高频大地电磁法及应用

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可控源高频大地电磁系统与应用

可控源高频大地电磁系统与应用
20mA@±12V 150mV/nT(平坦带) Φ4.1 cm*76.2cm 2.1kg
二、系统设计 System Design

接收机与发射机同步快速扫描
系统同步扫描的核心部分是如何根据接收与发射的扫频表判断此刻应该进行哪个 频点的测量。具体的工作原理参考图5所示,假设总扫频时间为T, 扫描频点的个 数为N,频率分别为f 1、f 2…….f N,其结束时间分别为t 1、t 2…….t N约定发射机 和接收机读取的都是GPS的UTC时间。如果用一个圆角矩形代表一个总扫频时间 周期,每个圆角矩形又是由f 1、f 2…….f N频点构成,那么一天可以化为a个扫频 时间周期并且剩下ta(ta<T)。自动扫频算法的思路是读取当前GPS时间为t,对t 用T求模得tmod,判断tmod在t 1、t 2…….t N哪个区间,假设结果在t k 和t k+1之间, 那么再进行一次频率排序,得到扫描频率fk+2、fk+3……fN……fk,然后再依次读取 GPS时间t,判断是否在t k+2 和t k+3之间,并且满足能被fk+2所属的整周期系列整 除,则触发采集。依次类推进行后面频点采集,直到采完频率为fk的信号,则结 束本次频率扫频采集。
可控源高频大地电磁系统与应用
国科(重庆)仪器有限公司

一、研究背景 Research Background
问题1:高频大地电磁死频带问题
天然场高频大地电磁在900Hz-4kHz频段信号微弱, 相关度差。其对应的深度一般在100米-300米左右。
一、研究背景 Research Background
锂电池/发电机
三、系统应用 System Application
3.1 CSHMT与高密度电法对比(陕北采空区对比)

水文地质调查中高频大地电磁测深法(eh-4)的应用

水文地质调查中高频大地电磁测深法(eh-4)的应用
1 勘查区水文地质与地球物理学特征
本次开展水文地质地区位于青海省东南部拉脊山 山 脉 处 ,深 居 内 陆 ,远 隔 海 洋 昼 夜 温 差 大 ,属 于 典 型 的 半干旱大陆性气候区。按照地貌成因和形态特征,可以 工作区为侵蚀构造中高山,山体走向与构造线方向一 致,海拔 3500~4400 m,相对高差 600~800 m,基岩裸露, 寒冻风化作用强烈。在重点调查的中高山地带主要出 露的地层为寒武系(∈)、白垩系(K)和第四系地层。寒 武系(∈)地层主要由灰绿、暗绿色变质安山岩、安山凝 灰岩等组成,白垩系(K)地层主要由砾岩、砂砾岩、砂岩 及页岩等组成,第四系地层主要由黄土状土、砂砾卵石 及草甸土组成。
作者简介:苏世杰(1991-),男,甘肃临洮人,大学本科,助理工程师,主要从事水工环矿物探技术工作。
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第1期
苏世杰:水文地质调查中高频大地电磁测深法(EH-4)的应用
3 推断解释
本次工作运用高频大地电磁测深法(EH-4),勘测 了 1条剖面,41 个物理点。以 185毅方位,由北向南沿沟 谷布设,剖面地势北高南低。从剖面 EH-4 反演图可以 看出,剖面电阻率等值线横向差异明显,剖面距 0耀600m 电阻率值高(籽=300~1000 赘·M),推测其岩性为凝灰岩,
地层、岩石物性是物探解释的基础和依据,它的变 化是引起地球物理方法曲线形态特征变化的主要因 素。本次资料解释主要依据工区已有钻孔柱状图、测井 资料和实测物性数据综合分析得出,该工区第四系(Q) 草甸土电阻率值相对较低,是整个工区表部的中低阻 电性特征,其值为 60~170 Ω·m。白垩系(K)砂岩,电阻 率相对较低,是本次高频大地电磁测深法(EH-4)探测 有效深度内的低阻值电性层,电阻率在 80 Ω·m 左右。 寒武系(∈)凝灰岩,电阻率值相对较高,是本次高频大 地电磁测深法 (EH-4) 探测有效深度内的高阻值电性 层,电阻率在 300~1000 Ω·m,由于断层影响,在凝灰岩

