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。     

大地电磁静态效应模拟研究

通过数值模拟分析模型宽度、厚度、埋深、电阻率等参数对视电阻率、视相位的影响,发现TM模式受静态效应影响严重;异常体产生的静态效应畸变随埋深变浅而增大,地表异常造成的畸变尤为严重;异常体与围岩的电阻率差异越大造成的静态效应越明显;相比厚度,同比改变异常体的宽度对视电阻率的影响更大.通过曲线拟合各参数与视电阻率的相关函数,估算参数计算异常体对视电阻率的影响程度,以达到改正的目的.     

泰安地区岩溶富水构造激电测深法异常类型

大量的抗旱打井找水开发深层岩溶地下水资源实例证明,泰安岩溶区不同岩溶形态富水构造激电测深异常类型及成因有一定规律可循.富水构造上的电测深曲线异常类型可划分为缓升型、缓降型、低阻V型、低阻平台型,富水地段电测深视电阻率断面等值线异常类型可划分为低阻台阶型、低阻梯度带型、低阻U型.以溶洞等岩溶形态为主的富水带引起相对低视电阻率、低视极化率、低半衰时及衰减度低异常,出现激电测深法多参数“同步低”异常;以断层构造破碎为主的富水带引起相对低视电阻率及低视极化率异常,产生相对高半衰时及衰减度极大值异常,出现视电阻率与激电测深法多参数“反相”异常.     

基于小波分析的MT静态效应识别及校正

大地电磁测深中,观测结果常受静态效应的影响而发生畸变,增加了资料解释工作的难度。基于小波分析理论,提出使用Daubechies小波分解对有静态效应测点进行有效识别。建立含有静态体并镶嵌有高阻异常体的地垒模型,分别采用中值滤波方法、相位法和小波分析方法进行了静态效应的校正。结果表明:相位法校正结果不稳定,相对误差随频点起伏较大;中值滤波方法在高频段误差较大;基于多尺度小波分析校正方法比较稳定,误差基本不超过5%,能够有效的压制静态效应。采用小波分析方法对某区大地电磁(MT)实测数据进行了静态效应识别和校正,取得比较理想的效果。      

CSAMT视电阻率曲线对水平层状大地的识别与分辨

在三层和五层介质模型上,通过改变各电性层层参数并进行相应的数值计算,比较并分析了可控源音频大地电磁法卡尼亚视电阻率曲线对各层信息的识别与分辨能力。上部覆盖层厚度的增大和电阻率的减小使视电阻率曲线对下部信息的分辨能力下降,而下部地层层参数变化的影响则相对较小;低阻薄夹层对曲线的影响主要由其纵向电导所决定,纵向电导越大异常值越明显;高阻夹层对曲线的影响则取决于其厚度埋深比,比值越大高阻层越易于分辨,而曲线对高阻层电阻率值变化反应不敏感;在10%的分辨标准下,当低阻夹层纵向电导大于覆盖层的0.2倍、高阻夹层电阻率大于围岩5倍以上并且厚度埋深比大于0.2时,各有可分辨异常。相邻高低阻层差异的增大将使曲线的震荡假异常更加明显,导致分辨能力下降。     

黔南岩溶石山区电测深法异常类型及其成因探讨

大量的抗旱打井找水开发深层岩溶地下水资源实例证明,黔南岩溶石山区不同岩溶形态富水电测深法异常类型及成因有一定规律可循,单支电测深曲线异常类型可划分为缓升型、缓降型、低阻平台型、低阻V型、低阻平升型.低阻降尾型,富水地段电测深视电阻率断面等值线异常类型可划分为低阻U型、低阻O型、低阻梯度带型、低阻台阶型.     

CSAMT场源效应的三维模拟与试验

场源效应严重影响了可控源音频大地电磁法(CSAMT)的应用效果,为了分析场源效应的影响,利用三维积分方程数值模拟计算方法,模拟场源下方存在三维异常体模型,然后做了相关的野外试验。模拟和野外试验证明场源下方基岩深浅不同,受影响的是低频段,高频段几乎不受影响;低阻体产生的场源复印效应更强,也就是说观测数据受低阻体影响更大。     

高密度电法在某固废堆场防渗墙渗漏勘察中的应用

高密度电法是一种集测深法和剖面法于一体的电法勘探方法,具有测点密度大、施工效率高、对探测目标体分辨率高等优点,在工程物探领域得到了较为广泛的应用。本文介绍应用高密度电法在马鞍山市某固废堆场的防渗墙进行渗漏勘察,经过数据处理,得到视电阻率等值线断面图进而圈定低阻异常区域,成功探明渗漏部位,并对渗漏部位进行有效治理修复,阐明了该方法在这一工程勘察领域是一种有效勘探方法。     

