物探方法在地下热水勘探中的应用

缺水地区需要寻找地下水,旅游开发有时需要寻找温泉,地球物理勘探也因此在这些方面发挥了重要的作用。通过阐述天然电场选频法在某地温泉勘探中的应用效果和异常成因的理论分析,结合作者多年的实践应用可知,地下含水构造体在地表会引起选频法明显的相对低电位异常和指针摆动信息,将该方法应用于湖南浏阳某地的温泉勘查中,当其它物探方法受场地环境限制的情况下,选频法在含水破碎带上方获得了明显的异常,钻孔验证结果也证明了天然电场选频法的有效性。在实践应用的基础上,作者进一步从麦克斯韦方程组出发,通过对均匀谐变电磁场中低阻水平圆柱体的感应场进行理论推导和模拟计算,说明天然电场选频法的异常成因主要是由二次感应电场所致。     

天然电场选频法在勘察地下水中的应用

天然电场选频法是勘察地下水赋存情况的一种物探方法，与常规物探方法相比，具有快速、信息丰富、独特的地质效果。     

天然电磁场测深

本文系作者十余年来研究该一新的物探方法的理论总结与实测成果介绍,天然电磁场是一个随机场,作者于其中找到了一个并不随机的稳定量;任一方向的磁场与其垂直方向的电场的比值。引入一个多层岩层相叠时其表面对电磁波入射的总反射系数的概念,从而导出了方法的正反演计算式及相应仪器的设计方案,并制造了测深仪器。     

天然电场法找水效果的再认识

当前国内生产天然电场选频仪的厂家在宣传天然电场法找水时有夸大效果和缺乏实事求是的倾向,作者在进行大量地野外应用试验的基础上进行总结。首先简要介绍天然电磁场的场源及特征,指出天然电场法的利弊。对选频法中的多频测深进行了分析,指出它在理论上存在的诸多问题。肯定三频剖面法的应用效果,也指出单纯应用该法找水存在的不确定性。首次提出三频测深的曲线绘制和分析方法,进一步提高天然电场法找水的成井率。     

自然电场法与高密度电法联作在西江中下游岩溶区找水中的应用

基于溶洼区浅层岩溶地下水的渗流特性,研究富水岩溶地质结构在地下水渗流作用下引起的自然极化及由此形成的自然电场的分布特征,通过自然电场法与高密度电法联作,利用科研和中国地质调查局地质调查项目中探采结合井位的综合物探结果,探讨以自然电场法为主导、辅以高密度电法等综合物探方法,在西江中下游岩溶石山地区不同水文地质环境中寻找岩溶地下水的成功应用效果与失败的经验教训。研究结果表明,感应类电法（如瞬变电磁法、音频大地电磁测深法、地面核磁共振法、激发极化法、声频大地电场法、甚低频电磁法等）受电网、通信网络等人为电磁场干扰较严重;高密度电法抗人为电磁场干扰的能力较强,信噪比较高,但勘探深度相对较浅,且易受炭泥质灰岩、岩溶矿产等良导电岩矿体的干扰。自然电场法利用岩溶地下水运移引起的富水岩溶地质结构自然极化特征,自然电场异常与动态地下水的补给与运移状态关系较密切,自然电场法与基于探测目的体导电特性的高密度电法联作寻找溶洼区浅层地下水可起到方法互补、相互印证、提高探测分辨率与精度的作用。      

天然电场选频法的响应特性分析与应用

静态效应是频率域电磁法应用中不可避免的一种物理现象,通常通过校正方法进行压制或消除。本文提出一种直接利用天然电磁法的静态效应进行浅部电性异常体勘探的新思路,利用天然电场选频法(FSM)能够测量天然交变电磁场在地表所产生的几个不同频率的水平电场分量来研究地下介质的电性变化。首先采用二维有限单元法对FSM开展正演模拟,模拟结果表明：当近地表存在低阻异常体时,地表沿测线方向的水平电场分量曲线与FSM实测曲线形态相同,在低阻体的上方出现十分明显的低电位异常;当计算的频率点增多时,电场分量剖面曲线及其拟断面图会出现静态偏移现象,发现FSM异常实质上主要是静态效应所致。FSM实践应用成果及钻井验证结果表明,当有地下水存在时,FSM实测的剖面曲线及拟断面图会出现明显的静态效应现象,且与CSAMT的勘探成果一致。通过理论与实践可知,直接利用天然电磁场的电场分量开展浅部电性异常体的勘探具有可行性,今后也可利用频率域电磁法的静态效应现象开展浅层地质勘探。     

