“电磁频率测深视电阻率—相位多参数综合反演法”课题

该课题是煤炭科学研究总院西安分院物探所承担的煤炭科学基金项目。针对电磁频率测深ρ_ω视电阻率曲线因受地表电性不均匀体的影响,使ρ_ω曲线产生上下平移的“静态偏移”现象,严重影响频率测深成果的地质解释,提出利用转换相位参数进行“静态偏移”校正的方法,使频率测深资料反演解释更趋合理。该法相位曲线直接由视电阻率曲线转换而来,也可实测。     

电磁频率测深转换相位法

本文讨论了电磁频率测深转换相位法的主要原理,并在PC1500机上实现,它可以弥补不能实测相位的不足,因而有较强的实用性。计算结果表明:转换相位曲线与理论相位曲线形态一致．并且有分层明显、反映大深度基底能力强的特点,它同实测相位曲线一样,能够真实地反映地电信息和断面特征。在此研究基础上,提出了利用相位和振幅进行频率测深综合解释的解释方法。使用该方法对黑龙江绥滨测区频率测深的解释结果与钻孔和资料相比效果较为满意。     

大地电磁测深法阻抗相位的特性与应用

作为大地电磁测深法的主要参数,阻抗相位和视电阻率相比,具有较强的抗干扰能力和较高的分辨率.笔者从分析阻抗相位与视电阻率的关系入手,导出了相位视电阻率的递推公式,分析了阻抗相位的重要特性.以银额盆地实测大地电磁测深剖面资料的处理和解释为例,利用相位递推视电阻率校正了低频段视电阻率曲线的形态畸变,使视电阻率的残余静态效应得到了较好的压制,利用相位曲线的极值点准确地确定了白垩系低阻电性层的界面,弥补了视电阻率在资料解释中的不足之处,说明了阻抗相位在大地电磁测深资料处理解释中的作用.     

视电阻率和相位数据的Bostick反演在频率测深中的应用

本文利用视电阻率结合转换相位数据对频率测深近于远区资料进行 Bostick 反演,并在 PC-1500机上实现。反演结果表明,该方法反演速度快、计算方便,可在野外及时处理实测资料,并能绘出ρ（H）-H 曲线图,结合所给参数及转换相位曲线的变化规律自动判层,解释结果可作为直观的定性或半定量解释依据。      

关于频率电磁测深几个问题的探讨(四)——对频率电磁测深静态效应问题的再探讨

频率电磁测深属电磁法,同样存在静态效应问题。在前人研究的基础上,根据静态效应的概念与特征,提出用电磁场边界条件直接阐明其产生机理与表现特征,由此可以更好地解释视电阻率在双对数坐标上沿其坐标轴平移的方向与幅度。又根据视电阻率曲线在双对数坐标的平移性,指出利用与斜率不变性相关的方法做静态效应校正是有效的,例如相位法。最后补充说明了几个概念问题,以期更好地理解静态效应问题。      

频率测深法在煤田地质勘探中的应用效果

讨论电偶源频率测深法在甘肃省龙首山北缘地区的应用及效果。用全区视电阻率定义的方法校正了非平面波效应影响;用振幅转换相位的方法克服了静态效应影响。     

大地电磁测深不同极化模式测深曲线特征在探测断裂中的应用

大地电磁测深数据包含TE和TM极化模式信息。在二维地层结构条件下,这两种极化模式获得的ρ_(xy)、ρ_(yx)视电阻率曲线特征及相互关系与地下电性结构有关。当低阻体或断裂等地质构造存在时,两种曲线存在明显的组合规律。在探测深大断裂工作中,综合利用两种模式的视电阻率曲线及其组合规律信息,可以排除浅部低阻体的影响,确定隐伏断裂的位置。本文研究了浅部低阻体和断裂地层结构模型的ρ_(xy)、ρ_(yx)视电阻率曲线特征及变化规律,并将其用于深大断裂处的实测大地电磁测深资料的解释,地质效果较好。理论研究和实例验证说明利用ρ_(xy)、ρ_(yx)视电阻率曲线的特征可以为大地电磁测深资料解释提供有效的参考信息。     

用频率测深法分析H、A型曲线的规律

频率测深法的电磁场振幅曲线,在理想的波区条件下,只考虑地面波的作用,特征比较简单,视电阻率曲线的变化与地层电阻率随深度变化的对应关系较明显,曲线类型较易识别。但在实际工作中,由于r极距受到仪器功率、灵敏度的限制,不可能选得很大。      

