可控源音頻大地電磁法

1、可控源音頻大地電磁法（CSAMT）利用人工場源激發(fā)地下巖石，在電流流過時產(chǎn)生的電位差，接收不同供 電頻率形成的一次場電位，由于不同頻率的場在地層中的傳播深度不同，所 反映深度也就與頻率構(gòu)成一個數(shù)學(xué)關(guān)系，不同電導(dǎo)率的巖石在電流流過時所 產(chǎn)生的電位和磁場是不同的，CSAMT方法就是利用不同巖石的電導(dǎo)率差異觀測一次場電位和磁場強度變化的一種電磁勘探方法。CSAM采用可控制人工場源。測量由電偶極源傳送到地下的電磁場分量， 兩個電極電源的距離為 1-2km。測量是在距離場源 5 10km以外的X疇進 展.此時場源可以近似為一個平面波。編輯本段優(yōu)點由于該方法的探測深度較大（通?？蛇_2km），并且兼有剖面和

2、測深雙重 性質(zhì)，因此具有諸多優(yōu)點：第一。使用可控制的人工場源，測量參數(shù)為電場與磁場之比卡尼亞電阻率.增強了抗干擾能力，并減少地形的影響。第二，利用改變頻率而非改變幾何尺寸進展不同深度的電測深.提高了 工作效率.一次發(fā)射町同時完成7個點的電磁測深。第三.探測深度 X圍大，一般可達12km。第四，橫向分辨率高?？梢造`敏地發(fā)現(xiàn)斷層。第五，高阻屏蔽作用小，可以穿透高阻層。與MT和AMT法一樣，CSAMT法也受靜態(tài)效應(yīng)和近場效應(yīng)的影響.可以通過多種靜態(tài)校正方法來消除“靜 態(tài)效應(yīng)的影響。編輯本段前景CSAMT法 一出現(xiàn)就展示了比擬好的應(yīng)用前景.尤其是作為普通電阻率法 和激發(fā)極化法的補充， 可以解決深層的地

3、質(zhì)問題，如在尋找隱伏金屬礦、油 氣構(gòu)造勘查、推覆體或火山巖下找煤、地?zé)峥辈楹退墓こ痰刭|(zhì)勘查等方 面.均取得了良好的地質(zhì)效果第一章野外工作方法和技術(shù)頻率域激電工作程序踏勘根據(jù)地質(zhì)任務(wù)在選擇測區(qū)時，應(yīng)組織力量進展踏勘，踏勘的目的 在于了解測區(qū)的地質(zhì)特點和地球物理前提以與接地條件、干擾水平、 生活駐地、交通運輸?shù)惹闆r。試驗工作對新的工作測區(qū)，在編寫設(shè)計時應(yīng)在典型的地質(zhì)剖面上或具有代 表性的地段，做一定數(shù)量的試驗工作，具體實驗工作量以能對測區(qū)的 地球物理特征有一定的了解為宜。對于1:5萬1:2 . 5萬的大面積草查與普查時，其工作方法 的選擇以偶極法或近場源法A M BN為宜。就某一具體測區(qū)而言,

4、應(yīng)根據(jù)地質(zhì)任務(wù)，通過分析所掌握的地質(zhì)與以往的物化探資料或通過 試驗，確定一個適當(dāng)?shù)臉O距進展面積性的工作， 以迅速得到面積性的 資料，達到發(fā)現(xiàn)異常的目的。詳查在普查所發(fā)現(xiàn)異常的根底上，開展1:1萬1:2千的詳查工 作，這時可用中梯裝置掃面。建議采用一線供電多線測量的工作方式， 以便在短時間內(nèi)圈出異常的形態(tài)、做出成果的解釋推斷以與對異常進 展輕型山地工程揭露。對精測剖面，可采用偶極裝置，根據(jù)不同極距一般4-6個 的觀測結(jié)果勾繪出斷面圖，以判斷礦體的埋深、傾向和形態(tài)，然后根 據(jù)綜合解釋結(jié)果建議施鉆驗證，進而達到對異常的再解釋。在上述工作的同時，還要進展巖礦石物性測定和幅頻特性的研 究。一、聯(lián)合剖面法

