大地电磁勘探中的电力线工频干扰

大地电磁法勘探中,因电力线频率不单一,产生的工频干扰场量级大,给数据处理造成困难。为给削弱、压制干扰提供依据,进行了试验。在地表上方某一高度无限长直导线模拟输电线,推导、计算在其通以谐变电流时的电磁场值。计算结果表明：即使距离输电线500m处,其干扰场依然可以完全淹没目标信号;但该干扰场有固有特性和规律。通过探讨得出,在一个波长之外,电力线产生的电磁场为平面波转而成为有用信号,在一个波长之内,可以根据其电、磁场的方向性有选择地布极,以避免两个方向的视电阻率同时受到干扰。     

AMT野外最佳观测时间及人工源信号作用的探讨

通过对不同野外工作时间获取的音频大地电磁测量数据的对比分析,总结了天然电磁场的特点及最适宜开展音频大地电磁法野外工作的季节.最后,指出了采用人工信号源弥补天然电磁场弱信号的有效性.     

EH4电磁测深系统在成矿预测及控矿构造解译方面的应用

EH4连续电导率剖面仪是利用人工电磁场源与天然电磁场源测量大地电阻率的一种频率域和时间域相结合的大地电磁测深系统,兼有单点测深和剖面测量的双重功能。文章以广东河台金矿、安徽桃冲铁矿EH4电磁测深应用为例,在分析区域地质情况、综合前人研究成果的基础上,详细进行了测量剖面成果的解译。测量结果表明,EH4电磁测深系统在成矿预测和控矿构造解译方面的应用效果好,对深部矿体形态、延深及控矿构造的展布反演清晰,对2个矿床进一步的找矿工作意义重大,也进一步证实了EH4电磁测深技术在地质勘查方面的应用前景广阔。     

双频激电法感应耦合的数值计算与分析

在吸收前人工作的基础之上,针对均匀半空间情况下,对双频激电测量中的中梯装置电磁耦合规律与特点进行了研究和计算。在该数值的计算中：①以Maxwell方程为基础,从矢量势及边界条件出发,阐述了各向同性、线性均匀半空间时水平电偶极子源产生的谐变电磁场;②针对中间梯度常规测量装置中的平行线布线方式和共线（供电线呈“n”型）布线方式,推导了电磁感应耦合效应的具体计算公式,计算并分析了EM效应引起的视幅频率随供电极距、工作频率、大地电阻率和偏移距等因素的变化规律。最后,对这二种布线方式的电磁耦合效应进行了比较,平行线布线方式的电磁耦合效应比共线布线方式的电磁耦合效应强烈。     

频率域电磁法正演技术最新进展

简要介绍了两种应用于频率城电磁法正演领域的最新技术--电磁势和拟解析近似技术.它们的突出特点是有效地提高了地电模型中存大较大电性差异界面时的电磁场的正演速度和精度.为研究不同地电条件下电磁场空间分布规律,为反演技术实用化,提供了有力工具.     

高阻空洞的瞬变电磁响应特征及其探测效果

通过球体电磁响应的计算,对低阻围岩中高阻球体模型电磁响应测量结果进行了分析,获得了高阻球体的异常特征。对干旱地区深埋土洞的工程探测结果表明:高阻土洞的瞬变电磁响应特征与模拟实验结果类似,对高阻目标体具有较好的探测效果;高阻体引起的瞬变电磁场异常范围大于目标体实际规模。      

航空电阻率填图技术及其应用

航空电阻率填图是通过反演或量板转换技术把测量到的航空电磁场信号换算成反映地下岩层的视电阻率值。它摆脱了测量工作中高度的变化以及不同航空电磁系统响应性状差异很大给地质解释工作造成的困难。通过对南宫、嘉鱼地区航空电磁资料的应用,显示出该技术良好的应用前景。     

