可控源音频大地电磁法在地下水勘查中的应用研究

根据可控源音频大地电磁（ＣＳＡＭＴ）法进行地下水勘查时取得的大量资料,通过总结、分析与研究,提出了在蓄水构造的断层上,ＣＳＡＭＴ测量的视电阻车断面等值线图呈中间低、两侧高的异常特征．利用这一模式解决了在山区、半山区,很多地球物理方法难以解决的地下水勘查问题．经打井验证,成井率很高．     

可控源音频大地电磁法在地下水勘查中的应用研究

根据可控源音频大地电磁（ＣＳＡＭＴ）法进行地下水勘查时取得的大量资料，通过总结、分析与研究，提出了在蓄水构造的断层上，ＣＳＡＭＴ测量的视电阻车断面等值线图呈中间低、两侧高的异常特征．利用这一模式解决了在山区、半山区，很多地球物理方法难以解决的地下水勘查问题．经打井验证，成井率很高．     

可控源音频大地电磁测深法勘查深度研究

可控源音频大地电磁测深法的勘查深度问题在理论研究和实际工作中都得到了广泛的关注,本文分析了水平层状大地电磁正反演方法的基本原理,说明了可控源音频大地电磁测深法在深部勘查方面具有可靠性.通过建立两个三层地电模型,并对吉林某地区的CSAMT实测数据进行了带源反演成像,与已知钻井资料对比分析表明,可控源音频大地电磁测深法对地下1000~2000 m深度的反演较为准确,能够反映地下电性的垂向变化.     

可控源音频大地电磁法在隐伏煤矿区的应用

应用可控源音频大地电磁法在福建隐伏煤矿区进行了勘探研究.针对"三下找煤",在试验区做了CSAMT探测,分析原始数据,结合各矿区相关的地质资料,比对反演结果,进行了地层划分,圈定了靶区.研究结果表明,在隐伏煤矿区应用CSAMT法探测煤系地层有切实可行的效果.     

可控源音频大地电磁法在岩溶塌陷勘察中的应用

本文利用可控源音频大地电磁法对广西来宾市吉利村的岩溶塌陷分布特征进行了研究,研究结果表明吉利村岩溶塌陷主要沿断层带发育,并预测了部分隐伏断层-管道型岩溶塌陷隐患,给出了具体位置.可控源音频大地电磁法可以大致圈定断层引起的强岩溶发育区域,为寻找这类岩溶塌陷提供可靠的依据,但对地下隐伏岩溶塌陷位置、埋深、规模、充填物性质等的探测还需结合其他物探方法.     

可控源音频大地电磁法在隐伏活动断裂探测中的应用

根据已有地质和地球物理研究结果,北京东部平原地区存在多条第四纪隐伏活动断裂。为了查明该区基岩面的起伏情况、断裂的空间展布以及深部断面的延伸情况,2010年初,在北京顺义区庙卷村和朝阳区孙河地区附近完成了2条可控源音频大地电磁测深剖面。文中介绍了可控源音频大地电磁法(CSAMT)隐伏活动断裂勘探的特点、资料采集过程及数据处理方法,结合区域地质资料对研究区域进行了综合地质解释。结果表明:CSAMT法在隐伏活动断裂探测中能给出工区内断裂的构造位置、倾向、断距以及发育规模,为地质分析工作提供可靠的基础资料。CSAMT法已经成为隐伏活动断裂探测中一种重要的地球物理手段,在城市活动断裂探测中发挥着重要的作用。     

瞬变电磁法在江西罗塘石膏矿采空区勘查中的应用

江西省贵溪市罗塘石膏矿是一个已探明资源储量在3000万吨以上的大型矿区,经过数年的开采,区内多次发生地面塌陷,当前部分地面塌陷已迫近桂岭、湾上、楼梯等村庄住宅区,给附近居民的生命财产安全带来巨大隐患.由于该矿层赋存于晚白垩系灰色泥岩中,经开采后的含水采空区与上覆第四系地层和围岩的电性差异较小,限制了常用的采空区勘查技术手段的应用,给该区地质灾害勘查造成极大困难.为查明住宅区附近地下石膏矿采空区的分布情况及其对地面建筑物的影响,本文采用对低阻异常敏感、信号强度大,横向分辨率高的瞬变电磁法对区内采空区进行探测,勘查结果识别出多个异常区,结合后期钻孔资料,成功探明了该矿区地下隐伏采空区的空间展布.为该矿区地质灾害防治提供了来自地球物理勘探的基础数据,对今后类似矿区的采空区勘查工作具有借鉴作用.     

