甚低频VLF法工作原理.doc

甚低频VLF法工作原理 甚低频电磁法VLF依赖于在全世界分布的11个甚低频电磁波发射台发射的甚低频电磁波信号。这些甚低频电磁信号投射到地下埋藏的导体物质上，并产生电磁感应。用VLF电磁法仪观测这种感应信号并将其记录下来，以寻找地下目标导体。这些地下导体主要是指垂直或陡倾角的矿体、矿化带，断层、岩墙、破碎带或节理带等等。在矿产勘探中，VLF法是低成本、快速的勘探方法，主要用于探测浅埋藏的，陡倾角的矿体和矿化带等。在地下水勘探中主要用来探测与地下水有关的垂直断裂和破碎带等。为了获得更强的感应信号，勘探线应垂直于地下导体走向，通常用于大面积的普查阶段。VLF方法是被动场源电磁法，也可应用于自备的甚低频发射机。这种情况下发射机与接收机的距离一般为15-30km，以保证发射的电磁波变为平面波，此时VLF法可用两种观测模式：倾角模式和电阻率模式。场源（初始场）在地下导体中产生二次磁场，它与初始场是异相位的，可沿任意方向定位。初始场和二次场的总场（合矢量）轨迹随时间呈椭圆形变化，在倾角模式中是测量和矢量的倾角（图1）?倾角值近似等于磁场椭圆垂直分量的同相位部分。在倾角测量模式中，与目标体耦合的磁场部分是重要的参数。因此VLF发射源应该沿目标体的走向方向布置。VLF法的探测深度与所应用的电磁波频率和围岩的电阻率值有关。如果围岩电阻率值为400欧姆米，VLF法的探测深度大于65mVLF法的电阻率模式是测量两个电极之间的电阻率值。电阻率模式类似于超高频大地电磁法，它可以测量出与电场和磁场有关的视电阻率值和和相位值。在电阻率模式中，与目标体耦合的电场部分是重要的参数，因此发射源应该垂直于目标体的走向布置。导电目标体感应的倾角异常看起来很像受畸变的正弦波。导电目标体的顶部位于同相位和导相位异常的拐点处（图2）。在VLF的电阻率模式中，低阻带便是导电目标体。 图1?? VLF磁场的倾角和椭圆 甚低频VLF 电磁法仪加拿大GEM公司生产的与磁力仪一体化的电磁法仪： GSM-19TV，标准质子磁力仪GSM-19T或GSM-19W高精度磁力仪+VLF功耗模块，其中VLF的无定向3—线圈传感器，用于接收三个甚低频发射台的VLF信号，频率范围15KHz-30KHz，测量同相位和异相位垂直分量所占总场值的百分比（%），部件包括： 置于磁力仪操作台内的VLF电子器件 VLF传感器 操作手册此VLF主要用于倾角模式 图2? 薄的近垂直导电体的VLF响应 加拿大Geonics公司生产的甚低频VLF电磁法（独立型），包括： EM16 VLF接收机 （用于倾角模式）EM16R VLF电阻率仪与EM16配合（用于电阻率模型）EM16/16R EM16和EM16R的一体化TX27 VLF便携式发射机EX700 TX27的电源（350w发电机，可国内购买）甚低频?-?简介娄国军 甚低频（VLF）电磁法是近30年发展起来的一种勘探手段，它具有不需自己建立场源，成本低，效率高，仪器轻便，测量参数多，方便野外工作使用，资料的解释简单且具有良好的地质效果诸多优点，因而被用于寻找暗河、岩溶、断层、含水破碎带等。根据甚低频电磁法自身的特点，用它来确定覆盖层的厚度并取得了良好的效果，拓宽了甚低频在工程实践中的应用范围。 甚低频?-?工作原理 甚低频（VLF）电磁法是用频率为15～25kHz电台发射的电磁波作为场源，在地表、空中或地下探测场的参数变化，从而获得电性局部差异、地下良导体或地下构造的信息，其实质是利用电磁波（一次场）在传播过程中遇到导体或磁性感应体时，将使其极化而产生二次电流，从而引起感应二次场，二次场与一次场合成后，改变了一次场的振幅、方向和相位，研究和测定这种引起一次场的畸变参数特性，就能反映地下导体或磁性感应体的实际存在。 甚低频?-?测量方法 通过详细的野外调研，确定好测线方向和测点间距以后，按如下方法进行野外测量。首先选台定向。在中国境内可以利用的VLF电台有2个：日本的NDT台和澳大利亚的NWC台，这2个电台的信号稳定，工作时间长。选定发射台（一般选NWC台），3用EM-16发射台的方向。这时方式选择开关置于EM-16，并使异相/电阻率的刻度指0，EM-16把手内的2个线圈呈水平状态，EM－16R装置向下。在水平面内转动整个仪器，直到电台信号为0。这时EM－16把手的长轴（S线圈）指向电台，而短轴（R线圈）与磁场成最大耦合，长轴方向即为电台方向，然后将方式开关打到EM－16R。然后测量读数。在与把手长轴成一直线的方向上打电极M和N，它们相距10m，并把电缆与EM－16R控制台连接起来，先把电阻率测程开关置于×1000的位置（根据情况可改变测程），转动位于EM－16上的异相电阻率控制旋钮，一直到扬声器中的电码声达到最小。转动EM－16R控制台上的相位控制旋钮，使电