过渡区条件下广域电磁法探测深度问题的理论研究

为了研究广域电磁法(WFEM)过渡区条件下的有效探测深度,设计了均匀半空间、二层断面、三层断面及四层断面4种地电模型,通过正演计算得到了趋肤深度—视电阻率曲线。以大地电磁(MT)为参照,对同等收发距下广域电磁法和可控源音频大地电磁法的探测深度进行了比较,结果表明:广域电磁法可以在过渡区进行测量,即以较小的收发距探测到较大的深度。     

多种物探方法在胶西北金矿集中区深部勘探的效果分析

为了建立适合于山东胶西北深部金矿集中区地质—地球物理找矿模型,在已知地质剖面开展多种电磁勘探技术实验,同时优选出适用于胶西北强干扰区金矿集中区深部地球物理勘探方法。对比分析广域电磁法(WFEM)、大地电磁法(MT)、可控源音频大地电磁法(CSAMT)与频谱激电法(SIP)的勘探成果发现:相对于MT而言,广域电磁法具有分辨率高、数据精度高、抗干扰能力强和施工效率高等优势;相对于CSAMT和SIP而言,广域电磁法具有勘探深度大、抗干扰能力强、数据精度高等技术优点。多种方法揭示了剖面线2km内地层和岩体及断裂蚀变带空间分布特征,却未能提供深部内物性参数;反观广域电磁法成果,不仅展示了浅中部电阻率变化规律和特征,同时有效地反映了深部断裂蚀变带的变化特征。结果表明广域电磁法是本次综合物探研究工作中的有效勘探方法,同时为深部成矿预测和模型建立提供了准确的地球物理参数。     

广域电磁法在松辽盆地南部宝龙山地区砂岩型铀矿勘查中的应用

为探究广域电磁法在砂岩型铀矿勘查中的应用效果,以松辽盆地南部宝龙山地区的实测数据为例,从采集频率、视电阻率曲线、探测深度及效果等角度将广域电磁法（WFEM）和音频大地电磁法（AMT）进行了对比,认为：以传统AMT方法所采用的AMTC30探头为例,两种方法高、中频点基本一致,但WFEM最低有效频率远低于AMT;WFEM不存在死频带现象,视电阻率曲线更光滑;WFEM的测深能力、水平成层性和纵向分辨能力均优于AMT方法。宝龙山地区WFEM的应用实例表明：WFEM对浅部沉积地层的水平分层能力和纵向分辨能力较强,可较好地应用于浅层砂体识别等砂岩型铀成矿环境探测中;同时,该方法具有较传统AMT方法更深的探测能力,可探索应用于松辽盆地北部等较深沉积地层的砂岩型铀矿勘查。     

对三种频域电磁法视电阻率的探讨

<正>人工源频域电磁法主要有原苏联提出的频率电磁测深]和欧美国家所提的可控源音频大地电磁法(CSAMT)]两种比较常用的勘探方法,两种方法的基本原理相同,只是在测量电磁分量和电阻率计算等方面略有差别。由何继善院士基于传统的可控源音频大地电磁法(CSAMT)和磁偶源频率测深法(MELOS)提出来的广域电磁法继承了CSAMT     

航空广域电磁法初步探索

文章基于广域电磁法(WFEM)的基本理论,结合当前资源勘查所面临的问题及航空物探的发展现状,主要从基本理论、装备研究、应用测试3个主要方面对航空广域电磁法进行了初步探索。通过探索我们认识到,航空广域电磁数据采集质量易受飞机飞行姿态及飞机本体噪声的影响,但是大于100 Hz的高频段具有更好的数据质量和实际工程应用的可行性。     

E-E_x广域电磁法对低阻薄层分辨能力探讨

对E-Ex模式广域电磁法对低阻薄层结构的分辨能力和在传统意义上"近区"的勘探能力进行了探讨。近期关于广域电磁法的工作重心都放在二、三维正反演上,从一维响应出发,设置了几组含有低阻薄层结构的一维地质模型,正演得出全区视电阻率曲线,了解到广域电磁法对低阻薄层的分辨能力;分析曲线特征,并与可控源音频大地电磁法(CSAMT)一维数值模拟结果进行对比,得出广域电磁法在"近区"工作的优越性。     