可控源音频大地电磁法三维张量阻抗响应特征研究

可控源音频大地电磁法(CSAMT)目前实际应用多以单个源采集标量数据为主,这种工作方式限制了CSAMT探测复杂地质构造的能力.随着CSAMT张量观测系统的推出和精细电法勘探的需求增多,CSAMT张量采集逐步受到重视.为了深化对CSAMT三维张量阻抗响应特征的认识,本文基于电场含源控制方程,采用交错网格有限差分法实现了CSAMT的三维正演算法;与二维CSAMT正演结果对比,验证了三维正演的正确性;设计了代表性三维地电模型,计算了标量和张量阻抗,对比和分析了标量和张量阻抗的响应特征.     

瞬变电磁法在煤矿采空区及富水性探测中的应用

瞬变电磁法作为地球物理勘查的重要手段之一,利用对电阻的异常灵敏反应,将采集到的数据分析处理、绘制出视电阻率测深剖面、视电阻率解释顺层切片,可直观地对煤系地层的采空区展布、含水层及其富水性、断层的富、导水性进行评价,可有效避免矿井开采过程中带来的地质危害及资源浪费.     

2.5维可控源音频大地电磁法Occam反演理论及应用

Occam反演是一种正则化的光滑模型反演方法,它在寻找最小拟合差的同时追求最光滑模型.因地下介质的电性通常是连续变化的,Occam反演考虑了地下介质横向和纵向的光滑情况,应用Occam反演避免了模型电性参数被随意间断.通过建立层状和存在两个异常体的模型,利用2.5维可控源音频大地电磁有限元法作正演响应计算,对响应数据基...     

高密度电阻率法和瞬变电磁法在煤田采空区勘查及注浆检测中的应用

从煤矿采空区诱发的地质灾害对国民经济建设的危害和采空区探测与治理的现实意义出发,总结了煤矿采空区探测中的地球物理方法技术现状,分析了开展煤矿采空区地球物理探测的物性差异前提.在简要介绍高密度电阻率法和瞬变电磁法基本原理的基础上,结合我国新疆某地区的探测实例,研究总结了高密度电阻率法和瞬变电磁法在煤矿采空区探测中的应用效果.结果表明,由于煤矿地下采空区和未采区之间存在有明显导电性(电阻率)差异,使用高密度电法和瞬变电磁法综合勘察煤田采空区效果较好,工作区120 m以上浅部采空区采用高密度电法探测,其定量解释结果精度较高,而100~350 m深度范围内采用瞬变电磁法探测作定量推断解释效果较好.文章还结合应用实例探讨了利用高密度电阻率法评价煤矿采空区注浆治理效果的可行性.     

可控源音频大地电磁数据的反演方法

从反演方程、构造目标函数和求解三方面对用于可控源音频大地电磁法(CSAMT)的实用反演方法中的四种进行了描述．水平层状地层CSAMT法资料的直接反演法首次尝试了一维空间的全资料CSAMT反演，效果较好，但该方法尚难应用于2D、3D复杂介质中；奥克姆反演方法既考虑了横向的光滑函数，又考虑了纵向的光滑函数，得到比较光滑的横向、纵向变化的背景电性结果，但有可能把一些小构造光滑掉．快速松驰反演算法和共轭梯度算法由于计算速度快，占内存少而被用于三维反演中，二者相比，快速松驰算法在求解雅可比矩阵时只做一次正演计算，在更新模型时解小型方程组，所以在速度上更胜一筹．在后三种算法中，由于复杂电性结构无解析解，正演计算都采用数值计算．数值计算的可靠性、速度影响着反演算法的有效性，这方面的研究也将是2D、3D复杂电性结构反演的研究方向之一.     

用于深部采空区探测的可控源音频大地电磁法抗强干扰数据采集及处理策略

高速公路施工穿越煤矿采空区,存在巨大的安全隐患,严重威胁人员和道路安全,因此准确探测煤层采空区位置对公路勘察具有重要的现实意义.本研究采用可控源音频大地电磁法(Controlled-Source Audiomagnetotellurics,简称CSAMT)对煤矿采空区进行探测.为提高强干扰背景下深部采空区的探测精度,本研究有针对性地采取了相关数据采集及处理策略.首先结合采空区地质地球物理特征,在强干扰背景下进行多次试验工作,重点研究发射频率、发射电流、发射距等对高精度数据采集的影响,以确定最佳的组合采集参数.然后,在数据处理过程中着重探讨静态效应对反演结果的影响,同时对反演后的结果采用阈值分割方法突出深部采空区电性异常特征.最后结合研究区已有地质物探资料与反演获取的各测量剖面电阻率断面图,查明隐伏采空区的位置、分布范围、规模等基本情况,并布设钻井进行验证,结果表明,实际采空区的埋深及位置与物探异常对应较吻合,验证了本方法的可行性与有效性.     

