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.     

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。     

电磁测深法视电阻率定义问题的研究

本文首先提出电法勘探中视电阻率定义的基本原则,并以此为依据讨论了MT法、TEMS法及FEMS法中各种视电阻率定义的优缺点,提出了改进办法.研究发现,MT法利用面阻抗实部或在时间域中给出的视电阻率是很有效的定义方法,能很好地区分良导层,而面阻抗虚部定义的视电阻率效果最差.对TEMS法来说,利用视电阻率全区定义较通常的远区或近区近似定义更有效.研究还表明,由磁场时间导数定义的全区视电阻率有时出现多解性甚至无解,而利用磁场本身定义的视电阻率是很有效的.对FEMS法,进行了类似的全区视电阻率定义问题讨论,虽然取得的结果不如TEMS法理想,但比起目前常用的大、小感应数条件下定义的视电阻率响应还是有一定效果.文中对电磁测深法中出现的视电阻率响应曲线的假极值效应进行了物理解释.     

CSAMT场源效应试验研究

在可控源音频大地电磁法（CSAMT）野外勘查中,往往会存在场源效应的影响,而且场源效应也是长期以来困扰CSAMT野外施工和数据处理解释的难题。因此,识别场源效应,分析场源效应的影响特征,对CSAMT的实际应用效果非常重要。这里采用野外试验的方法。对场源效应进行了试验对比,初步总结了CSAMT场源效应对其视电阻率和阻抗相位的影响特征。     

相位数据在分布式被动源电磁法中的应用

根据二维电阻率模型断面的正演计算,获得视电阻率及阻抗相位的数据,采用归一化相位异常方法,获得阻抗相位在二维断面上的归一化异常分布图,与传统的定性解释图件对比,归一化异常断面图较好地反应出模型中的电阻率异常.最后对分布式被动源电磁法在某多金属矿区获得的实际数据开展了归一化相位异常的提取,获得了有意义的圈闭异常.     

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。     

极化水平层上天然场源激电测深的理论研究

采用Dias模型表征介质的激电效应,对三层水平地层中间层为极化层的天然电磁场源激电测深之视电阻率及阻抗相位进行了理论计算.利用中间层充电率m₂≠0和m₂=0时相同频率的视电阻率振幅比和阻抗相位差作为提取激电效应的参数,重点讨论了不同电阻率断面类型对激电测深异常的影响.最后,给出了在一个已知铅锌矿上的试验结果.     

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.     

大地电磁资料处理中有效视电阻率的利用

有效视电阻率与大地电磁响应阻抗张量矩阵的模相对应,是坐标旋转不变量,在一维条件时有效视电阻率等于常规视电阻率ρα,在二维条件时等于ρTE和ρTM的几何平均,具有降维特征。因静态效应不影响有效视电阻率的曲线形态,所以可用平移法进行静校正,由于与旋转轴无关,对有效视电阻率进行二维反演可避免因极化模式判别不准确而带禾的反演结果偏差。经系统的讨论,认为在大地电磁测深资料处理解释中,可充分利用有效视电阻率发挥作用。     

利用地表电阻率校正大地电磁静态偏移

基于大地电磁静态偏移的基本原理,通过对大量实测资料的处理,提出了一种比传统静态校正方法更有效地压制静态偏移的方法---静态偏移的标定校正法.其核心内容是利用岩性测试的电性参数和测点所在位置表层或浅层地层去标定视电阻率曲线的首支,并利用人机交互式可视化静态偏移校正软件去改正视电阻率曲线.经过40多条测线共700多个测点的实际应用,证明该方法是目前较理想的静态偏移校正方法.     

CSAMT的静校正应用——联合反演法

CSAMT方法应用在地下近地表存在电性横向不均匀体时,在双对数坐标系中视电阻率曲线会出现沿着视电阻率轴平行移动的现象,称之为静态效应。静态效应对深部电性结构处理解释结果影响重大,需对其进行合适的校正。笔者介绍了目前通常使用的几种静态校正方法,并且分析了各方法的优缺点。对比各种方法,我们选择了时间域的瞬变电磁法和频率域的可控源电磁测深做联合反演,用精度较高的瞬变电磁数据校正受静态影响的可控源测深数据。在甘肃某地进行的铅锌矿CSAMT勘探中,应用联合反演法对可控源测深做静态校正,处理结果与实际地质情况吻合较好。     

Effects of galvanic distortions on magnetotelluric data: Interpretation and its correction using deep electrical data

