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。     

地热田温度预测的反演电阻率方法

论述了地下温度和电阻率之间的关系,在较小范围工区内(考虑测井资料的情况下),利用可控源音频大地电磁测深反演电阻率预测地热田深部温度,探讨了该方法的实际应用效果.事实证明,由可控源音频大地电磁测深数据进行反演得到的电阻率分布,不仅能够探测地层埋深和断裂构造的空间分布情况,而且在一定条件下可以推断热储构造的温度.     

电性可控源音频大地电磁法二维反演方法技术研究

在多年来电性可控源音频大地电磁法方法实际应用的基础上,对电性可控源音频大地电磁法二维反演方法技术进行研究。用美国ZONGE公司的SCS2D软件对一个应用实例资料的处理,给出不同的计算结果以及一般的反演计算工作流程。     

利用可控源大地音频电磁测深(CSAMT)法和地面磁法寻找深部隐伏岩体的应用效果初探

通过对吉林省临江市上乱泥塘铁矿北侧1:5万地面磁测发现的磁异常进行综合研究,并利用可控源大地音频电磁测深(CSAMT)视电阻率反演结果进行磁异常正演拟合验证计算,初步确定了引起磁异常的磁性体产状,指导钻孔验证,发现了地下隐伏的次火山岩体,取得了较好的可控源大地音频电磁测深(CSAMT)法应用效果。     

复合电偶源瞬变电磁张量测量

复合电偶源瞬变电磁张量测量能够有效解决单一电偶源在复杂三维电性结构体的瞬变场响应失真的问题。采用复合电偶源瞬变电磁张量的坐标不变量P_2研究均匀大地介质和一维典型层状介质,计算结果表明,坐标不变量P_2参数不论在早期或晚期都能准确反映一维介质的电性规律。对于复杂的三维地质体,采用坐标不变量P_2以及张量电阻率的极大值ρ_(max)和极小值ρ_(min)组成的旋转椭圆表征三维电性结构的特征,用低阻长方体模型进行正演模拟,计算结果表明:不同时间窗口坐标不变量P_2的响应以及极大值ρ_(max)和极小值ρ_(min)的旋转椭圆,不但可以准确反映出地下三维结构的变化情况,而且能够直观地勾画出异常区域边界的变化范围,这为后期的资料解译提供了理论指导。     

CSAMT静态校正及其在煤矿采空区探测的应用

可控源音频大地电磁法（CSAMT）是一种煤矿采空区探测的有效方法,针对可控源音频大地电磁法易受浅部不均匀体影响出现静态效应的特点,参考瞬变电磁法（TEM）晚期视电阻率数据,使用曲线平移法对CSAMT数据进行校正,可以消除静态影响,还原真实的电阻率响应,提高数据解释的精度。以正演模型为例,验证了方法的有效性。将该方法应用于山西某煤矿采空区探测,校正后的反演结果与已知资料吻合,取得了良好的探测效果。理论和实践证明了该校正方法的可行性。      

大地电磁测深不同极化模式测深曲线特征在探测断裂中的应用

大地电磁测深数据包含TE和TM极化模式信息。在二维地层结构条件下,这两种极化模式获得的ρ_(xy)、ρ_(yx)视电阻率曲线特征及相互关系与地下电性结构有关。当低阻体或断裂等地质构造存在时,两种曲线存在明显的组合规律。在探测深大断裂工作中,综合利用两种模式的视电阻率曲线及其组合规律信息,可以排除浅部低阻体的影响,确定隐伏断裂的位置。本文研究了浅部低阻体和断裂地层结构模型的ρ_(xy)、ρ_(yx)视电阻率曲线特征及变化规律,并将其用于深大断裂处的实测大地电磁测深资料的解释,地质效果较好。理论研究和实例验证说明利用ρ_(xy)、ρ_(yx)视电阻率曲线的特征可以为大地电磁测深资料解释提供有效的参考信息。     