瞬变电磁法在地下水勘查中的应用综述

水是地球上最重要的天然资源,供人类需要的淡水有95％以上取自地下水,地下水在人类经济活动中发挥着重要的作用．传统的地球物理方法在地下水勘查工作中得到应用的同时,新的更先进的物探方法不断涌现．近年来,瞬变电磁法在国内外的应用得到迅速发展,在地下水勘查领域的应用也得到拓展．与其它电探方法相比,利用瞬变电磁法进行地下水勘查具有明显优势。     

瞬变电磁法在矿产勘查中的应用研究

通过对两个铜多金属矿区4条剖面、一个铅锌金属矿区2条剖面、一个热水矿区2条剖面进行TEM法试验,采用中心回线装置,通过10、20、40、80、100m等不同的发射边框,分别以对数间隔窗口采样和算术等间隔窗口采样进行试验,试验结果说明:在中浅层矿产勘查中,采用瞬变电磁法算术等间距采样 "小框" 较密点距的方法,比传统的瞬变电磁法大边框对数采样间隔方法具有横向分辨率高、轻便灵活的特点,并且也能实现较大的测深。     

可控源音频大地电磁三维共轭梯度反演研究

可控源音频大地电磁法在资源勘探等领域中发挥着重要的作用.我们把有限差分数值模拟方法用于可控源音频大地电磁三维正演,结合正则化反演方案和共轭梯度反演的思路,将反演中的雅可比矩阵计算问题转为求解两次"拟正演"问题,得到模型参数的更新步长,形成反演迭代,实现了可控源音频大地电磁三维共轭梯度反演算法.该反演算法可用于对有限长度电偶源激发下采集到的可控源音频大地电磁全区(近区、过渡区和远区)视电阻率和相位资料进行三维反演定量解释,获得地下三维模型的电阻率结构.理论模型合成数据的反演算例验证了所实现的可控源音频大地电磁三维共轭梯度反演算法的有效性和稳定性.     

复杂介质有限元法2.5维可控源音频大地电磁法数值模拟

利用有限元2.5维可控源音频大地电磁法（简称CSAMT）数值模拟方法,对100Ωm均匀半空间介质中有限长度的电偶极源产生的电场、磁场及视电阻率、相位特征进行了数值模拟,研究了场的空间变化规律. 在一个象限中,场的特征存在双叶现象,当收发距大于4个趋肤深度时,电阻率较接近介质真实的电阻率,这些结果为观测系统和收发距的选择提供了依据. 波数域场的特征表明,低波数对源的贡献占较大的比例. 有限元法2.5维CSAMT数值模拟的优势在于能较准确地获得复杂介质结构的波场特征. 本文结合直立异常体、倾斜异常体及断陷模型对CSAMT电阻率、相位剖面特征及频率曲线特征的可靠性进行了研究. 数值模拟结果直观地给出了异常体的剖面异常形态. 通过对比研究异常体的剖面异常形态和半空间场的特征进一步说明本文方法和软件在模拟复杂介质结构场特征时是可靠的. 这为认识观测数据,指导反演解释提供了较好的依据.     

音频大地电磁与浅层地震在隧道地质勘查中的应用

针对山区长埋深隧洞勘测技术的研究,是近年来我国隧洞地质勘查中的研究热点,然而传统的钻探等手段在多山区域有很大的局限性,因此,近些年来地球物理勘探方法逐渐面向工程勘探,而单一的物探方法往往在异常判断方面存在局限性,鉴于此在工程勘探中往往运用多种地球物探方法相结合,可以在一定程度上减小了单一物探方法的多解性,提高物探解释的质量以及精度.本文以南水北调某工程为例,在某受水段分别布置了大地电磁法、地震浅层反射物探方法,其中大地电磁法主要用于辅助查明隧洞覆盖层厚度、地层岩性、隐伏构造、地下水位等工程地质条件,地震浅层反射用于查明小规模的地质构造(小断层、溶洞等)的勘查,经过这两种方法的结合,有效的查明了工程受水区的基本地质情况.     

各向异性激发极化层状介质可控源音频大地电磁响应模拟研究

在自然界中,电性各向异性和激发极化效应是岩矿石客观存在的物理性质,传统的电磁勘探方法通常将地下介质简化为不合激电效应的各向同性电阻率模型,不利于实现多参数精细探测.本文开展了考虑介质各向异性激发极化效应的层状大地可控源音频大地电磁响应数值模拟研究.首先提出了各向异性的Cole-Cole模型,然后将各向异性复电阻率代入电...