典型岩溶富水构造的多极距联合剖面曲线正演模拟研究

基于点电源电场微分方程以及电场满足的边界条件出发,结合目前高密度电法找水时常用的点线布设方式,对岩溶区常见的隐伏断层破碎带和溶洞两类低阻富水构造的多极距联合剖面曲线进行了二维正演模拟。模拟结果表明:联合剖面曲线对地下隐伏低阻体反应灵敏,曲线存在良好的分异性。对溶洞低阻富水构造来说,溶洞富水构造埋深约为1/2~2/3倍极距时,正交点异常最明显,随着联合剖面极距继续增大,同步低趋势逐渐显现;地下低阻溶洞空间范围越大,联合剖面曲线分异性越好,正交点异常越明显。对断层破碎带低阻富水构造来说,随着联合剖面极距的增大,正交点向断裂破碎带倾斜方向略为移动,但并不明显,正交点位置主要受浅部低阻的影响,随着极距的逐渐增大,同步低趋势逐渐显现,正交点左侧在断层倾斜方向上越来越多的测点呈现同步低异常,但曲线较平缓,而正交点右侧的曲线较陡,视电阻率在断层顶板的正上方处出现极小值。当联合剖面曲线正交点异常较明显时,随极距的增大正交点处视电阻率值逐渐降低,当联合剖面曲线异常形态以同步低为主时,随极距的增大正交点处视电阻率值趋于稳定。联合剖面曲线左右两支形态对于水平对称模型是对称的,对于倾斜模型是非对称的,倾斜低阻构造的倾向与联合剖面曲线正交点附近较陡一侧的曲线倾向一致。模拟结果可应用到岩溶地区高密度电法的多极距联合剖面曲线资料解释中。      

巷道围岩中瞬变电磁场三维数值模拟

为了进一步研究井中瞬变电磁法的问题, 建立了巷道和异常体模型, 用推导出的扩散方程的七点差分格式对磁偶极源激发的瞬变场进行了数值模拟。观察到 "烟圈"场在低阻体处早期等值线发生明显畸变, 随着时间的增加影响逐渐减弱;而巷道处的畸变较弱, 持续时间长。根据多个测点计算得到的数据, 绘制了磁场和和磁场对时间导数的等值线断面图, 显示等值线向低阻体处聚集畸变;而磁场对时间导数等值线的畸变可持续较长时间。     

福建童子岩组电性特征分析

由福建地区各地层测井三侧向电阻率值的统计结果发现,童子岩组低阻特性突出,但有时也会表现出中高阻异常;盖层不同,童子岩组对应的CSAMT法视电阻率曲线类型也各不相同,但谷值都在100Ω·m内;从卡尼亚电阻率剖面图看,童子岩组煤系一般表现为200Ω·m内的低阻异常,当厚度大且含煤性好时,表现为阻值在50Ω·m内的较大面积的低阻异常。总结本地区利用卡尼亚电阻率剖面识别和划分童子岩组地层的经验,认为在中高阻地层中如花岗岩、溪口组等,解释童子岩组煤系的阈值为200Ω·m;而在低阻地层中如沙县组、文宾山组等,可将阈值定为50Ω·m。     

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.     

工作面顶底板富水构造三维立体探测应用研究

通过分析断层、陷落柱等构造裂隙发育区域等富水异常体的瞬变电磁响应特征,结合某煤矿1310工作面的探测实例,介绍了在煤井工作面现场存在大量锚杆、锚网支护及金属液压支架影响情况下的瞬变电磁探测施工参数,并结合该工作面的顶底板视电阻率等值线三维切片图,解释了工作面上下各60 m范围内的富水性:低阻异常在三维视电阻率立体图中表现为2个柱状闭合异常,其中异常A是富水性较强的陷落柱响应,空间方位偏向于顶板;异常B为液压支柱等铁器干扰所致。根据解释结果,在二个异常位置共布置了10个钻孔,经验证与探测结果较吻合。     

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。     

瞬变电磁在资料解释中如何消除低阻屏蔽

常规的瞬变电磁资料处理解释方法是对野外采集的归一化二次电位数据通过公式计算转化为视电阻率值,然后针对各目的层绘制等视电阻率平面图,并通过对平面图的解释圈定出异常区域.由于受浅层低阻屏蔽影响,使得绘制出的平面图从浅层到深层的视电阻率等值线形态非常相似,若浅部存在低阻层,则对深部的异常进行解释难度较大.利用原始的归一化二次电位差值方法可消除低阻屏蔽的影响,该方法在山西潞安集团司马煤业有限公司的应用,验证了其勘探效果.     

