一種軸向同線方式的地面可控源電磁勘探方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種基于軸向同線方式的地面可控源電磁勘探方法，通過(guò)改變接收系統(tǒng)分布方式令接收系統(tǒng)沿著發(fā)射系統(tǒng)軸向分布，通過(guò)測(cè)量軸向分布的各接收點(diǎn)的水平電場(chǎng)強(qiáng)度Ex，計(jì)算得到視電阻率。與現(xiàn)有技術(shù)相比，采用發(fā)射系統(tǒng)與接收系統(tǒng)軸向同線的布置方式，對(duì)地下高阻體信息反映靈敏、對(duì)地下電阻率分辨能力更強(qiáng)，能更清楚反映地質(zhì)體空間分布的細(xì)節(jié)，并對(duì)深部電性變化反映靈敏、分辨能力強(qiáng)；只需要測(cè)量水平方向的電場(chǎng)分量Ex，減少了對(duì)垂直方向磁場(chǎng)分量Hy的測(cè)量，使測(cè)量過(guò)程更加簡(jiǎn)便同時(shí)也減少了噪聲的引入有利于提高信噪比。在數(shù)據(jù)處理的過(guò)程中計(jì)算了空氣波的影響因子，將其從接收信號(hào)中剔除，提高信噪比和測(cè)量結(jié)果的可信度。
【專利說(shuō)明】一種軸向同線方式的地面可控源電磁勘探方法
【技術(shù)領(lǐng)域】:
[0001]本發(fā)明涉及一種地面可控源電磁勘探方法，尤其是一種基于軸向同線方式的地面可控源電磁勘探方法。
技術(shù)背景:
[0002]可控源音頻大地電磁測(cè)深法(ControlledSource Andio-frequencyMagnetotelluric，縮寫為CSAMT)是在大地電磁法(MT)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種人工源頻率域電磁測(cè)深方法，隨著地球物理勘探的推廣和發(fā)展，其在找礦、找水、工程建設(shè)、地災(zāi)防治等許多的領(lǐng)域都有著重要的影響力。該方法通過(guò)在有限長(zhǎng)接地導(dǎo)線或不接地線圈中供入音頻電流，以產(chǎn)生相應(yīng)頻率的電磁場(chǎng)，在距發(fā)射源十幾公里的測(cè)線上接收相互正交的電磁場(chǎng)響應(yīng)分量，通過(guò)反演解釋以獲得地下地質(zhì)信息。目前，淺層、簡(jiǎn)單地質(zhì)結(jié)構(gòu)下的地球物理勘探應(yīng)用都取得了很大的突破，并且在被逐漸完善。常規(guī)CSAMT探測(cè)方法接收位于發(fā)射旁側(cè)4-10Km，具有勘探深度大、數(shù)據(jù)采集量大、分辨率高、受地形影響小，對(duì)低阻層敏感等特點(diǎn)，在深部資源勘查中得到普遍應(yīng)用，發(fā)展非常迅猛。但是在測(cè)量高阻目標(biāo)體時(shí)響應(yīng)卻不靈敏，即在需要進(jìn)行表現(xiàn)為高阻的地層資源探測(cè)時(shí)常規(guī)方法已經(jīng)不能滿足探測(cè)需求。
[0003]CN102707323A公開(kāi)了一種《用于地質(zhì)勘探的可控源音頻磁場(chǎng)測(cè)深法》:采用發(fā)射源和接收系統(tǒng)旁側(cè)平行的分布方式，測(cè)量系統(tǒng)布置如圖2所示。這種測(cè)量系統(tǒng)以有限長(zhǎng)接地電偶極子為場(chǎng)源，在發(fā)射源的遠(yuǎn)區(qū)(收發(fā)距r > 3-5 δ)處同時(shí)觀測(cè)電、磁場(chǎng)參數(shù)，系統(tǒng)通過(guò)測(cè)量測(cè)區(qū)內(nèi)各個(gè)接收點(diǎn)的水平電場(chǎng)強(qiáng)度Ex及垂直磁場(chǎng)強(qiáng)度Hy，聯(lián)合從而計(jì)算得到地下地質(zhì)結(jié)構(gòu)的視電阻率，進(jìn)而反演出地下介質(zhì)結(jié)構(gòu)信息。但這種測(cè)量方式只對(duì)低阻區(qū)敏感，對(duì)高阻目標(biāo)反映不靈敏，且對(duì)地質(zhì)體空間分布細(xì)節(jié)反應(yīng)不靈敏。
