测量磁场水平分量H y的电性源广域电磁测深法

基于层状大地表面水平电偶极源电磁场公式系统,提出了比值法获取H y分量全区视电阻率计算公式。计算了层状地电模型多个收发距的电磁场各场分量E x、H y、H z,并用这三个场分量计算了全区视电阻率,以及E x/H y卡尼亚电阻率,并与模型的MT卡尼亚电阻率频谱曲线进行对比。发现H y全区视电阻率在赤道装置和轴向装置的广大区域对地电模型均有较好的响应,可进行单分量广域电磁测深。轴向装置H y全区视电阻率与赤道装置垂直磁场H z全区视电阻率相似,在低频段与层状模型大地电磁测深卡尼亚电阻率有相似的频率响应特征,在较小收发距条件下对大埋深基底就能有较好的响应。赤道装置和轴向装置测量的水平电场E x分量全区视电阻率在低频区均会进入“饱和”区。对于各电阻率定义方法,合适的收发距是较好地反映出地电特征深度变化的前提,多收发距测量有利于揭示深部电性特征。     

不同装置瞬变电磁含水异常特征分析

利用不同埋藏深度和倾向的板状体模拟含水裂隙和采空区,通过简单的理论计算,给出了瞬变电磁法的定源回线中心测量和重叠回线装置对该含水地质体的二次场响应特征。理论分析与实测数据表明,定源回线中心测量和重叠回线装置的含水地质体的视电阻率异常特征较大差异,对于含水采空区,前者表现为低视电阻率,后者则显示为高视电阻率;对于含水断层裂隙,二种装置的视电阻率拟断面图均表现为视电阻率等值线的近似直立。另外对于瞬变电磁二次场,定源回线中心测量装置会在含水地质体最浅部的地面投影点附近存在一个过零点,过零点两侧二次场的极值大小决定了含水地质体的赋存形态;重叠回线装置会在含水地质体最浅部的地面投影点附近存在一个极小值,极小值两侧二次场的极大值大小可确定含水断层裂隙的倾向。     

TEM框内回线装置发射框边界影响及消除方法

探讨了大定源回线框内观测装置的视电阻率计算问题。中心回线晚期视电阻率计算由于受边界影响及不满足晚期条件,计算的视电阻率值有畸变,影响了煤田采空区及富水性的解释。利用电偶源时域垂直磁场求取全区、全期视电阻率,解决了发射线框的边界影响问题及早期道视电阻率计算问题。理论模型计算和实测资料的处理结果表明了该方法的有效性。      

CSAMT测量中磁场对测量结果的影响

CSAMT的标量测量中常采用共磁道测量方式,即同步观测测量剖面上多个电道信号和垂直测量剖面的一个磁道信号,由此计算各测点的Cagniard视电阻率。因磁场测量位置的不同,势必对测量结果产生影响。计算了均匀半空间条件下不同测量位置的磁场强度,以及对视电阻率的影响;模拟了存在局部三维异常体时,赤道装置下不同位置的磁场对视电阻率的影响。结合野外实测资料分析认为,由磁场测量位置偏差引起的视电阻率误差难以校正,在实际工作中应尽量采用单电单磁的测量方式;当在大收发距且浅层电性结构单一的条件下,可以采用三电一磁的测量方式。研究对CSAMT标量测量方式的改进及实际勘查工作具有一定的指导意义。      

垂直岩脉的大地电磁响应研究

对垂直岩脉的大地电磁响应进行解析推导,给出了TM极化和TE极化下高阻基底与低阻基底的垂直岩脉视电阻率解析公式,并通过对计算结果的分析,概括出垂直岩脉的大地电磁响应之视电阻率曲线特征。     

水下直流电阻率法数值模拟

利用有限单元法对水下电阻率测深进行数值模拟。与地面测量不同的是，水下电极所处的深度、水体本身和水底地形都会给电阻率数据造成较大影响，给数据的解释带来困难。若先通过计算，分析不同电阻率装置在水下测量时的视电阻率与水深的关系，再用有限单元法对水下的三维地电断面进行数值模拟，讨论水底地形对视电阻率的影响．即可用比较法消除地形影响。     