5、圖2-10聯(lián)合和剖面裝置如圖2-10所示，裝置系數(shù)計算方法和三極裝置一樣聯(lián)合剖面法是兩個三極排列 AMN 乂和MNB 乂的聯(lián)合。所謂三極 排列是指供電電極之一位于無窮遠的排列。采用聯(lián)合剖面裝置時，可以用A電極，也可以用B電極供電，而A和B有一個共同的無窮遠 電極C。也就是當(dāng)A或B供電時，供電迴路中另一電極 C位于無窮 遠。如果以0表示測量電極M和N的中點，如此在聯(lián)合剖面裝置時， 四個電極A、M、N和B極位于同一直線上這條直線就是測線， 且AO=BO。無窮遠極C 一般鋪設(shè)在測線的中垂線上，與測線之間的 距離大于A0的五倍C0 5A0工作中將AMNB四個電極沿測線一起轉(zhuǎn)動，并保持各電極間距離不變，

6、中點0就作為測點的位置。在每個測點上分別測出 AMN 乂排列和MNB 乂排列Fs、p s。對于同一極化體，AMN、BMN的測量 結(jié)果將在極化體上方形成交點。利用這種交點性質(zhì)和曲線的不對稱性 可判斷極化體的產(chǎn)狀、形態(tài)。聯(lián)合剖面法的工作比例尺一般都大于：1： 10000，常用的有1:10000、1： 5000、1： 2000。測線沿垂直于礦體走向布置。測線間距 相當(dāng)于作圖時所用比例尺的1厘米，即工作比例尺為為1： 10000時, 線距等于100米。至于極距AO的選擇如此與勘探對象的埋深有關(guān)， 一般要求AO 3H H為礦頂埋深，而 MN二3/1 5/1AO。無 窮遠極垂直于測線方向布置，要求 CO

7、5AO。聯(lián)合剖面法主要用于尋找低阻陡傾的硫化礦床或成礦有關(guān)的含水?dāng)嗔哑扑閹?。由于?lián)合剖面法工作中需要鋪設(shè)無窮遠電極，在每一個測點上都要觀測兩次，因此裝置比擬笨重，效率比擬低，很少用于 地質(zhì)工作的普查階段。其優(yōu)缺點可評述如下：1、這種裝置，可預(yù)先布置電極以減少移動電極時間，但這需要準(zhǔn)備很多電極，也要增加工作量。2、聯(lián)合剖面對各類極化體的反映能力可與偶極剖面相當(dāng)，對板狀體產(chǎn)狀反映更靈敏。3、在一樣條件不，聯(lián)剖的電位差比偶極剖面大，但比中梯小。4、裝置最大缺點是要一個無窮遠極，且必須用長導(dǎo)線與發(fā)送機 相聯(lián)，帶來很多不便。二、中間梯度法圖2-1中梯裝置示意圖中梯裝置如圖2-1所示，這種裝置的特點是：供

8、電電極 AB的距 離取得很大，且固定不動；測量電極在其中間三分之一地段逐點測量。 記錄點取在MN中點。其表達式為：其中此外，中間梯度裝置還可在離開 AB連線一定距離AB/6X圍內(nèi) 且平行AB的旁側(cè)線上進展觀測見圖2-2。圖2-2旁側(cè)中梯裝置示意圖中間梯度法利用兩個電極 A和B供電，另兩個電極M和N進展 測量。其特點是：供電電極距AB很大，AB MN 一般AB=3050 MN ;在工作中A和B是固定不動的，MN如此在AB之間中間3/1X 圍內(nèi)逐點移動進展觀測。中間梯度主要用來尋找陡傾的高阻含礦巖脈如石英脈、偉晶巖 脈等野外工作中通常測線垂直于礦體走向布置，點距等于MN之間的 距離中間梯度排列之所

9、以應(yīng)用較廣，其原因主要有如下幾點：1、在一段X圍內(nèi)不需要移動供電電極。在一系列測量中，導(dǎo)線AB、電源與發(fā)送機也不要移動，只移動測量電極極 MN短導(dǎo)線測 量方式。2、中間梯度排列中，可以一線供電，多線觀測，甚至可以全域 測量，因而生產(chǎn)效率高。3、在AB中部，激發(fā)場接近水平均勻場，因此中間梯度的異常相 對簡單，甚至可用電磁類比法進展半定量解釋。由于中間梯度應(yīng)用較廣，因而它的一些缺點不易引起人們的重視，有必要說明如下：1、AB導(dǎo)線一般在1000米以上，鋪設(shè)很費時間，在潮濕地區(qū)又容易造成漏電。2、電磁感應(yīng)偶合效應(yīng)隨AB增加而增加。3、在AB中部，激發(fā)場接近水平，使陡傾斜良導(dǎo)極化體的異常很 不明顯。4、