椭球体的视电阻率特征

椭球体是最具代表性的典型三维地电体之一,它三个轴的长短经过变化后可以和多种形状的地电体相似。因此,实现了椭球体电阻率的求解,就可以模拟绝大多数三维地电体的电阻率曲线。从拉普拉斯方程的求解出发,得到了均匀空间中存在的水平椭球体异常表达式,并用简单加倍的方法得到了均匀半空间中水平椭球体的视电阻率公式,结合倾斜旋转椭球体的视电阻率公式的规律,得到了倾斜椭球体的视电阻率公式,再进行一系列简化得到板状体。最后分析对比了均匀电场中旋转椭球体和板状体的视电阻率曲线的形态和规律。结论表明:旋转椭球体与板状体的视电阻率曲线的走向大体相似,且板状体的曲线相比旋转椭球体较缓和。对于低阻情况,在异常体顶部附近的视电阻率异常为零,异常体的倾向一侧有极小值,反倾向一侧有极大值,曲线随倾角α的增大而逐渐变陡。对于高阻情况,视电阻率的极大值出现在异常体顶部附近,两侧有极小值,倾向一侧的曲线较缓和而反倾向一侧的曲线较陡峭,随着倾角α的增大,视电阻率异常变大。     

MT方法在冀东迁安铁矿区深部找矿中的异常识别

文章叙述了通过MT方法在已知矿体上的剖面试验,结合钻探验证的3个钻孔的见矿情况,以及电偶极子人工场源对观测数据影响的对比、分析,指出依据航磁异常布设、采集的大地电磁剖面测深数据,尽管测点位于生产矿区,数据受到较严重的人文噪声干扰,且其部分频段异常形态与近区特征非常相似,实际上应为数据反演过程中所用软件未曾考虑铁矿石磁导率所致,而非近区效应;当一维视电阻率和相位曲线自几千赫兹以上即出现类似近区特征,二维反演剖面中的假象视电阻率异常高达几千至几万欧姆米时,应为有较强磁性的岩石和磁铁矿的反映;具有一定磁性的岩石和磁铁石英岩（包括磁铁石英辉石岩）在假象视电阻率异常强度、异常梯度变化上具有不同特征,可结合岩、矿石的电性、磁性特征予以识别.     

不同类型低阻异常航电时间常数的特征分析

时间域航空电磁系统工作原理是机载发射线圈向地下发射脉冲电磁波,接收线圈观测断电后来自地下低阻体的二次感应电磁场,通过对观测数据进行处理解释达到探测地下低阻体的目的。结合近年来从事时间域航空电磁法探矿数据和资料解释的实践,分别对电力干扰、表层强低阻体、表层弱低阻体和地下低阻体航电异常响应的时间常数τ的特征进行了综合分析,总结出以下规律:电力干扰在τ图上一般显示为不连续的线性异常,电磁响应呈跳跃状的无规律衰减;低阻异常在τ图上一般显示为高值区,电磁响应呈指数衰减,导电性越好规模越大的低阻体衰减越慢。     

基于非结构有限元的电阻率超前探测中旁侧异常影响特征研究

为了进一步探究旁侧异常体在巷道电阻率超前探测中的影响规律,提高探测精度,采用基于对偶加权后验误差估计的自适应非结构有限元法进行三维正演研究。首先通过无限大垂直板状体模型验证了该方法在超前探测模拟中的适用性和准确性,建立无旁侧异常体模型模拟巷道中的超前探测响应;然后分别对高低阻旁侧异常体的方位、与巷道h和掌子面的距离、巷道大小、不同供电和接收方式以及在多层介质中对超前探测的影响进行了数值模拟。结果表明：巷道前方异常体的实际位置可由异常曲线极值推断出;高低阻旁侧异常体的响应总体上不会掩盖巷道前方的异常响应特征,但会使对应范围内的异常曲线出现凸形或凹形畸变,畸变位置与实际位置相符合;巷道空腔的存在加强了底板异常响应,不同巷道大小对顶板异常影响不同,总体上不会影响巷道前方的异常响应;多层地层中,异常响应曲线仍能反映出旁侧异常体的实际位置,巷道前方的异常响应特征是否会被掩盖要视各层电阻率大小情况而定。干扰异常的辨别需要结合实际进一步开展研究。     

长春市九台区大青山金矿地球物理特征研究

大青山金矿位于吉林省长春市九台区大青山南侧。该金矿为低硫化物浅层低温热液矿床。其围岩是典型的钙碱性安山岩、英安岩、流纹英安岩或流纹岩。根据本次可控源音频大地电磁法电阻率剖面显示北西侧为相对视电阻率低阻区,结合物性测量结果,推测深部视电阻率为400Ω·m的地质体为白垩系营城组的安山质凝灰岩。测线中部出现视电阻率高阻异常,出露地层为中生界白垩系营城组钙碱性安山质凝灰及少量角砾岩,蚀变表现为石英含量增多,多发育在临近槽探矿体的蚀变围岩中,以硅质细脉充填围岩裂隙中,且硅化和碳酸盐化相伴。推测引起视电阻率高阻异常为强蚀变的硅化点,局部相对视电阻率中高异常为碳酸盐化带。高视电阻率的富硅富钾流体沿构造F0断裂运动与岩石中的长石、绿泥石反应生成绢云母,碳酸盐化主要形成方解石。