海底电磁探测仪器的承压密封舱

在海底进行电磁场探测必须解决仪器的承压密封问题。密封舱的体重对海上投放作业的难易程度有直接影响。为协调设备安全与海上施工效率的一致性,对所研制的承压密封舱需进行合理设计,以较小的体积和重量实现所规定的承压指标。论述了海底电磁探测仪器的承压密封舱的可靠性设计方法、舱体内部的器件安装结构及海底测量过程,压力模拟试验表明所研制的承压密封舱已达到设计要求。     

感应电磁法的分类及其在地质勘察中的应用

感应电磁法是一种以岩矿石的电磁性质差异为基础,利用电磁感应原理,通过观察人工或天然源形成的电磁场的空间分布和时间或频率变化规律,以达到勘察地质体特性的一类勘探方法。按照电磁场随时间或频率变化规律可分为时间域电磁法、频率域电磁法2大类,其中频率域电磁法包括大地电磁法(MT),音频大地电磁法(AMT),可控源音频大地电磁法(CSAMT),广域电磁法(WFEM)等;时间域电磁法包括以瞬变电磁法(TEM)为主的众多门类;之后发展起来的时频电磁法则兼顾了时间域电磁法和频率域电磁法两大类的特点。感应电磁法在深部矿体探测、石油勘探、工程地质勘察、场地污染勘察方面获得广泛应用。目前电磁法仪器的采集数据的精度已经越来越高,且随着计算机技术的不断发展与结合,采集数据与处理数据的集成一体化已经走向成熟,仪器也已经越来越轻便以适应各种复杂的勘探地形。     

大地电磁测深资料的噪声干扰

在概述大地电磁场场源的基础上,阐明了影响大地电磁测深资料的噪声分为场源噪声、地质噪声和人文噪声,它们分别来自不同的源。研究了各种噪声对大地电磁测深资料的影响特点,并对几种常见的噪声干扰信号进行了频谱分析。结果表明地质噪声一般影响全频域,近场干扰主要影响高频的有限频率,但近处雷电影响高频的较宽频带,而负荷系统的不稳定则主要影响低频。最后提出了消除或降低各种噪声干扰的可能办法或建议。     

数字发射在航空电磁仪中的应用

讨论了航空电磁仪工作原理、数字发射机以及数字发射多频的原理,介绍了数字发射在航空电磁仪的应用.航空电磁仪发射机由于采用了最新的数字发射技术,减少了系统的重量、使用更灵活、零漂更小、噪声水平更低,提高了电磁测量系统的技术指标和测量能力.     

强干扰区含噪电磁场的时空分布特征

噪声是限制电磁勘探应用效果的瓶颈之一,明确含噪电磁场数据的特征是强干扰区开展电磁法研究的首要问题。本文依据庐枞矿集区的干扰源调查及大量实测数据,通过对比不同条件、多种类型的电磁场数据,归纳了强干扰区电磁噪声源的主要类型,并总结了含噪电磁场数据的时间域、频率域及空间分布特征。结果表明：强干扰区噪声源可按多种形式进行分类;含噪电磁场数据在时间域常具有显著的形态、振幅、结构及相关性特征;时频谱常表现出不同的时间分段及频率分带特征;频域响应常呈分频带畸变特征,以"近源"型畸变最为典型;噪声影响的空间分布与场源类型、观测方位及地下结构等因素相关。     

时间域航空电磁数据线圈运动噪声去除方法仿真研究

时间域航空电磁探测中,接收线圈在地磁场中的运动产生感应电动势,形成线圈运动噪声,因其幅度较大而成为航空电磁探测中的主要噪声源之一。线圈运动噪声具有低频特性,虽然幅度随频率增大而迅速衰减,但仍然含有高于发射基频的频率成分;因此,传统的高通滤波器在处理线圈运动噪声中存在一定的局限性。根据航空电磁数据的特点,采用多项式拟合全波半周期运动噪声,运用拉格朗日优化算法求解运动噪声多项式系数,并将其从半周期电磁数据中去掉以达到去除噪声的目的。通过仿真实测数据的运动噪声压制实验,对比分析了多项式拟合法与传统高通滤波器法的线圈运动噪声去除能力。仿真结果表明,多项式拟合法能够有效去除航空电磁数据中的线圈运动噪声,提高信噪比超过40 dB。     

