CSAMT与地热勘查

CSAMT(可控源音频大地电磁测深)方法以其探测深度大、分辨能力高等特点广泛应用于地下水资源勘查、金属矿产勘查、石油勘查等领域,可取得常规电法所无法比拟的勘查效果,尤其适用于圈定地下水资源的空间赋存位置、规模、属性、连通性等钻前勘查工作;近年来我院在全国各地所承担的地下水及地热勘查工作,采用CSAMT方法均取得了良好的应用效果;本文从方法的原理特点出发,总结了该方法应用于地热勘查的主导思想及所需注意的问题,最后给出了部分实例以资借鉴.     

CSAMT与地热勘查

CSAMT(可控源音频大地电磁测深)方法以其探测深度大、分辨能力高等特点广泛应用于地下水资源勘查、金属矿产勘查、石油勘查等领域，可取得常规电法所无法比拟的勘查效果，尤其适用于圈定地下水资源的空间赋存位置、规模、属性、连通性等钻前勘查工作；近年来我院在全国各地所承担的地下水及地热勘查工作，采用CSAMT方法均取得了良好的应用效果；本文从方法的原理特点出发，总结了该方法应用于地热勘查的主导思想及所需注意的问题。最后给出了部分实例以资借鉴。     

CSAMT一维全区反演

由汉克尔变换和连分式求解水平层状大地电偶源的水平电场和垂直磁场,然后由电场和磁场求得卡尼亚视电阻率,不进行近区和中间区校正,直接用阻尼最小法对近区和中间区发生畸变的卡尼亚视电阻率反演,得到地下电性参数。模型试算结果表明:虽然近区和中间区的视电阻率不能正确反映地下电性垂向变化,但由其反演仍能得到正确的结果。     

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。     

CSAMT法过渡区电磁场的特征

通过对卡尼亚视电阻率法频率测深曲线的分析,发现卡尼亚视电阻率与远区电场分量Ex的视电阻率曲线在过渡区出现相交的现象。对产生这种现象的物理机制进行了探讨,并提出在过渡区卡尼亚视电阻率曲线的一个改正方法。改正后的卡尼亚视电阻率曲线与实际地层电性比较吻合。     

CSAMT 2.5维有限元数值模拟

对三维场源二维地电模型的正演计算称为2.5维数值模拟。这里从麦克斯韦方程组出发,1分别求解电磁场的一次场和二次场,将三维场源降为二维;2利用傅氏变换将空间域方程转化为波数域,应用有限元求解波数域电磁场方程,引入无限元解决无穷远边界的收敛问题;3根据电磁场值实虚部的曲线特征,按对数等间隔选取21个波数。编写代码计算均匀半空间与解析解结果对比,电阻率的均方相对误差均小于0.5%,证明其有效性。计算了三种地电模型的电磁场响应,对单一高、低阻体和高低阻组合体的模拟效果真实,异常中心位置基本吻合。结果证明,这里的CSAMT2.5-D正演算法可以模拟较为复杂的地电模型,并取得良好的效果。     

张量CSAMT数据的二维反演

在一单行本中,我们提出了一种ＣＳＡＭＴ正演模拟算法并说明了这种算法在解释野外数据中的应用效果,在本文中,提出了一种用于二维电阻率模型的ＣＳＡＭＴ数据反演算法,这种算法包含一个三维源并可以反演（ＴＥ）模式及（ＴＭ）模式下的数据,用这种算法对假设的数据进行试算,结果表明,不用做平面波校正就能对远区场,过渡区场及近区场进行反演,最终的模型结果显示,原始电阻率模型可被恢复,而不存在任何由上源于效应而产生的     

三维张量CSAMT响应特征研究

张量CSAMT(可控源音频大地电磁法)能完整地描述三维的地电信息,更适应复杂地质条件下的地质勘探。采用将总场分解为一次场和二次场的策略,用差分近似微分形成大型线性方程组,通过解方程组得到张量CSAMT三维正演结果。通过计算低阻和高阻目标体的响应,发现卡尼亚视电阻率和视阻抗相位对低阻体表现为低值异常,对高阻体表现为高值异常,视阻抗相位达到极值时的频率比视电阻率达到极值时的频率要高。张量CSAMT对低阻体比高阻体更灵敏,在同样条件下,高阻体的异常区位置相比于低阻体会上移。某工区的勘察案例表明,根据卡尼亚视电阻率异常能定性地判断地下异常体的存在,为解决地质类问题提供了依据。本研究为张量CSAMT三维反演提供了基础。     

CSAMT发射系统抗干扰供电技术初步研究

在伪随机编码信号的相关辨识理论基础上,根据可控源音频大地电磁法(CSAMT)测量频率范围及受环境电磁干扰影响的程度,将CSAMT测量划分为三个频段,对易受工频及其谐波成分干扰的频段采用伪随机编码发射,高频和低频段采用单频方波发射。发射系统的人机交互和供电波形的产生基于虚拟仪器LabVIEW(Laboratory Virtual Instrumentation Engineering Workbench,实验室虚拟仪器工程平台)软件平台,操作方便、控制灵活。     