大地电磁测深法阻抗相位的特性与应用

从分析阻抗相位与视电阻率的关系入手,导出相位视电阻率的递推公式,对银额盆地实测大地电磁测深剖面资料进行了低频段视电阻率曲线的形态畸变校正,使视电阻率的残余静态效应得到了较好的压制,利用相位曲线的极值点准确地确定了白垩系低阻电性层的界面。     

电偶源频率电磁测深中的EX分量

在电偶源频率电磁测深的各场量中,电场ＥＸ分量具有分辨率同,观测信噪比高,不需作近场改正等优点。在有地表电性不均匀引起的静态偏移情况下,可通过转换相位消除静态偏移。因此在资料处理与解释中可不局限于比值电阻率的模式,使频率电磁测深具有更大的灵活性与适应性。     

随钻方位电磁波电阻率成像模拟及应用

随钻方位电磁波电阻率成像资料在地质导向中起着至关重要的作用。利用三维有限差分数值模拟方法计算随钻电阻率仪器激发的电磁场随仪器方位变化的规律,分析实现方位电阻率测量以及成像的原理及方法。数值模拟结果表明：在常规随钻电磁波仪器的基础上,增加倾斜或横向接收(发射)天线,可以实现地层方位的预测和判断,同时方位电磁波电阻率成像结果受相对井斜角、地层电导率对比以及地层地质构造的影响;利用方位电阻率成像以及定向信号成像结果可以预测和判断层界面、地层方位特征以及各向异性地层走向;幅度比电阻率成像效果优于相位差电阻率成像;在均匀各向异性介质中,线圈距和工作频率越大,视电阻率受垂向电阻率影响越大;线圈距越大,定向幅度信号越强,能预测的层界面的距离越大。     

实测视复电阻率振幅谱换算相位的可行性

从理论上阐述了由视复电阻率振幅谱换算视相位谱的可行性之后,结合实际情况考察这种换算过程中误差的传递情况。得出结论:这种换算虽理论上可行,而实际中一般是不可行的。这一结论的意义在于视相位谱资料一般只能实际采集。尽管这样做要降低野外工作效率。     

双频激电法在浙江省苦麻岭地区找矿勘查中的应用

浙江省常山县苦麻岭地区位于钱塘台褶皱带华埠-新登陷褶带上,具备了与成矿密切相关的条件,但地形起伏大、构造复杂、植被发育茂盛等因素严重制约着探矿效果。为此采用双频激电法,通过对称四极测深对该勘查区进行勘探。针对视电阻率测深曲线出现的跳跃、波动等异常形态,结合地层岩性、构造裂隙发育情况及视幅频率反映,对干扰因素进行排除,并依据视电阻率曲线拐点异常及增大趋势确定区内花岗岩岩体埋深及边界变化规律,指出该花岗岩顶部界面较平缓或下凹处,其围岩接触带为富集、成矿的有利部位。由视电阻率ρs和视幅频率Fs断面图推断,矿化异常等值线未封闭,异常中心位于测线以东,该结论对勘查区及类似地区扩大找矿规模具有一定指导意义。     

海水层对海洋大地电磁勘探的影响研究

为了研究海水层对大地电磁测深的影响,建立了一维层状模型并进行计算。结果表明,海水层对电磁场的影响特征主要表现为高频段的影响大于低频段,磁场的影响大于电场,相位的影响大于振幅。针对海洋大地电磁测深中使用远参考道问题,设计了三种二维地电模型(取参考点位于陆地或海底,测点位于海底),并对三种模型的大地电磁响应进行了有限单元法数值模拟,通过异常对比研究表明,在海洋大地电磁测深中可以使用远参考道,获得海底深部介质的地电信息。     

多频去耦在双频激电数据去耦中的应用

在频率域激电法所用频段0.1~10Hz范围内,单纯由激电效应决定的视电阻率幅值的频率特性,可近似地表示为频率对数的线性函数;电磁耦合效应使视电阻率幅值发生的变化,可近似表示为频率的幂函数。因此,多频测量法被提出用于频率域激电法的电磁耦合校正。SQ-3型双频激电仪设有4个频组,频率从1/13~8Hz,正处于近似公式适用的范围。将前人多频去耦的思路应用于双频激电数据的处理中,根据双频激电的特点,提出双频仪的多频组电磁耦合校正,经野外实际应用,去耦效果良好。     