多种物探方法在湘潭城区活断层勘探中的应用

杨梅洲木鱼湖断裂位于湘潭城区,要查明其位置和性质,地球物理勘探干扰因素多,施工条件不好。调查中分别采用天然电场选频法、高密度电阻率法和地质雷达等方法进行勘探,并通过开挖等方式进行验证,3种物探方法各有特点:天然电场选频法仪器轻便、勘探线布置灵活,干扰因素较少,工作效率高,特别是利用其动态信息确定断层平面位置准确;高密度电阻率法勘探结果比较直观,特别是对断层性质的确定形象,但勘探布极的工作量较大,受地形等因素影响较大,在城区很多地方无法正常开展工作;地质雷达勘探成果形象直观,但设备成本高,勘探受地形等因素影响大,勘探深度有限,一般对表层效果较好。     

声频大地电磁法（AMT）的进展

声频大地电磁法（ＡＭＴ）的进展大地电磁法（ＭＴ）是一种较老的物探方法，它利用仪器在地面测量诸如太阳磁活动或雷电等遥远距离的电磁源在地下产生的天然电场和磁场。这些天然场内含有地电构造的信息。但是，在很长一段时间内由于测量１０Ｈｚ以上的ＭＴ信号在技术上比...     

小热泉子铜矿床物化探找矿效果及综合找矿模式

对小热泉子铜矿进行了一系列物探找矿方法的试验研究工作,其中包括：重力、井中充电激发极化法、高精度磁测、地－井方式激发极化法、甚低频电磁法、瞬变电磁法、天然电磁场测深、可控源音频电磁法、分布式被动源陈列电磁法及中间梯度激发极化法等。仅钻孔原生晕取得一定的地质效果。     

天然低频电场法

天然低频电场法是利用雷电场和游散电流场作为场源,以岩矿石电阻率差异为基础,在地面沿特定的剖面测量大地电场的水平分量,并通过对其变化规律的研究,用来解决水文,工程地质和找矿勘探等地质任务。此法不需要人工供电,可省去笨重的供电设备,因此方法简单,轻便,经济,效率高、适合于快速普查和评价航磁和航电异常。 本方法类似于音频大地电流法,所不同的我们采用的工作频率几周至2K周,野外工作中只测量单方向的大地电场的水平分量,在场源上除了利用天然电磁场变化在大地中感应的大地电流之外,还利用了工业游散电流场,为了使方法名称更符合实际,故将     

隐伏灰岩区定井方法探讨

林州市大部分山区以灰岩为主,缺水严重,隐伏灰岩区找水和定井困难,解决这一难题可以采用搜集、分析区域水文地质资料,开展工作区详细水文地质调查工作,圈定灰岩隐伏区为最佳含水地段,在此基础上综合运用天然电场选频法、对称四极电测深法、超低频地质遥感探测法、测氡法及测汞法等物探技术手段相互印证,确定最佳含水层位置及井点,成井后单井出水量50 m3/h.     

自然电场法展望

自然电场法是我国最早使用的一种物探方法,由于仪器简单,工作效率高,一度成为我国电法勘探的重要手段,而且找到过一批知名的有色金属矿床.     

地磁测深的发展与现状

利用天然电磁场研究地下电性结构的电磁法(EM)主要有两种——大地电磁测深(MT)和地磁测深(GDS)。 地磁测深以天然时变磁场作为施感场源,所以成本低廉。这是和大地电磁测深法一样共有的明显优点。更重要的是它还具有一些大地电磁测深法所不能相比的优势。第一,所谓地磁测深,是仅仅根据地磁时变记录(不需要测电场)计算地下电性结构的。     

