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1、音頻大地電磁測深法席振銖2008年4月頻率域電磁測深狀況目前,基于平面波卡尼亞電阻率頻率域電磁測深法向兩個相反的方向發(fā)展,一個發(fā)展方向是重設(shè)備、大功率可控源音頻大地電磁測深法(ControlledSourceAudio-frequencyMagnetotellurics),另外相反的方向是輕設(shè)備,天然源音頻大地電磁測深法(Audio-frequencyMagnetotellurics)。前者,為了提高信噪比,發(fā)射功率從幾千瓦發(fā)展到幾十千瓦,儀器代表是美國Zonge公司GDP系列和加拿大鳳凰公司V系列電法儀
2、;后者的代表是美國Geometrics公司EH-4系統(tǒng)和德國Metronix公司GMS系統(tǒng),后者注重開發(fā)研究音頻大地電磁測深法儀器,為了野外工作方便,提高工作效率,簡化了設(shè)備,從MT法中的張量測量簡化為矢量測量,放棄了Hz測量,使方法從“EH-5”簡化為“EH-4”。我國AMT法在金屬礦勘探和工程勘察中應用剛剛起步。音頻大地電磁測深法特點?1、AMT法利用天然場源,無近場效應、過渡帶效應影響;?2、儀器輕便,適用于地形、植被發(fā)育的山區(qū)使用;?3、觀測頻帶寬,從0.1Hz至100KHz。最小探測深度幾米至最
3、大探測深度2000米,特別適合各種不同深度工程勘察和金屬礦勘探;?4、AMT是張量或矢量測量,對二維構(gòu)造反映比較逼真,采用TM、TE兩種模式觀測,故能較真實的反映地質(zhì)規(guī)律;?5、工作效率高,一個臺班在地形條件相當差的地方,在點距25米時,仍可完成30個點觀測任務;?6、不受通訊條件約束;?7、電阻率計算公式簡單。音頻大地電磁測深法應用范圍?①金屬礦礦產(chǎn)資源勘探;?②油汽田勘察;?③煤田勘察;?④地下水探測;?⑤巖溶探測;?⑥斷裂探測;?⑦劃分地層;?⑧考古;?⑨土壤環(huán)境調(diào)查;?⑩地質(zhì)災害預報與評價。音頻大
4、地電磁測深場源作為大地電磁測深的場源——大地電磁場((又稱天(又稱天然場),具有很寬的頻率范圍,,它主要由太陽風與,它主要由太陽風與地球磁層、、電離層之間復雜的相互作用、電離層之間復雜的相互作用,,以及雷電,以及雷電活動等這些地球外層空間場源引起的區(qū)域性,,乃至,乃至全球性的天然交變電磁場,,不同頻率的電磁場相互,不同頻率的電磁場相互迭加在一起,,是一個非常復雜的電磁振蕩,是一個非常復雜的電磁振蕩。。大地電。大地電磁場入射到地下時,,一部分被介質(zhì)吸收衰減,一部分被介質(zhì)吸收衰減;;一部;一部分反射到地面。。
5、它帶有反映地下介質(zhì)電性特征的電。它帶有反映地下介質(zhì)電性特征的電磁場信息,,人們通過觀測地表的電,人們通過觀測地表的電、、磁場分量、磁場分量,,來,來研究地下地質(zhì)結(jié)構(gòu)及其分布特征。音頻大地電磁測深場源CSAMT場的特征場源p=1p>>1p<<1為有限值近場區(qū)過渡區(qū)遠區(qū)波印亭矢量S=E×H在近、中、遠區(qū)變化情況示意圖天然場信號特征電場(mv/km)磁場(nT)全球電磁場強度平均振幅特征頻率(Hz)我國部分地區(qū)AMT電磁場振幅頻率特性圖音頻大地電磁場特征?在10~100KHz頻帶范圍內(nèi),不同地區(qū)和時間觀測的高頻
6、大地電磁信號的電場和磁場規(guī)律基本一致,這說明大地電磁的高頻信號同低頻信號一樣,都是基本穩(wěn)定可靠的;?在10~100KHz的頻帶內(nèi),有兩個突起、兩個凹陷,突起在4KHz~60KHz與200Hz~800Hz,最大值分別在約20KHz和300Hz;凹陷在800Hz~4KHz與80Hz~300Hz,最低值分別約在2KHz和150Hz;兩個突起頻段電磁信號增強、兩個凹陷頻段電磁信號減弱;?在10~100KHz兩端,以及60KHz~100KHz頻率范圍內(nèi)電磁信號整體減弱,局部在90KHz~100KHz頻段電磁信號有所
7、抬起;在80Hz~10Hz電磁信號遞增,磁場增加的幅度大于電場;?在10~100KHz的頻帶內(nèi),大于75%的頻點的磁場信號振幅高于0.01nT,僅高頻段和部分800Hz~4KHz的凹陷頻段的磁場信號振幅低于0.01nT;類似磁場信號,大于85%的頻點的電場信號振幅高于0.01mV/Km,僅高頻段和800Hz~4KHz的凹陷頻段的電場信號振幅值低于0.01mV/Km;?電場信號的相關(guān)性不如磁場信號的相關(guān)性好。音頻大地電磁測深工作頻率范圍隨著頻率的降低,勘探深度在增加,這就是頻率測深的原理。2pd--1el=
8、e1r趨膚深度d=l=5032pf503rr勘探深度D==3562ff野外工作方法技術(shù)?1、明確任務???1:5000400200001002003004005006007008009001000110012001300140015001600-200203°300ZK-80-12008CK48CK38CK2MTdy18ZK338CK328ZK31???dp10023?8ZK78CK248ZK58CK218CK228ZK38C