三维张量CSAMT响应特征研究

张量CSAMT(可控源音频大地电磁法)能完整地描述三维的地电信息,更适应复杂地质条件下的地质勘探。采用将总场分解为一次场和二次场的策略,用差分近似微分形成大型线性方程组,通过解方程组得到张量CSAMT三维正演结果。通过计算低阻和高阻目标体的响应,发现卡尼亚视电阻率和视阻抗相位对低阻体表现为低值异常,对高阻体表现为高值异常,视阻抗相位达到极值时的频率比视电阻率达到极值时的频率要高。张量CSAMT对低阻体比高阻体更灵敏,在同样条件下,高阻体的异常区位置相比于低阻体会上移。某工区的勘察案例表明,根据卡尼亚视电阻率异常能定性地判断地下异常体的存在,为解决地质类问题提供了依据。本研究为张量CSAMT三维反演提供了基础。     

水平多层介质上水平电偶源频率电磁测深的阻抗实部等效电阻率

本文讨论了水平电偶源频率电磁测深中阻抗实部等效电阻率的具体定义和算法。用该方法计算的等效电阻率是电磁响应的单值函数,并极大地改善了视电阻率随频率变化的关系曲线,能直观地反映出地电断面随深度的客观变化,数值较接近地层真电阻率,且接近速度很快,假极值效应明显压低。数值计算和实际应用表明该方法是灵活、可行的,可很好地消除频率电磁测深中波区视电阻率曲线在非波区的畸变效应。     

双频激电法在山区复杂条件下的应用——以福建垄源金多金属矿区为例

双频激电法可同时得到低频和高频电位差,由其计算视幅频率可抵消相同的影响因素,抑制干扰,增强异常幅值,提高观测精度。根据垄源金多金属矿区物性参数可确定受构造控制的硫化多金属矿（脉）体多以充填形式产出,具有低阻高极化反映,随着埋深的不同,视幅频率（Fs）有相应的变化,幅值一般为4%～11%,与背景视幅频率（Fs）2%～4%有明显差别。该区野外工作采用SQ-3C双频激电仪器,测网布设测线6条,其中线距100m、点距10m、、测线长度为400m。根据Fs、ρs曲线形态及Fs等值线图解释该矿区存在一条破碎带,破碎带北部呈现矿体异常特征,推断矿体（脉）走向为北西—南东向。依据该物探成果结合地质资料,布置钻探验证孔,其中8-1孔于156m见导水断裂破碎断层,8-2孔于31m见高品位金多金属矿（脉）体,验证物探解释与地质钻探吻合。     

极化大地复电阻率正反演

论述了层状极化大地复电阻率正、反演算法。给出了层状极化大地条件下三极和对称四极装置视复电阻率的解析表达式,并引入线性滤波方法实现表达式的求解。正演算例计算结果表明;随着频率的降低,复电阻率相位峰值增大;随着极化层层厚增加,复电阻率虚部平缓变化后连续递增。介绍了递推反演算法的实现过程,从理论模型试算结果看,测深曲线较好地反映了极化层Cole-Cole参数随深度的变化规律,其曲线的首支和尾支趋近于极化层的真Cole-Cole参数,表明了反演计算的可行性。     

提高伽马伽马曲线煤层定厚解释精度方法探讨

在贫煤地区,煤炭资源赋存差异较大,纳入资源量计算的煤层厚度也较低,个别地区甚至降到0.30m。目前煤层定厚解释常用视电阻率曲线和伽马伽马曲线。煤层顶底板在视电阻率曲线的解释点是"根部拐点",因此人为误差较小;而伽马伽马曲线的解释点是煤层密度和煤层顶底板密度的二维函数,变化较大。根据伽马伽马测井曲线的对称性原理,提出利用平均密度法确定煤层定厚点,即用煤层伽马伽马曲线幅值分别与顶、底板围岩的伽马伽马曲线幅值相乘后再开方的方法获得煤层定厚顶、底板解释点的伽马伽马幅值。该方法既提高了伽马伽马曲线煤层定厚解释精度,又将复杂问题简单化,在实际工作中具有较强的可操作性和使用性。