基于小波分析的瞬变电磁信号消噪

密集采样的瞬变电磁信号其中晚期信号一般较弱,常规的滤波方法有时难以取得好的效果。应用多尺度小波分析方法进行瞬变电磁信号的去噪处理,可有效地区分有用信号与干扰噪声,经试算得到了比较满意的去噪效果,是一种瞬变电磁信号去噪的可行实用的方法。     

时间域航空电磁系统探测深度研究

时间域航空电磁系统探测深度与采样时间、发射磁矩、大地电导率、仪器背景噪声和灵敏度等诸多因素相关。本文基于时间域航空电磁一维正演对时间域航空电磁系统探测深度进行研究。正演算法从麦克斯韦方程出发,结合准静态近似条件,得到一维层状介质上空中心回线频率域电磁场响应的垂直分量,并采用汉克尔积分进行计算,进而通过时-频变换获得时间域电磁场响应。探测深度研究参考仪器背景噪声水平,通过设定最小可识别信号阈值（本文设定为系统背景噪声三倍）获取最大可探测分离时间,进而利用该分离时间结合平均电导率求取最大探测深度。最后本文以VTEM系统为例,对不同层状介质模型以及不同发射磁矩、背景噪声、发射脉宽和飞行高度下的时间域航空电磁系统最大探测深度进行分析和讨论。     

小波分析在TEM资料处理中的应用

针对瞬变电磁信号频带宽、动态范围大、晚期信号弱的特点，常规的滤波方法难以取得好的效果，提出应用多尺度小波分析进行瞬变电磁信号的去噪处理。实测资料的数据处理结果表明，小波分析能有效地区分有用信号与干扰噪声，是一种瞬变电磁信号去噪的可行实用的方法。并详细阐述了瞬变电磁信号的特点及小波去噪的原理。     

最小噪声分离在航空电磁数据噪声压制中的应用

时间域航空电磁数据经预处理后,仍存在残余噪声,影响电磁探测对地下异常的识别能力。笔者提出一种基于最小噪声分离的去噪方法,将一组含噪电磁数据通过旋转矩阵线性变换为按照信噪比大小排列的最小噪声分离成分,利用信噪比较大的最小噪声分离成分重构电磁数据,以达到分离噪声的目的。仿真数据去噪结果表明：最小噪声分离不仅能够有效压制晚期道剖面噪声,还能准确分辨异常信息;晚期道信噪比较测线滤波提高了11.28 dB,实测数据的噪声水平也由±50 nT/s降低到±10 nT/s。     

半航空瞬变电磁干扰特征与降噪研究

为了验证多旋翼无人机在半航空瞬变电磁勘探作业中产生的电磁干扰影响,笔者等开展了一系列实验,包括在无人机不同工作状态下进行时频噪声分析,以及研究噪声源与接收点之间距离对噪声水平的影响。实验发现,大疆T20无人机电机转动产生的周期性电磁干扰频段在550~900 Hz,当接收线圈与无人机的距离为10 m时此干扰可被忽略。针对剩余的其他噪声,笔者等提出了基于移动窗口的递归最小二乘法自适应降噪方法。通过降噪实验,验证了该方法能够有效压制干扰,还原出信号的原始特征。将此降噪方法应用于香格里拉安乐铅锌矿实测半航空瞬变电磁信号处理,取得了显著的降噪效果。     

ATEM瞬变电磁系统在长春市活断层勘探中的应用

分析了电磁噪声在城市中的存在方式和特点,讨论了人文噪声对城市活断层探测的影响。由于城市环境的限制,瞬变电磁法中发射线圈的边长受限,提出通过加大发射电流和信号叠加、分段放大等技术来压制电磁噪声,提高信号的信噪比,以确保城市探测的有效性。采用吉林大学自行研制的ATEM瞬变电磁测量系统,在长春市伊通河和蔡家等地的活断层进行了勘探研究,取得了较好的效果。