水下地电调查的新方法

本文提出了一种用于水下多层介质视电阻率测量的新技术。这种方法基于直流地电回声测深原理。用一个多层地质模型来模拟地质目标。以测量排列为电极－电极型，电极位于水下，垂直取向。这种特殊的电极设置在不能使用常规电法时尤为有用，尤其是水深时更为重要计算得出的视电阻率表明由水下目标所引起的被测信号在质量上有很大的提高，而应用传统的地面电极方法所测得的信号很小或者没有反应。实际上，水的分层、水下潜流或气象条件等     

磁源瞬变电磁法中心回线装置全程视电阻率定义及计算

讨论了磁源TEM中心回线装置全程视电阻率的计算问题。利用电偶极子的瞬变场叠加来计算磁源TEM中心回线装置的瞬变场,均匀半空间的计算结果表明,该方法是可行的。用电偶极子的瞬变场定义了磁源瞬变电磁法中心回线装置全程视电阻率,通过对二、三、四层电性断面的视电阻率的计算,并与TEM晚期视电阻率进行了对比,说明了该定义的优越性。实测磁源TEM资料的计算表明,用电偶极子的瞬变场定义的磁源瞬变电磁法中心回线装置全程视电阻率较好地反映了电性断面特征,其对浅层磁源TEM探测及资料解译具有使用价值。     

大倾角多煤层采空区的探测研究

针对鹤岗矿区大倾角多煤层采空的实际情况,在充分进行地质调查的基础上,选用地面电法进行采空区勘探。首先根据瞬变电磁法的电位单枝衰减曲线、视电阻率曲线等异常响应特征进行定性确认是否存在采空区,再通过视电阻率断面图进一步划定采空区的范围及富水性。选用直流电剖面法三极装置对多层采空区及积水情况进行探测,最终确定该矿区3#、9#、11#及21#等多煤层采空区位置及积水区范围。根据矿区验证钻孔揭露的煤层采空区对应的视电阻率值变化情况,修正视电阻率"门槛值",对视电阻率断面图进行二次解释,重新圈定的采空区范围与积水情况与钻孔资料高度吻合。     

基于等效磁偶极子的定源回线瞬变响应计算方法及视电阻率定义

为求解定源回线内不同位置瞬变电磁响应表达式,提出了将发射源进行分解,等效为不同位置多个垂直磁偶极子,对各垂直磁偶极子源产生的响应进行叠加来获得定源回线的瞬变响应。完成了定源回线内任意点的场值计算,获得了定源回线装置垂直分量瞬变响应值,给出了定源回线装置下的全区视电阻率定义,并在理论模型条件下进行了计算验证。该方法计算速度快,精度高,能够满足计算要求。      

井地2.5维DC反演研究

开展了不同观测方式的井地2.5D直流电阻率反演研究。①从2.5维直流电阻率满足的边值问题出发,采用变分原理结合节点线性基函数推导了2.5维井地DC满足的积分弱解形式;②构建了二阶最大平滑稳定泛函的2.5维井地直流电阻率正则化目标函数,采用共轭梯度算法对正则化目标函数进行最优化求解,并采用逐步衰减正则化因子的求解策略来提高反演的稳定性;③设计了均匀半空间模型得到的数值解与解析解对比,电位的相对误差在2%以内,阐述正演算法的正确性和高精度。另外,分析了不同观测装置的2.5维井地直流电阻率异常体特征,并对不同观测方式对2.5维井地DC理论数据进行反演研究。研究结果表明,井中数据的引入提高了2.5DC对纵向探测的分辨率能力,同时提高了2.5DC反演有效性以及准确性。     

高密度电法与探地雷达在地下溶洞探测中的联合应用:以广西柳州地区为例

在广西柳州地区特高压线路建设中,利用高密度电法对溶洞进行探测,然而探测结果难以判断高阻异常是充气溶洞的响应还是石灰岩本身的高阻特性响应。在高密度电法探测结果的基础上,进一步使用探地雷达对异常模糊区进行复测验证,雷达结果中出现形如双曲线的反射异常,从而判定高阻异常来源于充气溶洞,而不是石灰岩本身。     