一个CSAMT非平面波效应的实例及数值分析

本文以实例结合数值模拟说明CSAMT中非平面波效应对资料解释的重要影响。实际数据测量于河南卢氏县,在同一条测线测量,发射源长度1.3 km,收发距离分别为4.5 km和7 km。通过对数据进行必要的校正后进行了光滑模型反演,为了对比反演结果,整个处理过程的参数都保持一致。反演的电阻率断面显示,两种收发距离反演的电阻率断面其异常形态基本一致;但在电阻率的数值上,4.5 km的收发距离反演的电阻率较7 km的大。分析发现上述现象主要是源的非平面波效应造成的,并通过三维正演数值模拟得到了验证。由于在有限收发距离时,计算卡尼亚视电阻率靠近源受非平面波效应影响偏大,远离源后,该视电阻率趋于平面波视电阻率。因此,为了采用目前的可控源音频大地电磁测深解释理论,要求收发距离尽可能大。否则,必须采用带源效应的真正可控源电磁反演技术完成数据分析。     

关于频率电磁测深几个问题的探讨（一）——从可控源音频大地电磁测深原理看解释中的问题

从频率电磁测深原理出发,说明了人工源频率测深的电磁场存在3个场区,也只有远区场的可控源音频大地电磁测深(CSAMT)法的资料才能用音频大地电磁测深(AMT)法进行反演解释。对于存在中近区的CSAMT法资料,可进行近场校正,然后按AMT法解释。由于近场校正是建立在均匀半空间模型之上,校正误差大。为此提出了不加校正直接对比值视电阻率数据进行反演解释,最好按电磁场单分量资料解释,以减少不必要的校正误差。      

可控源音频大地电磁测深法在木里煤田的应用效果分析

可控源音频大地电磁法(CSAMT)具有勘探深度大、勘探费用低、施工方便等优点,在找煤工作中得到广泛应用。笔者基于地震资料对可控源音频大地电磁测深法在青海省木里煤田的应用效果进行研究。通过分析区域地层及电性参数,并绘制综合地电剖面图,再结合邻近测线地震资料,对该地区可控源音频大地电磁测深勘探效果进行评价,结果可知:利用可控源音频大地电磁法可以获得该地区煤层起伏形态和构造特征,但是由于该方法的局限性,构造边界相对模糊,起伏形态和构造特征都只能做定性的推断。     

大功率激电和CSAMT在隐伏矿产勘查中的应用

隐伏矿产勘查是我国现今的主要任务,近几年在内蒙古锡盟地区做了大量的电法测量工作,主要应用大功率激电和可控源音频大地电磁测深方法组合进行找矿,取得了很好的找矿效果。在内蒙古某深部隐伏铅锌矿的勘查中,将大功率激电法用于快速发现和圈定矿区矿化范围及构造展布情况,用可控源音频大地电磁测深法反演电阻率断面图推测地下岩性电性特征、地质结构、构造产状、规模和矿(化)体的赋存空间,为钻探工程提供依据。     

安徽铜陵舒家店铜矿的电磁法试验研究

安徽铜陵地区是长江中下游铜-金-铁-硫成矿带内的一个重要成矿区,成矿类型主要为矽卡岩和热液型,成矿作用与岩浆岩活动密切相关,而舒家店斑岩型铜矿是近年来在该地区新发现的矿床类型,矿体主体主要赋存在靠北西接触带的岩体中,铜矿化与舒家店辉石闪长岩密切相关。针对该类型矿床开展的电磁法找矿有效性试验对本地区寻找同类型的矿床具有重要意义。本文首先在该矿区开展了可控源音频大地电磁测深和复电阻率两种电磁法野外测量工作,接着对两种试验的数据进行反演,并结合该区地质与钻孔资料对剖面进行了地质解释。CSAMT反演结果基本反映了该矿区的地电结构,电阻率从高到低依次为:花岗闪长斑岩、闪长岩、辉石闪长岩、石英闪长斑岩和志留系下统坟头组砂岩及粉砂岩地层。铜矿体位于高阻(闪长岩)和低阻(辉石闪长岩)的过渡带上,处于高阻闪长岩的右侧。虽然CSAMT的结果不能直接反映铜矿体,但可以通过追踪CSAMT各线中高阻体的位置来大致推测矿体的存在位置与走向。复电阻率法获得了零频电阻率,极化率,时间常数和频率相关系数4个反演断面图。在零频电阻率反演断面图中,辉石闪长岩电阻率表现中等,花岗闪长斑岩和闪长岩的电阻率比较高,这与CSAMT反演的结果相同。在矿体处,电阻率表现较小,极化率中等,时间常数和频率相关系数较大。本文最后得出如下结论:可控源音频大地电磁测深能够获得深部电阻率结构,对找矿提供间接信息,而复电阻率法通过反演的零频电阻率、极化率、频率相关系数和时间常数可以为斑岩型铜矿提供直接找矿信息。     

