可控源音频大地电磁测深法.ppt

CSAMT法场源有： 磁性源：产生的电磁场随距离衰减很快，为保持较强的观测信号，场源到观测点距离（收发距）r一般很小（几百米），故其探测深度较小（1/3r)，主要用于解决水文、工程与环境中的浅层地质问题; 电性源：在有限长（1~3km）的接地导线中供音频电流，以产生相应频率的电磁场，其收发距可达十几公里，探测深度可达2公里，具有设备轻便、勘探深度相对较大和横向分辨率高等特点，主要用于地热、油气藏和煤田探测及固体矿产深部找矿。　 　　目前中等深度（1000米左右）水文地质调查的主要方法。 3）提高观测质量的技术措施 ① 地形影响 缺点： (1)静态效应(地表电性不均匀会影响到深部的测量结果)：通过空间滤波软件可减小静态效应的影响。 * §3.4 可控源音频大地电磁测深法(CSAMT) 可控源音频大地电磁法(CSAMT) 是在大地电磁法(MT)和音频（n×10-1~n×103）大地电磁法(AMT)的基础上发展起来的一种人工源频率域电磁测深方法.实质是人工源卡尼亚电阻率测深法，有三大特点：使用人工场源; 测量卡尼亚电阻率，而不是测量单分量视电阻率;改变频率进行测深; 为了克服AMT 观测上的一些困难，20世纪70年代初，加拿大多伦多大学的D.W.Strangway教授和他的学生M.A．Goldstein提出沿用AMT的测量方式，观测人工供电产生的音频电磁场。由于所观测电磁场的频率、场强和方向可由人工控制，而其观测方式又与AMT法相同，故称这种方法为可控源音频大地电磁法(CSAMT)。　　 　　 3.4.1 方法原理 ——— 均匀半无限介质电阻率 实际工作 ——— 卡尼亚电阻率 —— 阻抗相位 3.4.2 CSAMT野外工作方法 1）最佳测量分量和位置的选择 垂向区：供电偶极的赤道区， 共轴区：供电偶极的轴向区， 为远区。 为远区。 2）野外工作方法技术 供电偶极距：一般为1～3km 测点距供电偶极的距离（收发距）：5～20km 电场测量电极距：10～300m，一般用不极化电极 接收的磁场信号经绝缘线输送到接收器与电场同时记录。 垂向区的布置图 　　CSAMT的仪器是具有实时处理的数字化仪，频率范围要求从0.1到200 Hz为了使用更为有效，仪器应为多道。最高采样率要求达到0.25ms。每道都要有去假频滤波器和抑制电源干扰的滤波器，同时整机的特性必须噪声低、输入阻抗高，道间干扰小。 GDP-32Ⅱ+仪器照片 V8仪器照片 ② 场源设置 3.4.3 CSAMT的资料处理和解释 1）资料处理 　　CSAMT资料的再处理包括曲线的圆滑、校正(静校正、地形校正、场源校正……)以及为突出某些有用信息而作的特殊处理等。 静态效应： 场源校正： ①近场源(非平面波)影响及其校正 ②场源的附加效应及其校正 2）资料解释 　　利用阻抗电阻率和阻抗相位联合反演计算出深度—电阻率参数，形成反演 电阻率断面和不同深度解释图件，然后利用反演电阻率资料进行地质解释。 3.4.4 应用实例 1）CSAMT在山西沁水盆地煤层气勘探中的应用 　　地质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，以查明该区的局部构造和断裂分布。 野外观测采用AB＝2km的双极源、供电电流强度为 ，测量电极距 ，大于探测目标奥陶系灰岩顶面深度 MN＝200m。收发距 (1~2k m )的三倍。测探点距一般为500m，测深频段为2-1~212Hz。 图2 a为经过近场校正的视电阻率 拟断面图。 图2 b是经过空间滤波处理后的 拟断面图 图2d是静校正后数据—维定量解释结果 对比图2(a)、(b)、(c)、(d)可以看出，静校正后的 拟断面图 (特别是下部的 高阻等值线)，很好地反映了地下构造形态。 视相位 拟断面图也大体上能反映 地下构造形态，而且没有(a)图那样复杂的陡立等值线异常带。这印证了相位资 料不受静态效应畸变影响的论断。 另一方面、图2 (b)的下部 等值线十分平缓，对地下构造反映得比较清楚。说 明单纯利用相位资料作解释或作静校正，有可能遗漏或模糊地下实际存在的横 向电性变化。 图2 山西沁水盆地CSAMT勘探和地震勘探综合剖面图 CSAMT优点： 　　①使用可控制的人工场源，它的信号强度比天然场要大得多，因此可在较强干扰区的矿区及外围或在城市及城郊开展工作。 　　②测量参数为电场与磁场的比值，减少了外来的随机干扰，并减少地形的影响。 　　③基于电磁波的趋肤深度原理，利用改变频率而非改变几何尺寸进行不同深度的电测深，大大提高了工作效率，减轻了劳动强度，一次发射，可同时完成7个点的电磁测深。 ④勘探深度范围大，目前所用的频率范围及可能达到的发射功率,可达2～3ｋｍ(不同仪器系统的探