、晚期视电阻率仅在满足各自场区条件的前提下才能较准确地反映地层真实电阻率。这对于记录全场区信号的SOTEM来说，显然是不够的，必须采用适合于全场区（时期）的电阻率计算方式，才能对地层由浅及深都做出很好的反映。本附录给出了两种用于SOTEM全期视电阻率的计算方法，一种是多项式拟合归一化磁场法，另一种是二分拟合法。C.1多项式拟合归一化磁场法对于水平电偶源发射，在距其处的均匀半空间表面归一化磁场表达式为(C-1)(C-2)由（C-2）式可见，无法解出关于的解析表达式，由于均匀半空间的表达式中电阻率与场值间为复杂的隐函数关系，故必须首先将隐函数进行级数展开，并采用数值近似技术求取视电阻率。为此设(C-3)则由（C-3）式，得(C-4)欲求，必须首先求出函数。为此首先根据的大小将其分为五个区间（，，，，），在每个区间用如下级数来逼近，即(C-5)为求值，将关于x进行级数展开，得(C-6)上式当时，，故即在时，取，。参照这个结果（C-6）式可以表示成如下形式(C-7)在和这两个区间，，分别取为-2/3，-2/5，-2/7，-2/9，-2/11。但在区间，由于，负幂指数项级数收敛性变差，故由上述这套系数计算效果不好，为此设为-2/3，1/3，4/3，7/3，10/3。在区间，由于曲线经过点，因此设(C-8)为求取各区间对应的值，因此设(C-9)采用最小二乘法通过选择一系列典型断面来求解对应各区间的值。则式（C-7）中的系数应使目标函数取极小，即(C-10)上式等价于求下列方程的解(C-11)式中，，由（C-11）式计算求得的系数如下表C-1所示：表C-1多项式系数表i123450.449037-2/30.0———0.0———0.0———0.0———0.447673-2/30.227530-2/5-2.56717-2/76.66952-2/9-4.62450-2/110.264751-2/38.17744-2/5-50.0017-2/789.4178-2/9-47.7681-2/110.430426-2/3-0.5039951/30.4693124/3-0.6036617/30.25935510/30.666667-2/3-0.0146462-0.27332731.0390140.2452625在上表选择合适的系数、（i=1，2，···5），然后代入（C-5）式计算出值，再代入（C-4）式，即可求得视电阻率值。图C-1为采用这种方法计算求得的均匀半空间、二层及三层地电断面的全期视电阻率曲线，各种模型的真实电阻率分布参数见表C-2。从图C-1可见，无论是在早期、晚期还是过渡期，全期视电阻率都能够很好地反映各种模型电性的真实变化。虽然对于A型和Q型地层，很难通过全期视电阻率曲线区分中间层，但曲线仍反映了地层电阻率的整体变化趋势。各曲线在早期逼近于表层真实电阻率，晚期逼近于深部真实电阻率。表C-2模型参数模型Halfspace100————————D10050010————G1005001000————H10050010200100K1005001000200100A102001005001000Q100020010050010图C-1不同地电模型不同收距情况下全期视电阻率曲线（a）均匀半空间模型（b）D型模型（c）G型模型（d）H型模型（e）K型模型（f）A型模型（g）Q型模型C.2二分拟合法第二种计算全期视电阻率的方法是二分拟合法，利用该方法的前提是采用计算的电磁场分量要与电阻率成单调关系。在所有分量中，垂直磁场满足这一条件。二分搜索算法是求非线性方程根的常用方法，因其算法简单、易于实现而得到广泛的应用。实际应用中利用二分法求取全期视电阻率的流程如图C-2所示。图C-3为利用二分法计算如表C-2所示参数的不同地电模型的全期视电阻率曲线。可以看出无论电性参数和偏移距如何变化，全期视电阻率曲线在整个测量时间范围内都能很好地反映各种地电模型电阻率的真实变化。与前一种方法类似，全期视电阻率曲线对A型和Q型的分层能力同样不高。还需要注意的是，在计算中需要选择合适的电阻率估算值和拟合误差，以免造成不收敛的情况，如图C-3c所示的G型地层，在偏移距等于500m时，晚期电阻率值无法准确拟合，发生较严重的振荡。上述两种计算SOTEM全期视电阻率的方法，都是相对较容易理解并实现的。用两种方法求得的全期视电阻率基本一致，都能很好的反映某些类型地层的真实电性变化。只是二分法需要选择合适的电阻率范围和拟合误差，并且计算需要的时间也相对较久。另外，由于野外实际观测的数据为垂直感应电压，而上述计算中都利用的是垂直磁场数据，因此在进行全期视电阻率计算之前首先要将感应电压转换为垂直磁场。图C-2二分法计算全区视电阻率流程图图5-4不同模型的二分法全期视电阻率曲线（a）均匀半空间模型（b）D型模型（c）G型模型（d）H型模型（e）K型模型（f）A型模型（g）Q型模型

附录D基于V8系统的SOTEM数据采集及处理方案加拿大凤凰公司的V8电法工作站是目前可以实施SOTEM法测量的主要仪器之一，本附录简要介绍基于V8系统的SOTEM数据采集和数据处理方案。D.1数据采集利用V8系统开展SOTEM探测需要的仪器设备包括：V8主机、TXU-30发射机、接收线圈或探头。首先需要设置Tbl文件，其中Acquisitionparameters中大部分参数与传统回线源TEM装置一致，只是需要将TDEMSitesetup中的Arraytype修改为Groundeddipole，将Txtype修改为T