10、說中間梯度異常形態(tài)簡單，那是有條件的，即在 AB中部，激 發(fā)場接近水平均勻場，因而異常形態(tài)與垂直磁化的垂直磁異常相當(dāng)。如果極化體不在AB中部，情況就不同了。三、偶極一偶極剖面法圖2-6偶極裝置如圖2-6所示，其表達式為：其中偶極排列，兩個供電電極 AB和兩個測量電極MN彼此分開，各 在一邊，沿一直線排列，實際應(yīng)用中的偶極排列一般是對稱的。即AB=MN= /, AB與MN中點連線0。長度為L=n+1/, n為整數(shù)。測量結(jié)果記錄在00中點，探測深度隨n增加而增加。進展激電 測量時，探測深度可以固定的，每次測量后，四個電極向前一起移動 一個固定距離，一般為測點距，等于 MN。有時也常在每一個測點測

11、量幾個深度上的IP值。在西方，偶極裝置應(yīng)用較廣，但在我國作得很少，偶極排列有如 下優(yōu)缺點：1、偶極剖面對各類形態(tài)的地質(zhì)體都有很好的反映，由于是以各 種不同位置去激發(fā)極化體，總可以在某些條件下使極化體處于良好的 極化形態(tài)，從而觀測到較大的極化率。2、偶極擬剖面圖上，對各類極化體的產(chǎn)狀，形態(tài)有較好的反響。3、可采用短導(dǎo)線方式測量，并將 AB和MN完成分開，使電磁 感應(yīng)耦合大大減弱4、導(dǎo)線短，布置和移動方便靈活，漏電機會也少。5、為充分反映異常，最好作多極距測量，以便繪制擬剖面圖， 但由于每次觀測后要移動電極位置，因而增加了野外工作量。6、由于沿測線不斷移動四個電極，有時導(dǎo)致測量結(jié)果發(fā)生變化， 而這

12、并不是極化體引起的，而是所謂的電極效應(yīng)引起的。四、激電測深圖2-3對稱四極裝置示意圖對稱四極裝置如圖2-3所示，這種裝置的特點是 AM=NB，記錄 點取在MN的中點。其表達式為：其中在激電測量中，對稱排列，A、M、N、B四個電極同時沿測線移 動，AB和MN共有一個中點0,且0點也作為記錄點，規(guī)定MN二/, AB=2L，這類裝置的探測深度隨L增加而增大。在激電測深時，通 常固定MN，增加AM和BN，這樣可在同一測點得到不同深度上的 信息，據(jù)不同測點上的測深可編制電測深擬剖面圖。激電測深其優(yōu)缺點可評述如下：1、和偶極剖面一樣，四個電極都沿測線移動，工作量大。由于 極距增大時，AB電纜很長且笨重，移

13、動困難。因此測深的工效低。2、只有當(dāng)被探測的地質(zhì)體是無限大的水平層時，它才能對二層、 三層介質(zhì)等反響為二層或三層曲線。3、激電測量結(jié)果也可以繪制擬剖面圖，以分析地質(zhì)體形態(tài)和產(chǎn) 狀。4、由于MN電線總會靠近AB電纜，電磁感應(yīng)耦合效應(yīng)會嚴重 影響測量結(jié)果。5、觀測信號隨極距增加而減小，但比偶極剖面的信號衰減慢。 在一樣條件下，測得的信號是三極排列的三倍，約與中梯相當(dāng)。第四章巖礦石物性參數(shù)的測定巖礦石的電性差異是電法勘探的物性前提，也是成果解釋的物理 根底。實踐明確，合理地測定和利用電性參數(shù)，可以提高激電成果的 解釋水準(zhǔn)和地質(zhì)效果。以數(shù)字式激電雙頻激電儀測定巖礦石的電性參 數(shù)時，通常取用兩個參量，即

14、幅頻率F和電阻率p，物性參 數(shù)的測量可參照選用以下方法。4.1露頭測定法(1)對稱小四極法：在露頭、探槽或坑道的巖礦石外表上，采用對稱小四極裝置測定自然條件下的電阻率和幅頻率，供電電極和測量電極均可用直徑2 mm的銅絲或用其它材料做的小不極化電極。選擇露頭時，應(yīng)注意選擇新鮮、無裂縫、寬度較大，外表較平整的巖礦石露頭。供電電極與測量電極應(yīng)與巖石外表接觸良好。一般供電電極AE的排列方向應(yīng)大致與野外工作中AE方向一致，且布置在露頭的中間部位，以防止旁側(cè)影響。也可以多做幾組排列方向，以了 解巖石的各向異性。應(yīng)該指出，對致密塊狀礦體，當(dāng)其與圍巖邊界明顯時，應(yīng)注意界 面影響，有時可能會因界面積累電荷的影響