广域电磁法在复杂电磁干扰环境的应用研究——以某市周边地热勘查为例

广域电磁法通过人工接地场源建立谐变电磁场,向地下发送不同频率的交变电流,观测一个或多个电磁场分量,以广域视电阻率探测不同埋深地质目标体。该方法以大功率、强信号的人工场压制干扰场来提高信噪比,从而获得有效观测数据。在高压线、铁路、厂房、矿区、变电站、城市周边等复杂人文噪声干扰环境下,干扰场信号幅值达到几百甚至几千微伏,其强度大于广域电磁人工场信号,难以达到压制效果。本文以某市周边地热资源大深度勘探为例,对复杂电磁干扰环境下广域电磁法的应用进行研究,取得了质量良好的观测数据,经反演解释清晰刻画了地层、构造的空间展布特征,提供了两处地热资源有利区。该例为复杂电磁干扰环境下广域电磁法应用提供了方向。     

胶东牟平-乳山成矿带金青顶金矿广域电磁法探测效果分析

金青顶大型金矿床位于胶东东部牟平-乳山成矿带中段,是胶东地区硫化物石英脉型(金牛山式)金矿中的典型矿床.研究区内主要为断裂控矿,金矿体赋存于NNE向将军石断裂内,该控矿断裂发育在中生代玲珑花岗岩体内,倾向变化相对复杂,同时矿山开采带来了一定的电磁干扰,电磁法勘探难度较大.本次在金青顶金矿区开展广域电磁法(WFEM)探测...     

广域电磁法E-E_φ视电阻率研究

利用水平电偶极子电磁场电分量的表达式,讨论了Ex分量、Eφ分量的幅值范围,提出了广域电磁法Eφ分量的视电阻率定义方法,初步研究了由Eφ分量定义的广域视电阻率的特点。在均匀半空间的条件下,水平电场Ex分量、Eφ分量幅值范围不同,测量Eφ分量可以扩大野外的观测扇区,减小施工成本。通过二层地电模型正演理论曲线的讨论,发现Eφ分量定义的广域视电阻率受观测角度的影响较比Ex方式小很多,在相应的观测扇区内不会发生视电阻率曲线畸变。通过H型、K型地电模型广域Eφ分量定义的视电阻率计算,结果表明,低阻中间层的反映情况比高阻中间层的好。数值计算结果表明,广域电磁法也有近区的存在。     

WFEM与CSAMT在新元煤矿富水区探测效果对比

为了探测煤层中的富水体,首次在新元矿区开展了基于广域电磁法的富水区探测,并同时配套了可控源音频大地电磁法作为对比。通过视电阻率数据曲线、频率—视电阻率拟断面图和反演结果的对比结果,显示广域电磁法具有探测深度大、效率高、精度高的特点,可为煤矿富水区探测提供新的有效技术。     

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。     

广域电磁法深部找矿实验效果

介绍了广域电磁法的基本原理、特点及广域视电阻率的定义。在内蒙古自治区某银铅锌矿进行了实验勘探工作,解释和推断了地电异常,并和可控源音频大地电磁法的效果进行了对比。研究结果表明:广域电磁法可以用较小的发收距获得较大的探测深度,勘探效率和精度较高,用于寻找深部金属矿的效果明显。     

双分量广域电磁法在深埋隧洞工程勘察中的应用

广域电磁法是一种高效、抗干扰能力强的电磁勘探方法,常规E-Ex观测方式仅处理单分量信息,不利于复杂构造区勘探应用。开展E-Ex及E-Ey双分量观测与解释,是提高勘探精度的有效途径。为测试双分量广域电磁法的应用效果,本文以西南地区卡拉水电站深埋隧洞工程勘察为例,阐述和说明了双分量广域电磁法的基本原理、数据采集方案、数据处理及反演方法,获得了目标洞线剖面的双分量广域视电阻率及其二维反演模型;结合地质资料,对反演模型进行了推断解释。结果表明,双分量广域电磁法反演模型准确反映了目标剖面的主要电性结构,较好揭示了断裂及破碎带的位置和倾向;与常规E-Ex单分量观测相比,E-Ex及E-Ey双分量广域电磁法可在少量增加施工成本的基础上提供双倍的观测数据量,具有高效及可用信息多等优点,有利于提高复杂构造区勘探精度,是深埋隧洞勘察的一种有效手段。     