[0004]在海洋電磁測(cè)量中有基于軸向同線方向的拖拽測(cè)量方法，但是海洋電磁測(cè)量過(guò)程中所用的頻率單一，不能大范圍的反應(yīng)地下地質(zhì)情況。

【發(fā)明內(nèi)容】
:
[0005]本發(fā)明的目的就是針對(duì)上述技術(shù)的不足，提供一種軸向同線方式的地面可控源電磁探測(cè)方法。通過(guò)改變接收系統(tǒng)分布方式令接收系統(tǒng)沿著發(fā)射系統(tǒng)軸向分布，通過(guò)測(cè)量軸向分布的各接收點(diǎn)的水平電場(chǎng)強(qiáng)度Ex，進(jìn)而得到電磁響應(yīng)隨發(fā)射頻率變化曲線。通過(guò)源的信息、接收到的電磁響應(yīng)以及軸向電磁響應(yīng)全區(qū)公式，計(jì)算得到地下介質(zhì)視電阻率隨頻率的關(guān)系，最終通過(guò)反演得到地下介質(zhì)結(jié)構(gòu)信息。
[0006]一種軸向同線方式的地面可控源電磁勘探方法按以下方式工作:
[0007]a、根據(jù)測(cè)量任務(wù)設(shè)定收發(fā)距，具體收發(fā)距根據(jù)測(cè)區(qū)地形及地質(zhì)條件通過(guò)趨膚深度公式r > 2 δ _計(jì)算得出，布置發(fā)射系統(tǒng)位置，δ max為最大趨膚深度；
[0008]b、沿發(fā)射源軸向同線方向確定測(cè)線并布置發(fā)射系統(tǒng)及接收系統(tǒng)，同時(shí)記錄發(fā)射系統(tǒng)的信息包括:地理位置坐標(biāo)、發(fā)射電流大小，收發(fā)極距；
[0009]上述測(cè)線，沿發(fā)射源軸向同線方向布置且可測(cè)扇區(qū)角度不應(yīng)超過(guò)60度；[0010]C、按照探測(cè)區(qū)域及探測(cè)深度確定探測(cè)頻率，將確定的頻率范圍列成一個(gè)頻率表，設(shè)置場(chǎng)源按頻率表依次發(fā)射不同頻率的電磁波，直至頻率表中的每個(gè)頻點(diǎn)發(fā)射完畢；
[0011]上述頻率表，頻率范圍是0.1Hz到10kHz，具體頻率值由所需探測(cè)深度和縱向分辨
率確定，任意發(fā)射頻率fn對(duì)應(yīng)的趨膚深度為《
【權(quán)利要求】
1.一種軸向同線方式的地面可控源電磁勘探方法，其特征在于，接收電極MN和發(fā)射電極AB布設(shè)在同一軸線上，包括以下步驟: a、根據(jù)勘探任務(wù)要求確定測(cè)線，在測(cè)線上按軸向同線方式布設(shè)人工源發(fā)射系統(tǒng)和接收系統(tǒng)； 所述的人工源發(fā)射系統(tǒng)包括發(fā)射機(jī)和發(fā)射電極AB，接收系統(tǒng)包括接收機(jī)和接收電極MN ; b、在測(cè)線上按r≥2 δ_的收發(fā)距布設(shè)發(fā)射電極ΑΒ，發(fā)射電極極間距I一3Km，接收電極麗的極間距25— 200米，檢查耦合與連接；δ max為最大趨膚深度； 同時(shí)開(kāi)啟發(fā)射機(jī)和接收機(jī)，記錄人工源的地理坐標(biāo)、接收系統(tǒng)位置坐標(biāo)、發(fā)射電流，收發(fā)距； C、按照探測(cè)區(qū)域及探測(cè)深度確定探測(cè)頻率，將確定的頻率范圍列成頻率表，按頻率表依次發(fā)射不同頻率的電磁波，直至頻率表中的每個(gè)頻點(diǎn)發(fā)射完畢； 所述頻率表的頻率范圍為0.1Hz到10kHz，具體頻率值由探測(cè)深度和縱向分辨率通過(guò)趨膚深度公式
2.按照權(quán)利要求1所述的軸向同線方式的地面可控源電磁勘探方法，其特征在于，步驟a所述的按軸向同線方式布設(shè)人工源發(fā)射系統(tǒng)和接收系統(tǒng)，且能測(cè)扇區(qū)角度不超過(guò)60度。
【文檔編號(hào)】G01V3/08GK104020496SQ201410304975
【公開(kāi)日】2014年9月3日 申請(qǐng)日期:2014年6月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月27日
【發(fā)明者】劉長(zhǎng)勝, 曾新森, 胡瑞華, 周逢道, 劉立超, 史志輝, 康利利 申請(qǐng)人:吉林大學(xué)