高密度电阻率法在地下涵洞勘测中的应用

本文介绍的高密度电阻率法是一种新兴的电阻率方法，与常规电阻率方法相比，高密度电阻率法具有成本低，效率高，测点密集，反映地电信息更丰富，更直观以及资料解释简单方便等特点。本文运用高密度电阻率法勘测地下涵洞，实践证明，高密度电阻率法获得的图形，质量高，解释误差小，是一种方便实用，效果良好，能广泛应用于工程勘测的物探方法。     

二维高密度电阻率法数值模拟与应用

高密度电阻率法作为工程勘察领域广泛使用的勘察方法之一,与传统电阻率法相比,具有效率高、信息丰富等优点。本文首先从高密度电法原理出发,介绍了两种常见的装置（温施装置和温纳装置）的特点。然后依据实测资料建立了地电理论模型,并通过理论正反演数值模拟,分析了两种装置下模型的电性响应特征,并与实际资料与进行了比较,进而进行地层分层和地质解释。结果表明,温施装置进行地质分层效果更佳,通过高密度电法正演模拟指导反演可提高地层分层和地质解释的精度。     

探地雷达和高密度电阻率法在围垦堤坝探测中的应用

基于抛石层与淤泥质黏土层存在较大电性差异,采用探地雷达和高密度电阻率综合法对某围垦堤坝抛石层进行探测,获得了抛石层的范围和 厚度。经钻探验证,探测结果与实际较吻合,表明利用探地雷达和高密度电阻率法可有效探测围垦堤坝抛石分布及厚度。     

复杂山地近地表结构综合调查及建模技术研究

复杂山区近地表调查技术是制约地震资料品质的主要因素。这里利用地质雷达和高密度电法相配合,在四川南江山区进行了近地表结构综合调查。地质雷达探测精度高,高密度电法探测深度大且能有效补充介质电性信息。通过微测井数据进行标定,建立了近地表结构的深度和速度模型,为地震静校正提供了依据。经研究结果表明,采用近地表调查数据进行静校正的地震品质得到了提高。     

电阻率法在地基处理工程中的应用探讨

土的电阻率相关参数指标与土的工程力学指标紧密相连,并可反映土的一些特殊性质,如土的污染特征、地基液化特征等。本文首先简要介绍了土的电阻率理论,分析了土电阻率的室内外测试原理与方法。在归纳相关文献与工作的基础上,探讨土电阻率法在地基处理及其相关领域中的应用。深入分析了电阻率法在水泥土搅拌桩质量评价、地基处理效果评价、地基液化评判、压实土质量评价以及地基污染中的应用特征以及评价方法。并讨论了土的电阻率理论研究中存在的问题,展望了土电阻率理论的研究与应用前景。     

高密度电阻率法在山前冲积平原地层勘察中的应用

利用山前冲积平原岩土体间的电性差异,使用高密度电阻率测量系统,采用不同的装置,不同电极距对山前冲积平原地层进行岩土层界面的划分.比较不同装置的勘探效果,以及不同电极距的勘探效果,说明此种情况下使用哪种装置,哪种极距勘探效果更好.使用钻孔资料来证明视电阻率反演结果的正确性,通过反演结果校正钻孔资料可能存在的误差.这种相互验证的综合勘探方法,使最终的解释结果更贴合实际的地层分布.     

Geoelectrical investigations by means of resistivity methods in karst areas in Romania

The applicability of resistivity methods to ground water investigations is well recognized. As water-saturated rock formations have a lower electrical resistivity than dry ones, an electrical resistivity survey should result in low resistivity anomalies. Normally, such anomalies are interpreted to indicate areas of potentially significant ground water flows. In karst areas, however, interpretation may not be as straightforward: for example, large electrically conductive domains can represent water bearing zones, whose fluid-permeability may be poor; alternatively, fast flow conduits, which may be unsaturated, occur as slender objects, and not as clear anomalous features. In order to deal with such extreme heterogeneities, resistivity investigations require some specific adjustments. One example is the so-called “mise à la masse” method. In Romania, it was used to trace the cold karst water inflows that detrimentally affected the commercial exploitation of a thermal spring, Hercules at Baile Herculane. Conventional geoelectrical approaches––such as using resistivity highs to detect air-filled cave passages, are proved to be less efficient in the considered karst investigations.