CSAMT在巴音戈壁盆地铀储层识别中的应用

在电磁法数值模拟中,正演模拟是认识各种地电条件下的大地电磁响应特征的良好途径,模型正演得到的结论,对于资料处理、反演、解释具有积极的指导作用。通过在巴音戈壁盆地开展可控源音频大地电磁测量(CSAMT),结合巴音戈壁盆地已知钻孔资料,建立了初始地电模型,进行模型正演计算得出正演数据,通过对正演数据进行反演计算,确定合理的反演模型和反演参数,提高资料反演的准确性,最后根据对实测数据的反演计算、资料解释、综合分析结果,推断研究区铀储层巴音戈壁组的空间展布特征,解释结果得到钻孔资料的验证,在砂岩型铀矿勘查中取得较好的效果。     

音频大地电磁法在武山外围深部勘查中的应用

根据长江中下游九瑞矿集区武山外围地区的区域地质背景、成矿条件和岩石物性特征,在该区开展音频大地电磁测深法(AMT)的剖面性测量研究。首先对AMT原始时间域数据进行平移去噪、线性插值拟合去噪和应用经验态分解去噪,从而达到消除噪声,还原数据真实地电信息的目的,然后通过傅氏变换将时间域数据转换成频率域数据,再对频率域数据进行二维反演解释,推测了地下2 km以内的电阻率差异较大的岩性接触带和断裂构造。结合该区的地质资料和钻探结果,二维反演结果表明音频大地电磁法能够很好地探测地下目标地质体,清晰划分出标志性地电层及其分层结构。     

可控源音频大地电磁测深在深部地热资源勘查中的应用效果

可控源音频大地电磁测深法(CSAMT)的电磁场表达式是基于水平电偶极子源在均匀半空间的假设条件下推导而来的,它要求地电结构是水平均匀介质或水平均匀层状介质。实际工作中,电性结构往往不是简单的一维结构,在复杂地质条件下,其应用会受到多种地质因素的约束。通过具有代表性的深部地热资源勘查实例,来说明这些具体的地质影响因素,对应用CSAMT法开展深部地热资源勘探取得良好的地质效果,具有一定的借鉴作用。     

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     

水平层状电各向异性介质大地电磁正演研究

电各向异性现象在地球内部是普遍存在的,通过理论上推导的电各向异性介质的张量电导率的表达式及水平层状电各向异性介质的大地电磁正演公式,对一些地电模型进行数值计算,同时与电各向同性地电模型进行对比分析。结果表明,电各向异性介质的张量电导率的大小不仅与介质的固有电阻率性质有关,还与测量的方向有联系;电各向异性系数和相对测量角的变化都对地层的视电阻率和相位曲线振幅有较大的影响,但其曲线形态基本保持不变;当野外观测方向和电各向异性介质的电性主轴重合时,电各向异性介质模型可以看成两个独立的电各向同性介质模型。这些结果有助于以后的电各向异性介质实验研究和其大地电磁反演研究。     

一种可用于深部隐伏矿勘探的新方法——可控源音频大地电磁法

可控源音频大地电磁法(Controlled Source Audio—frequency Magnetotellurics)是七十年代初在常规音频大地电磁法(AMT)基础上发展起来的一种新的方法,它简称CSAMT。音频大地电磁法利用天然场源,在音频范围内测量大地电流的电场和磁场分量,计算出大地的视电阻率。AMT的信号源主要是区域性的雷电活动所产生的。     

井地大地电磁非线性共轭梯度二维反演研究

本文提出并验证了地下大地电磁测深数据的正、反演算法和程序,为井地大地电磁测深和井地可控源音频大地电磁测深这一前沿研究课题提供了地球物理解释方法.使其更加完善和有效.在Rodi(2001)发表的大地电磁场二维NLCG反演理论和算法的基础上,推导了井地大地电磁场二维NLCG反演算法,改编反演的代码,开发出二维NLCG反演程...     

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。