CSAMT法三维分辨能力及其物理机制

随着CSAMT法探测应用需求的日益增多,其分辨能力及其物理机制的研究成为人们不得不面对的问题.在CSAMT勘探中,几何效应、电流效应和感应效应是引起电磁场变化的三种物理机制,本文详细介绍了与地下电性结构密切相关的电流效应和感应效应.首先,利用CSAMT法对100 m×100 m×100 m的异常体进行了探测,研究表明存在两个畸变区域.利用电流效应对存在的两个畸变区域进行了解释,进一步研究表明当收发距为10 km时电流效应占据主要地位,感应效应位居次要地位,当收发距增大时电流效应比重下降,感应效应比重增大.选取坐标原点位于电偶极子中心,x方向为电偶极矩方向,z轴垂直向下,随后,研究了CSAMT法对异常体沿x、y及z方向长度变化时的探测灵敏度,研究表明CSAMT法对异常体沿x方向的变化最为灵敏、y方向变化次之、z方向最为迟钝,最后对以上现象给出了解析.     

鸿图嶂隧道突涌水预测及防治措施

预测复杂地质条件下深埋隧道施工掌子面前方水文特征对保障施工安全有着极为关键的作用。以广东省鸿图嶂隧道预测及防治隧道涌突水为例,将可控源音频大地电磁测深法应用于隧道开挖区域水文特征调查,确定可能发生的涌突水区域,并采用全断面超前帷幕注浆的方式进行防治。研究结果表明:可控源音频大地电磁法探测深度较大、抗干扰能力强、横向分辨率高。应用此方法预测到未来待施工的区段有5处存在较大涌突水可能,开挖结果显示可控源音频大地电磁探测很好地还原了埋深超过700 m的场地实际情况,解决了前期工作中其他技术方法不能很好地对断层的深部空间形态及其富水情况等特征进行准确判断的问题。针对探测结果和开挖情况,采用全断面超前帷幕注浆堵水方案对断层裂隙进行了有效封闭,达到了安全掘进和限量排放水的目的,从而降低了因隧道涌突水造成的不必要损失。这一方法的实践应用为隧道突涌水的预测做了很好的验证,并为相应的灾害防治提供了技术支撑。     

综合电法勘探在西秦岭寨上金矿的应用研究

寨上金矿处于西秦岭岷-礼成矿带西端,是我国重要的卡林—类卡林型金矿床。以查明寨上金矿深部地质结构,确定找矿方向,总结成矿规律为目的,梳理近年来开展过的激发极化法、连续电导率剖面测量(EH4)、可控源音频大地电磁测量等地球物理勘探方法,通过与已知钻孔剖面的对比研究,基本查明了寨上金矿深部地质结构电性分布特征以及适用于西秦岭同类型矿床的物探综合电法找矿标志。此外基于地球物理成果,对研究区成矿机制及动力学模型进行梳理,为下一步指导深部勘查奠定了基础。     

CSAMT和MT在兰州新区地热勘查中的应用探讨

兰州新区地处秦王川盆地,盆地内具有地热形成的条件,地热成因兼有断裂构造控制型和沉积盆地型,具有较好的地热勘查前景。结合可控源音频大地电磁测深、大地电磁测深2种方法相互验证,查清了区内断裂构造,基底构造形态,为地热勘查提供了依据,避免了单一方法的片面性和盲目性。经钻孔验证勘查效果较好,为今后类似地区进行地热勘查提供了有价值的参考。     

单片机控制下地震勘探应答器集成音频声源级控制方法

以往地震勘探应答器控制方法,不能有效减少噪声对应答器集成音频存在的干扰,导致应答器音质存在杂音,影响使用效果。为此,提出单片机控制下地震勘探应答器集成音频声源级控制方法,构建基于单片机控制的地震勘探应答器,应答器包含了供电模块、主控模块、功放模块、匹配模块、接收模块、收发合置模块以及收/发换能器,采用单片机获取内部输出的工作情况,并基于稀疏正则化的集成音频声源布局优化方法,实现声源级控制。结果表明:所提方法能够有效强化单片机控制下地震勘探应答器集成音频效果,且去噪效果好,该方法控制下应答器工作线性度较优,能够为地震勘探提供更好的勘探方法和勘探设备。     

