CSAMT野外勘探设计和野外工作.ppt

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CSAMT野外勘探设计和野野外勘探设计和野外工作外工作张继锋张继锋Email:

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15129062903长安大学地质工程与测绘学院长安大学地质工程与测绘学院地球物理系地球物理系引言引言1、偶极子源长度大约13公里2、电极周围用水浇透，且连接在地下铝箔上3、测线布置在远区，一般离场源510公里4、观测平行于场源的电场和垂直与长源的磁场，电场通常采用10150米的导线测量5、测量电极采用不极化电极（灌满饱和硫酸铜溶液和氯化铅溶液）6、磁场测量是检测场天线中的感应电动势仪器设备仪器设备接收机接收机16channels16MBRAM16bitA/Dat32kHzor16bitA/Dat833kHzsoontohave24bitA/Dat32kHzGPSsynchto0.0002msec/day1GBFlashdiskor40GBhard-drive发射机发射机GGT-10GGT-3GGT-30NT-20发电机发电机控制箱和探头控制箱和探头XMT-32S时间域探头频率域探头电噪声电噪声1、操作差错（参数设置不当，电缆连接不正确等）2、仪器噪声（仪器本身性能）3、文化噪声（广播电台、空中海上导航以及铁路、高压线、灌溉抽水机地下采矿作业等）4、大气层/大地噪声/风噪声文化污染文化污染1、地面上金属管道，地下的电话线及电缆等2、中功率的动力线和钢质井套管3、金属栅栏及地面上的电话线布置测线避免以下几种：

1、造成场源和测站的直接联系，电场偶极与埋在地下的金属构件平行放置。

2、电场偶极与附近的文化设施平行3、避免将接地电极接到文化设施中CSAMTCSAMT测量方式：

测量方式：

张量CSAMT矢量CSAMT标量CSAMT标量CSAETCSAMT覆盖范围CSAMT基本特点张量张量CSAMT:

构造复杂地区或点距比地质构造尺寸大很多时；矢量矢量CSAMT：

提供了关于地下二维或三维构造的信息，但比张量测量的信息少。

标量标量CSAMT:

对于一维的层状条件或者走向已知的二维条件是足够了，在更复杂的条件下，则取决于数据的密度。

标量CSAMT测量的成本相当低，这就是为什么至今取得的CSAMT资料绝大部分是标量结果。

标量标量CSAET：

仅测量Ex或Ey而不系统地测量磁场，用个别点上磁场将电场值转换为近似的卡尼亚电阻率。

CSAMT测量方式示意图典型的标量CSAMT工作布置图CSAET是目前商业仪器和野外通常采用的。

它要求在发射偶极中垂线的45的扇形区域内测量。

在磁场完全均匀，地质情况不复杂的层状地区用来普查填图是令人满意的。

然而当这些假设条件不成立时则会引起麻烦。

CSAET也得不到有意义的相位资料。

CSAMT的工作装置与模式1.CSAMT的测量装置:

标量,矢量和张量2.CSAMT的测量模式TM模式和TE模式TM模式（模式（Ex/Hy）标量测量标量测量发射源复盖范围发射源复盖范围TE模式模式（Ey/Hx）标量测量标量测量发射源复盖范围发射源复盖范围标量测量发射源复盖范围标量测量发射源复盖范围标量Ex/Hy标量Ey/Hx矢量矢量CSAMT矢量CSAMT矢量CSAMT数据可用区域范围的集，有4个可探测的区域张量张量CSAMT电偶极电偶极25m.（=单个测点单个测点）磁探头磁探头标量CSAMT野外装置示意图（不按比例）标量CSAMT测量装置示意图场源的阴影与附加效应场源的阴影与附加效应测深通道的弯曲测深通道的弯曲阴影效应阴影效应场源附加效应场源附加效应测测深深通通道道的的弯弯曲曲：

平面波垂直入射地表，测深通道是垂直的。

但在CSAMT过渡带和近区，由于地层波没有完全衰减，波阵面将向场源方向倾斜，使测深通道发生弯曲，意味着测深点数据将被来自源方向的地质效应所“污染”。

电磁波传播示意（S2,场源效应的根源）测深通道的弯曲示意测深通道弯曲的计算模型：

二维导电体在均匀半空间时的响应近区数据对靠近场源的物体特别灵敏，这是由于测深通道的弯曲，在过渡区相似的但较小的这种趋势是由于阴影效应造成的阴阴影影效效应应：

测深通道弯曲后，场源与测线之间的地质体将影响测深点的数据，即阴影效应。

埋藏在100.m半空间的10.m二维模型体（0.50.5km）的阴影效应5号点的测深会发现1km深开始的导电异常，但显然在这一位置的钻孔是不会成功的低阻体地电异常体模型大地电磁TE模式视电阻率断面图CSAMT卡尼亚视电阻率断面图CSAMT全区视电阻率断面图场场源源附附加加效效应应：

Zonge等1980年首次指出了场源下的地质情况可能影响CSAMT测深数据，如有时过渡带出现的比预期的频率高，有时过渡带低谷的特点出乎意料，这些现象统称为场源附加效应。

场源附加效应的二维模拟（据MacIness,1987）模型B场源位于基底隆起处,显示放大了的过渡带低谷，低谷向高频方向移动最佳观测方案最佳观测方案1.不同地电条件下电磁波的趋肤深度不同地电条件下电磁波的趋肤深度2.不同地电条件下电磁波的实际穿透不同地电条件下电磁波的实际穿透（探测探测）深度深度确定最小收发距的列线图确定最小收发距的列线图确定最小收发距的列线图确定最小收发距的列线图n尽管CSAMT存在很多问题，有些问题是理论的复杂性造成的。

在干扰小的地区，其效果也比AMT要差。

但在干扰强烈的地区，如矿山深边部，CSAMT是目前仅有的可以勘探1000米深的电磁方法，因此加强相关研究与应用是必要的。

nCSAMT场源效应在物理上是无法校正和消除的，只能加强对野外数据的分析，对过度带给于足够的重视。

n尽量保持在远区测量，是保证CSAMT数据质量和地质效果的最有力措施，盲目追求工作效率和成本将导致错误的结果。

三维正演模拟三维正演模拟模型示意图平面图断面图低阻体视电阻率断面图低阻体视电阻率断面图高阻体视电阻率断面图高阻体视电阻率断面图三维数值模拟切片图三维数值模拟切片图两个异常体模拟两个异常体模拟两个高阻体视电阻率断面图两个高阻体视电阻率断面图两个高阻体视电阻率断面图两个高阻体视电阻率断面图两个低阻体视电阻率断面图两个低阻体视电阻率断面图两个低阻体视电阻率断面图两个低阻体视电阻率断面图一个高阻体和一个低阻体视电阻率断面图一个高阻体和一个低阻体视电阻率断面图一个高阻体和一个低阻体视电阻率断面图一个高阻体和一个低阻体视电阻率断面图