物探方法在关中地区地热调查中的效果

本文根据关中地区两个点上的试验工作,初步探讨在关中地区地热调查中物探方法技术的选用以及磁法、重力、电阻率法、自然电场法、激发极化法的作用与效果。     

天然电场选频法在充水岩溶勘查中的试验与分析

探讨了天然电场选频法在岩溶水灾害勘查中的地质效果和异常成因。在四川古叙煤田观文煤矿选定4处试验点,共敷设选频法测线11条,通过对各测线上采集结果的处理和分析,结合现场地形地质条件,推测各点地下充水溶洞的分布情况。根据选频法的解释结果与矿山前期地勘成果及后期运输巷道实际开挖情况的对比来看,该方法的解释结果是准确的,可在今后进一步将该方法应用于地下水灾害勘查,以便为矿山排水巷道、排水措施设计和地下水的安全防治提供科学依据。在实践应用的基础上,进一步从麦克斯韦方程组出发,对均匀谐变电磁场中低阻水平圆柱体的感应场进行理论推导和模拟计算,通过感应二次电场水平分量的模拟计算结果与实测曲线的对比,说明天然电场选频法的异常成因主要是由二次感应电场所致。      

接地电阻稳定性对音频大地电磁法测量的影响

音频大地电磁测深已经成为一种研究地球中浅部电性结构的重要方法,其需要采集微弱且易受环境噪声影响的天然电磁场信号,接地电阻稳定性是影响其测量精度的重要因素。这里基于大地电磁测量的等效电路,计算了均匀半空间条件下测量电场以及AMT视电阻率和相位的响应,并进行了野外对比实验。研究结果表明:接地电阻的变化对测量电场、视电阻率和相位影响不可忽视,尤其是高频;接地电阻变化范围很大时,高的接地电阻可以给电场和相位带来最大50%的误差,给视电阻率带来最大75%的误差。     

几种天然半导体矿物热电特性对地震电场变化的 启示意义

采用BHTE 06型热电测量仪,选择磁铁矿、毒砂、黄铁矿、黄铜矿4种代表性天然半导体矿物进行了不同活化温度下热电势的测量。测试结果显示:几种矿物均有“热电势绝对值随活化温度增加而增加”的规律。根据半导体矿物热电特性的基本理论和天然矿物形成条件的分析,笔者认为:地壳内广泛存在天然半导体矿物,绝大多数半导体矿物具有热电特性。由于“孕震发震过程中存在同源电磁场和热场相互作用”,所以伴随孕震发震过程的热场变化可能激发半导体矿物产生热电效应,进而产生新的附加热电势场。这种附加热电势场可能是映震前兆信息源。这说明,广泛存在的天然半导体矿物极有可能是孕震发震过程大地电场异常变化的重要影响因素之一。因此,深入探讨天然半导体矿物的热电效应,对全面理解震前电场前兆异常变化的机理具有启示意义。     

断层裂隙水的天然电场动态响应特征

流动于断层裂隙中的地下水径流相对较集中,可视为一种运动的导体。在天然电场这一微弱的物理场中可形成明显的动态响应,即在时间和空间上的非稳定运动产生复杂、时变的感应电磁场。试验证明,这种动态响应不仅与地下水埋深、水力坡度有关,而且与观测频率也存在着较密切的关系。      

链子崖危岩体勘查中物探技术的应用

三峡链子崖危岩体防治工程之前进行了大量的调查和勘探工作,为开展整治工程奠定了基础,其中物探技术发挥了重要作用。本文简要介绍了音频大地电场法、甚低频电磁法、电测深法、高密度电阻率法、浅层地震法、声波跨孔法等物探技术探测隐伏裂缝、煤洞、岩溶以及堆积物厚度等方面的应用成果和一些经验。     

辽西金羊盆地大地电磁测深参考道处理效果研究

大地电磁测深法是一种利用天然交变的电磁场进行深部地质构造研究的频率域电磁测深方法,因其装备轻便、成本低、勘探深度大等特点,作为地震勘探的有利补充,被广泛应用于油气资源勘查领域.金羊盆地具有良好的油气资源潜力,但因其处于人文电磁干扰严重地区,近场源电磁干扰不可忽视,脉冲噪声虽影响范围小但其对电场信号干扰较大,充放电噪声对磁场干扰较大,且影响区域较广,有效压制噪声对天然电磁场信号的干扰具有重要意义.参考点选择适当,参考道数据处理技术可以有效压制非相关噪声,提高信噪比,改善数据质量.适当增加大地电磁测深数据的采集时长,对提高单点数据处理质量和参考道数据处理质量均有明显作用.