综合物探方法在山北地区花岗岩型铀矿勘查中的应用研究

广德县山北地区位于下扬子地块皖南褶断带绩溪穹褶断束北缘,属于典型的花岗岩型铀矿(化)分布区.为研究该地区的铀矿(化)分布特征,寻找隐伏铀矿体,本文通过开展地面伽玛能谱、可控源音频大地电磁测深(CSAMT)、土壤氡气等综合物探方法,有效地发现与成矿有关的地球物理异常,结合地质资料,推断了与矿化体有关的岩体接触带和构造发育情况,圈定找矿靶区,并于后期开展的钻探验证工程中辅以伽玛测井定量确定异常铀矿化分布情况.研究结果表明,地面伽玛能谱测量能有效圈定与铀成矿有关的异常靶区;可控源音频大地电磁测深垂向分辨力高,能较准确探测花岗岩体厚度,推断断裂构造发育情况;土壤氡气测量能准确指示深部铀矿化信息.因此合理选用多种物探方法有助于提高地质找矿效果.     

九瑞矿集区三维电性结构研究及找矿意义

九瑞矿集区作为全国重点整装勘查区之一,深部找矿工作一直是研究重点和热点.本文在综合分析研究区区域地质资料、对典型地层和岩石标本进行电阻率参数测试和统计分析的基础上,利用研究区面积性AMT数据进行三维电性结构研究.为获得AMT最佳反演参数,选择一条典型AMT剖面开展二维非线性共轭梯度(NLCG)反演,进而总结出利用TM极化模式数据、拉格朗日乘子等于3的二维反演方案.综合利用地质、钻探和电性特征对全区23条AMT剖面进行二维约束反演,并将所有测线的电阻率反演结果三维网格化,得到了研究区的三维电性结构.最后,我们通过对三维电性结构的综合分析,确定研究区地下地层、岩体展布、断裂构造分布特征以及基底起伏情况.与已知矿床对比,我们发现浅部北西断裂与北东向区域性深部断裂交汇处、基底隆起凹槽边缘以及岩体边缘为成矿有利区.     

音频大地电磁法与核磁共振法结合划分含水层的试验

为提高应用地球物理方法划分含水层的准确性,提出将音频大地电磁法与核磁共振法结合运用的综合方法。运用该方法在内蒙古巴彦宝力格盆地某区开展野外试验,并将试验结果与该区域供水水文地质详查报告中的水文地质剖面图进行了比对。结果表明：①试验区100 m深度范围内,该方法所揭示的含水层深度、厚度分布与水文地质剖面图基本一致;②据该方法,介质岩性为泥岩、粉质黏土、粉土、气孔状玄武岩和砂砾时,其衰减时间分别为≤30、30～60、60～120、120～260和260～600 ms,据此得到的介质岩性分布与水文地质剖面图高度吻合;③该方法得到的含水层含水量变化与水文地质剖面图的涌水量变化规律一致。因此,运用该方法划分含水层具有很强的可行性,在生产实践中具有推广价值。     

基于多采样率FIR数字滤波技术的CSAMT信号提取

在可控源音频大地电磁测深(CSAMT)中,通过接收机同步记录发射频率的信号,以获取高质量的观测数据.但受环境电磁干扰的影响,接收系统观测得到的原始资料是包含多种频谱的时间序列,这种时间序列中所包含的无用信息常常淹没了发射频率的信号.通过分析CSAMT时间序列的特征,将多采样率FIR数字滤波技术引入到CSAMT的信号提取中.实测资料的数据处理结果表明,运用该方法能有效提取待测信号并压制噪声,使处理后的结果更接近于实际.可取得较满意的效果.     

河北省丰宁县茶棚银矿地质、地球物理特征及找矿意义

茶棚银矿位于河北省北部坝上草原向山区过渡地带,风成砂覆盖严重,示矿标志不明显,地表找矿难度大;地表矿体断续出露,而深部银矿体主要以隐伏矿体的形式赋存于近南北向展布的构造破碎带中,数量明显增多、品位变富、厚度变大;在这种特殊的景观地质特征下,利用激电中梯扫面,可发现厚覆盖状态下构造矿化蚀变带,利用EH4连续导电率测量可厘定矿化蚀变带的规模、产状并可提供隐爆角砾岩体等深部控矿地质信息,利用可控源音频大地电磁测深的中低阻陡变带和中阻带,特别是陡变带中的转折部位（形态呈耳状部位）可具体定位银矿体的赋存空间。