E-E_φ、E-E_x广域视电阻率对比与应用

在准静态极限条件下,利用水平电偶极子电磁场电分量的表达式,讨论了Eφ分量、E x分量的幅值范围。在均匀半空间的条件下水平电场Eφ分量、E x分量幅值范围不同,测量Eφ分量计算广域视电阻率可以扩大野外的观测扇区,减小施工成本。数值计算结果表明广域电磁法也有近区的存在。通过二层地电模型的正演理论曲线的讨论以及野外实测数据的对比与分析,发现E-Eφ分量定义的广域视电阻率受观测角度的影响较E-E x广域视电阻率小,在相应的观测扇区内不会发生视电阻率曲线畸变。     

基于反函数原理的可控源大地电磁法全场域视电阻率定义

在电磁探测中,数据采集范围逐步扩大,为了避免非远区的电阻率畸变,基于反函数原理,给出了适合可控源电磁法全场域视电阻率的定义方法.该方法可以利用单分量进行广域视电阻计算,同样也可以利用多个分量进行广域视电阻计算.分别利用电场分量、磁场分量以及电场与磁场的比值计算均匀半空间与层状模型的全场域视电阻率,结果表明基于反函数原理...     

煤矿CSAMT数据的广域电磁法处理

某煤矿采用V8多功能电法仪开展CSAMT探测试验,由于研究区内电磁干扰严重,得出的卡尼亚视电阻率质量较低。为了提高视电阻率数据的质量及其利用率,尝试采用广域电磁法进行CSAMT数据的处理,分别应用单分量电场法、比值法(电场和磁场相比)计算广域视电阻率。结果表明：由于V8施工时不采集场源发射电流,单分量电场法计算结果误差较大;比值法的计算结果在高频段与卡尼亚视电阻率一致,但在低频段优于卡尼亚视电阻率,与实际地电情况更吻合;比值法广域视电阻率的反演结果准确地揭示了矿区含煤地层和奥陶系灰岩的界面,地层解释结果与钻探结果一致,验证了广域电磁法在煤矿CSAMT数据处理中的可行性和有效性。研究成果为其他矿产资源的CSAMT数据处理提供参考。     

基于照明度的广域电磁观测系统优化分析

从电磁正演模拟结果出发,引入了地震勘探中“照明度”的概念,提出了电磁勘探的照明度定义及特征函数等。对照明度的地表平面特征、随深度变化特征和随频率与大地电阻率的变化特征进行了模拟分析,总结了其规律。通过分析,对广域电磁法的观测系统提出了优化建议,对野外测量的偏移角度和范围提供了借鉴。     

时移可控源音频大地电磁法三维反演研究

时移地球物理监测是观测地下物性参数随时间动态变化的有效方法。地球物理反演结果会受到测量误差、测量环境的噪声污染以及地球物理反演多解性等系统性因素的影响。如果对时移地球物理数据进行不同时刻数据的单独反演,可能会导致不同时刻的反演结果可对比性差,从而影响时移地球物理的监测效果。针对可控源音频大地电磁法在监测领域的实际需求,将不同时刻的观测数据放在一起反演,不同时刻的电阻率模型相互约束,实现了时移可控源音频大地电磁法三维反演。设计三种类型模型进行合成数据的单独反演和时移反演对比试算,验证了时移反演算法的有效性。反演结果表明：通过加入相邻时刻模型约束,时移反演可以更好地聚焦异常体的位置,降低噪声以及测量环境变化对反演结果的影响,防止反演伪影掩盖真实的地下变化。研究成果为时移可控源音频大地电磁法的实际应用奠定了良好基础。     

电阻率法监测地下地质变化的数值模拟

通过有限元数值模拟方法,研究了电阻率法监测地下地质变化的可行性,提出了基于多期次观测的地下电阻率监测方法,应用二维电阻率正、反演程序对模型进行了数值模拟。结果表明,电阻率相对变化率可以较好地指示电阻率变化的区域和位置。高精度、大数据量的地电阻率观测,以及基于2D或3D的电阻率正、反演计算使得应用电阻率法监测地下地质变化成为可能。     

综合电法在岩溶山区地下水勘探中的应用——以湖南怀化长塘村为例

岩溶山区水文地质条件复杂,地下水的分布规律对不同的物探方法可能存在不同的响应特征。综合采用高密度电阻率法和音频大地电磁法,在湖南怀化长塘村进行找水勘探,综合勘探结果很好地指示出异常特征和比较具体的异常位置。推断结果与钻井结果基本一致,最大涌水量大于146.88 m~3/d/。此次成果表明:对称四极反演结果能有效对地下横向电阻率的变化进行响应,且纵向上能够利用电阻率测深曲线(单支曲线)进行分层;音频大地电磁法探测深度大,能有效对地下断层构造进行响应。