南通市狼山地热选址CSAMT勘查

为狼山风景区地热井选址,开展可控源音频大地电磁测深(CSAMT)物探。通过对6条测线进行处理解释,结论得出:垂向斗状低阻异常反映断裂带。断裂带为地下水流通与储集的主要载体,建议布孔于测区北部F4附近,钻孔1000 m左右可望取得略大于30度的地热水。基本查清勘查区内地层结构,是地下水分布的主要地质因素,有利于地热成井。     

CSAMT法在深部找矿中的应用

CSAMT法是建立MT和AMT的基础上发展起来的一种人工源频率域测深方法,具有勘探深度适中、分辨率高和抗干扰能力强的优点,在金属矿勘探中是一种行之有效的方法。笔者先分析了目的矿区（二连铜矿区）的基本地理条件、地质和地球物理特征,得出该铜矿区深部原生铜矿具有＂低阻高极化特征＂的结论,为CSAMT法攻深找盲提供了前提准备条件;而后又介绍了CSAMT的原理和工作方法,并利用加拿大凤凰公司生产的新一代网络化多功能电法仪V8进行野外数据采集,通过对该矿区数据资料的处理和异常分析,推断解释出异常区域,结果表明,该方法成功解释了矿体深部富集区的位置、埋深和范围,并通过钻孔验证,为二连铜矿的二次开发提供了依据,成功地体现出了CSAMT法在攻深找盲中的应用的有效性。     

CSAMT拟二维反演并行计算程序设计

可控源音频大地电磁法（CSAMT）拟二维反演并行计算程序,基于多进程与多线程方式实现程序的并行化,并形成相应的算法和程序。采用该并行计算程序,在多处理器多核工作站上进行实测数据的计算测试,结果表明,CSAMT拟二维反演并行计算程序可以有效提高反演效率。     

CSAMT方法在铁矿勘探中的应用

可控源音频大地电磁法(CSAMT)是以有限长接地导线为发射源,在距发射源中心一定距离处同时观测电场、磁场参数的一种电磁探测方法。这里以CSMAT法在某地区铁矿勘探中的应用为实例,说明该法在铁矿勘探中是有效可行的,并就CSMAT方法在勘探过程中遇到的若干问题进行了探讨,并提出了相关建议。     

CSAMT一维全频视电阻率反演

本文采用全频率视电阻率反演,使用2~(-3)~2~(13)Hz频率,并且不做近区和过渡区校正,直接用卡尼亚视电阻率作为反演参数。正演采用虚界面法计算有限长导线在水平层状介质的电磁场分量,反演采用有限内存拟牛顿法。数值模拟采用三层模型和实测数据进行反演,得到了符合地下电性变化的反演模型结果,证实了CSAMT一维全频视电阻率反演具有可实施性。     

龙永煤田CSAMT法找煤应用

根据野外施工技术、原始曲线类型、资料处理和钻孔验证结果等方面总结了CSAMT法在龙永煤田适中、红林坪、孔党和罗山4个矿区的找煤效果,分析了煤系地层和低阻异常区的对应关系,为更好地划分煤系地层提出了建议。     

张量CSAMT一维数值模拟分析

研究一维张量CSAMT张量阻抗和倾子向量的变化特征,首先应用快速汉克尔变换法,计算准静态条件下x方向电偶极子在柱坐标系中电磁场各分量的数值解,由对称理论得出y方向电偶极子的电场和磁场值;然后,再利用二个源定向,基于张量阻抗关系式,建立六个线性方程,得到张量阻抗和倾子向量,设计理论地电模型,进而对其进行分析。这些工作不仅可以为二维/三维张量CSAMT数值模拟提供对比,而且还可以为张量CSAMT资料解释提供一定的帮助。     

CSAMT法高密度数据采集频率的应用

根据吕梁山前丘陵区的地层特点,对可控源音频大地电磁( CSAMT)法的数据采集频率进行了选择研究,将其应用在地下水及地热探查工作中,取得了良好的地质效果。试验结果表明,加密数据采集频率密度,对于埋藏深度较大且厚度不大的地层,可提高分辨能力,不遗漏有意义的小异常;尤其在勘测资料为深层地下水含水层和薄层地层时,应用高密度频率进行数据采集,增加调查信息量,将会收到良好的地质效果。     

大亚湾某隧道CSAMT数据遗传算法反演

为了查明某隧道范围内的覆盖层厚度、风化壳分带及风化囊、构造破碎带分布以及其他不良地质体的划分。利用CSAMT方法进行了勘察工作。由于测区临近发电机组和大型变电站,电磁干扰强烈,所得数据误差较大。本文利用遗传算法对野外数据进行了反演,与线性反演结果对比,效果得到明显提高。