15、使得觀測常常出現(xiàn)反?，F(xiàn) 象。當(dāng)?shù)V體露頭致密到面極化程度時，不宜用對稱小四極法在露頭上 獲得幅頻率F，應(yīng)改用其他方法測量。(2)對稱小極距測深：在浮土較薄時，可用小極距測深了解下伏 基巖的電阻率和幅頻率。對稱小極距測深一般應(yīng)布置在地質(zhì)情況清 楚，地形較平坦，巖層傾角不大的地段。對稱小極距測距的最大極距，以獲得待測目的層之漸近線為準(zhǔn)如 此。4.2標(biāo)本測定法用雙頻儀測定巖礦石標(biāo)本的物性時常用“強迫電流法，其特點是使所供電流全部通過標(biāo)本，做法上有標(biāo)本架法、封臘法、泥團法。4.3檢查電參數(shù)測定的檢查工作量為總工作量的510%,標(biāo)本測 定的均方相對誤差小于3 0%為合格，露頭測定的均方相對誤差小于 2 0

16、%為合格。無論是露頭測定還是標(biāo)本測定，應(yīng)注意使供電電線與測量線分開，以防止因電磁感應(yīng)耦合造成測定的參數(shù)誤差。第五章內(nèi)業(yè)資料整理室內(nèi)資料處理人員應(yīng)與時檢查野外記錄的完整性、可靠性，與時 將觀測數(shù)據(jù)輸入到計算機中，與時進展數(shù)據(jù)的有關(guān)計算和預(yù)處理，與 時繪制有關(guān)圖件。發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)與時匯報并敦促野外操作員改正，對質(zhì)量不合格的測點應(yīng)與時要求返工。在數(shù)據(jù)處理過程中如發(fā)現(xiàn)異常點、 可疑點應(yīng)通知操作員與時重測或檢查，確保數(shù)據(jù)的可靠性。在解釋過程中應(yīng)參考野外人員的原始記錄，特別注意記錄中的礦 化、巖性變化等記錄。第六章野外觀測質(zhì)量的評價1為了衡量整個原始觀測的精度，應(yīng)對原始觀測進展一定數(shù)量的 檢查觀測。一般檢查的

17、物理點數(shù)應(yīng)不少于總物理點數(shù)的510%,如還達不到精度要求，如此整個原始觀測作廢。計算誤差時被舍去的點 不得超過參加計算點數(shù)的1%。2視電阻率的質(zhì)量評價:視電阻率的質(zhì)量評價以均方相對誤差衡量:式中：n檢查觀測的物理點數(shù)；p si第i測點上原始觀測視電阻率值；p si第i個測點上檢查觀測視電阻率值M p 4%為合格。3視幅頻率的評價。正常背景值均方誤差對正常背景區(qū)，一般以均方誤差衡量。式中：n檢查觀測的物理點數(shù)；Fsi第i個點原始觀測的幅頻率值；Fz si第i個點檢查觀測的幅頻率值一般要求刀FW 士一 0.5%，對異常和背景均較低弱的地區(qū)，或者 為了特殊的地質(zhì)目的?？稍O(shè)計高精度，如刀 F 士一 0

18、.3%，不過這時 要采取相應(yīng)的措施以保證精度。對干擾較大，異常幅值也較大的困難 地區(qū)，也可設(shè)計低精度，如刀F士一 1.0%。具體選用哪種精度，應(yīng)在設(shè)計中加以規(guī)定。異常下限的劃分：異常下限二Fso+ 12刀F這里Fso稱為異常背景值，它可以根據(jù)不同背景的巖礦石的測定 結(jié)果取平均值加以確定，亦可根據(jù)面積或長剖面工作結(jié)果確定。異常區(qū)：在異常場，一般以均方相對誤差衡量觀測數(shù)據(jù)的質(zhì)量。式中：n檢查觀測的物理點數(shù)；Fsi第i個測點的原始觀測幅頻率值。；Fz si第i個測點的檢查觀測幅頻率值。一般要求MF 士 7%。附錄C :設(shè)計書編寫提綱C1刖言C1.1目的任務(wù)主要包括項目來源、任務(wù)、工作時間、成果提交與有關(guān)要求。工作區(qū)X圍與地理條件主要包括地理位置、行政區(qū)劃、坐標(biāo) X圍、自然地理、氣候概況 等。附工區(qū)交通位置圖。C2工