大地电磁法(中国地质大学).ppt

大地电磁测深的原理、方法技术、数据处理和解释 频率电磁测深法 频率电磁测深法是通过改变电磁场频率进行测深的一类电法勘探。 它利用电磁感应的趋肤效应，即高频电磁场穿透浅，低频电磁场穿透深，在场源和接收点间距不变的条件下，改变电磁场的频率来达到测深的目的。 当探测深度在100－200m以内时，频率可采用几十到几万赫 兹，为探测更大的深度时，可将频率降低到10－１－１０－３Ｈｚ。 频率电磁测深可用天然电磁场，也可用人工电磁场，利用前者的方法称为大地电磁测深法， 后者称为人工频率测深法，简称频率测深。 两种方法皆在地面上测量电场和磁场分量，计算出不同频率的视电阻率值，再对资料进行推断解释。 故本方法实质上是通过观测不同频率的 交变电磁场求视电阻率的视电阻率测深法。 频率电磁测深法主要用于解决各种构造地质问题，而探测地质构造常与石油天然气的勘探、 煤田勘探、寻找含水层、探测地热资源以及工程地质和矿产勘探等实际问题密切相关。  大地电磁测深法(MT法) 大地电磁测深是20 世纪50 年代初由A.N. Tikhonov和L. Cagnird分别提出的天然电磁场方法。 60 年代以前,由于技术难度大,该方法的研究进展缓慢; 但它具有探测深度大、不受高阻层屏蔽的影响、对低阻层反应灵敏等吸引人的优点,因而对该方法的研究始终为人们所关注。 70 年代以来,由于张量阻抗分析方法的提出,方法理论研究出现突破性进展,并随着电子、计算机、信号处理技术突飞猛进的发展,大地电磁测深无论在仪器研制,或是数据采集、处理技术与反演、解释方法等方面的研究,都融合了当代先进的科学理论和高新技术,这使大地电磁测深有了长足的进步, 因此成为电法勘探众多方法技术中最成熟的方法. 我国的大地电磁测深工作始于20 世纪60 年代初期. 至今,经历了60 年代的引进、探索时期,70 —80 年代的研究、试验时期和90 年代的迅速发展、推广应用时期. (一)天然电磁场特点 1、随机性 2、对比性 3、谐变性 （二）、优点 1、仪器比较轻便（省去供电设备）； 2、有丰富的频谱； 3、勘探深度大； 4、能穿透高阻层； 5、等值作用范围小； 6、场源为平面波，理论相对简单。 （三）、原理 从电磁理论可知，当平面波垂直入射均匀各向同性大地时，测量相互正交的地表电场和磁场水平分量，可计算出大地的电阻率值，其计算公式为： 在二维的情况下，有两条视电阻率曲线： 这两条曲线可转为电性主轴方向的视电阻率：ρTE和ρTM 除视电阻率外，还计算电场与磁场的相位差。 （四）、水平层状理论曲线类型 与直流电测深类似 如三层有：A、H、K、Q （五）野外资料采集与处理 1、MT仪器 在半个世纪中，大地电磁的发展经历了标量阻抗、张量阻抗两个阶段，而大地电磁仪器的发展则经历了模拟阶段、数宇化阶段。 现代大地电磁仪器发展的一种趋势是硬件和处理软件相结合，一方面要求实时处理，把处理软件固化在仪器中，在资料采集时就获得良好的原始数据； 另一方面又要求把现代化的测量技术和手段GPS固化在仪器中，以减少大地电磁测深点的人工定位测量，并提高其水平坐标和高程测量的精度； 为适应大地电磁方法技术发展的需要，当今大地电磁仪器发展的另一趋势是集成化、轻便化、多道化和遥测遥控化。现在已经不是单纯的大地电磁仪，而应该称为大地电磁系统。 70年代以来，我国也研制了几种型号的大地电磁仪，为我国大地电磁的发展做出了重大贡献． 但目前，进口的大地电磁仪，主要是从加拿大Phoenix公司、美国EMI公司和德国Metronix公司进口的大地电磁仪，在我国占了绝对的优势，据不完全统计，不少于60台。 下面以加拿大凤凰公司多功能电法系统V8的大地电磁仪为例，简要地介绍它的一些基本特点。 V-8是加拿大凤凰公司自1975年以来研制开发的第八代多功能电法系统， 在非常成熟的系统2000基础上，V-8更趋向于完善， 包括轻便坚固的采集系统和GPS同步系统， 以及触摸式防水ASCII键盘和彩色的阳光下可视屏幕，让操作员可以轻松地对于可控源和自然源采集的数据进行处理。 ?V-8有3个磁道和7个电道。 磁道既可以连接标准的磁棒也可以和1到3个轴向的TDEM探头连接。 V-8还可以单机工作（通常用来做AMT和MT）。 另外，它可以作为辅助的2个电道数据采集的局域网络中心，其通讯方式既可以无线也可以有线。 所有的记录单元均通过GPS时间（±0.2微妙）保持同步，发射机也是通过GPS时间保持同步。  无论是网络化的记录单元之间，还是接收机和发射机之间均可通过无线方式保持通讯。 技术参数 道数 2道TDEM  3道磁道  （最多可同时8道） 频率范围 10,000Hz到20,000秒