The non-inductive galvanic disturbances due to surficial bodies, lying smaller than high frequency skin depth, cause serious interpretational errors in magnetotelluric data. These frequency independent distortions result in a quasi-static shift between the apparent resistivity curves known as static shift. Two-dimensional modelling studies, for the effects of surficial bodies on magnetotelluric interpretation, show that the transverse electric (TE) mode apparent resistivity curves are hardly affected compared to the transverse magnetic (TM) mode curves, facilitating the correction by using a curve shifting method to match low frequency asymptotes. But in the case of field data the problem is rather complicated because of the random distribution of geometry and conductivity of near surface inhomogeneities. Here we present the use of deep resistivity sounding (DRS) data to constrain MT static shift. Direct current sensitivity studies show that the behaviour of MT static shift can be estimated using DC resistivity measurements close to the MT sounding station to appreciable depths. The distorted data set is corrected using the MT response for DRS model and further subject to joint inversion with DRS data. Joint inversion leads to better estimation of MT parameters compared to the separate inversion of data sets.     

大地电磁测深相位数据的研究和应用

MT资料处理方法近年来得到了较快发展;各种二维反演、偏移成像技术也有了新的进步。在大地电磁测深资料处理中,长期以来使用视电阻率和相位作为解释参数,但是视电阻率和相位均存在一定的局限性。该文从理论上研究了相位微分的性质,通过模型说明了相位微分的算法:先将获得的相位数据求导,得到相位微分曲线,用比较法得到曲线的极值点,通过极值点对应的周期确定主要导电层的深度和电阻率。利用相位微分能在较小的周期内得到较大的勘探深度。使用该方法对一维和二维模型进行的实验是可行的,对实际资料进行的处理结果也是令人满意的, 从而说明该方法是有效的。     

Identification and Correction for MT Static Shift Using TEM Inversion Technique

ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＴｈｅｆｉｅｌｄａｎｄｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌｓｔｕｄｉｅｓｓｈｏｗｔｈａｔｉｎｔｈｅｐｒｅｓｅｎｃｅｏｆｎｅａｒ ｓｕｒｆａｃｅｉｎｈｏｍｏｇｅｎｅｉｔｉｅｓ ,ＭＴａｐｐａｒｅｎｔｒｅｓｉｓｔｉｖｉｔｙｃｕｒｖｅｓｏｎｔｈｅｌｏｇａｐｐａｒｅｎｔ ｒｅｓｉｓｔｉｖｉｔｙｖｅｒｓｕｓｌｏｇｆｒｅｑｕｅｎｃｙｄｉｓｐｌａｙａｒｅａｌｗａｙｓｓｈｉｆｔｅｄｉｎｌｉｎｅｗｉｔｈａｆａｃｔｏｒ ,ｃｏｎｓｔａｎｔｉｎａｌｌｆｒｅｑｕｅｎｃｉｅｓ ,ｗｉｔｈｔｈｅｉｍｐｅｎｄｅｎｃｅｐｈａ…     

联合式大地电磁场静位移二维校正方法及其应用

大地电磁测深法中的静位移是国内外专家十分关注的问题, 虽然提出了多种解决方案, 但各种方法都有其效果与弊端.从大地电磁场基本理论出发, 讨论了大地电磁测深法及其衍生方法的静位移问题, 并提出了一种改进的大地电磁场静位移校正方法, 利用最优估计和迭代的思路将平面聚类法和首枝重合法结合起来, 解决不同成因产生的静位移效应, 并使其完善为能够实现大规模资料处理的方法.使用理论模型响应验证了该方法的正确性, 并且通过实测数据的应用结果与已知信息的对比分析, 验证了方法的有效性.      

大地电磁法中的RHOPLUS理论及其应用研究

简述了大地电磁法中的Rhoplus理论.结合实测资料,详细介绍了Rhoplus理论在检查视电阻率和相位资料间的一致性、估算任意频点的视电阻率和相位值及其上下限、合理拼接不同仪器系统采集的资料、发现或校正由仪器或处理软件的问题引起的曲线畸变、了解受干扰噪声影响造成曲线畸变的程度等方面的应用.     

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。      

瞬变电磁法在准噶尔盆地南缘东部台28井区近地表调查中的应用

瞬变电磁法(TEM)是近年来国内外发展速度较快、应用效果较好的一种电磁方法,由于其施工便利、成本低廉、工作效率高、应用效果明显等优点,已广泛应用于金属、煤炭、地下水等矿藏勘查.该方法应用于地震勘探中的表层结构调查,虽不能直接得到近地表地质体岩性信息.但可通过连续观测获取不同岩性间电性差异信息,根据电性相对关系得到准确的近地表地质体形态和岩性分布规律,为地震资料后续处理提供可靠的静校正量.瞬变电磁法勘探深度由浅层5 m到中深层300 m左右.准噶尔盆地南缘东部台28井区勘探实例表明,通过电性分层、小折射和地震微测井成果资料综合解释,在表层结构建模和计算静校正量方面取得良好效果.