电磁波在地质勘探中的应用

电磁波在地质勘探中的应用

电磁波在地质勘探中的应用地质勘探是一项广泛应用于石油、矿产资源开发和环境监测的技术。

其中,电磁波作为一种重要的探测手段,在地质勘探中发挥着重要作用。

本文将探讨电磁波在地质勘探中的应用,并重点介绍其原理和相关技术。

1. 电磁波在地质勘探中的原理电磁波在地质勘探中的应用基于电磁波与地下岩石和地层中金属矿物的相互作用。

当电磁波通过地下岩石时,它们与地下物体之间的相互作用会导致电磁波的传播速度、振幅和方向发生变化。

通过测量电磁波与地下岩石的相互作用,我们可以了解地下的地质结构、岩石类型和矿产资源的分布情况。

2. 电磁波在地质勘探中的应用技术2.1 高频电磁法高频电磁法是电磁波地质勘探中常用的一种技术。

它利用高频电磁波的穿透能力较强的特点,可以探测到较浅的地下情况。

该技术主要应用于地下水资源勘探、地下管道检测和地质工程等领域。

2.2 低频电磁法低频电磁法是电磁波地质勘探中另一种常用技术。

它利用低频电磁波与地下岩石和矿物之间的相互作用来探测地下构造和矿产资源的分布情况。

这种技术适用于较深的地下勘探,如石油勘探和矿产资源探测。

2.3 地电磁法地电磁法是一种将电磁波频率范围扩展到较低频率的技术。

它通过测量地下岩石和矿物对电磁波的电阻、电导率等电学性质的响应,来推断地下地质情况和矿产资源的分布。

地电磁法在石油、矿产资源开发和地质灾害预警等领域有着重要的应用。

3. 电磁波地质勘探的优势3.1 非破坏性电磁波地质勘探是一种非破坏性的勘探技术,不像传统的爆炸勘探或钻探会对环境造成破坏。

3.2 快速高效与传统的地质勘探方法相比,电磁波地质勘探具有快速、高效的特点。

通过利用电磁波的传播速度快,数据处理速度快的优势,可以快速获取大量地下信息。

3.3 高分辨率电磁波地质勘探具有较高的分辨率,可以探测到地下较小的构造和矿产资源。

这对于石油、矿产资源的开发和环境监测具有重要意义。

4. 电磁波地质勘探的挑战和发展方向尽管电磁波地质勘探具有许多优势,但它也面临着一些挑战。

高频大地电磁法在长大深埋隧道勘察中的应用研究

高频大地电磁法在长大深埋隧道勘察中的应用研究
高频大地电磁法在长大深埋隧 道勘察中的应用研究
目录
01 一、引言
03 三、方法与实验
02 二、文献综述 04 四、结果与讨论
05 五、结论
07 参考内容
目录
06 六、
一、引言
长大深埋隧道勘察是工程建设中一项至关重要的工作,它为地下工程的施工提 供了基础的地质信息,有助于确保工程的安全与稳定。传统的勘察方法包括钻 探、地球物理测井等,但这些方法在长大深埋隧道中存在一定的局限性。近年 来,高频大地电磁法(High-Frequency Geoelectrical Survey,HFGS)在 长大深埋隧道勘察中表现出良好的应用前景。本次演示将探讨高频大地电磁法 在长大深埋隧道勘察中的应用。
四、优点与不足
EH4高频大地电磁测深法在隧道勘察中具有以下优点:高精度、高分辨率、非 侵入性、低成本、高效等。但与此同时,该方法也存在一些不足之处:如受地 形、地势影响较大,对于复杂地形、地势的地区可能无法得到理想的成果;其 次,对于不同地层,电磁响应特征可能存在较大差异,需要仔细甄别;此外, EH4高频大地电磁测深法的解释成果还涉及到很多不确定性因素,如地下水的 影响等。
EH4高频大地电磁测深法是一种通过测量大地电磁场的变化来探究地下地质结 构的方法。其工作原理是利用接收到的电磁信号,结合测点的地理位置和电磁 参数,反演地下电性结构的三维形态。此方法具有非侵入性、高分辨率、高精 度等优点。
在EH4高频大地电磁测深法中,首先需要设置接收器和发射器,并通过信号处 理单元对接收到的信号进行处理。数据的采集需要通过对多个测点的电磁场进 行测量,并采用合适的算法对数据进行处理和解释。
三、方法与实验
高频大地电磁法的实验原理是建立在地下岩石电性差异基础上的。通过在地表 布置发射电极和接收电极,利用高频电磁波探测地下电性分布情况。实验过程 中,发射电极向地下发射高频电磁波,接收电极接收反射回来的电磁波,通过 测量电磁波的相位差和振幅比,计算出地下岩石的电性参数。实验实施过程中, 需注意选择合适的电极位置和电极间距,确保电磁波的稳定发射和接收。

浅述高频大地电磁物理观测法在矿产勘察中的应用

浅述高频大地电磁物理观测法在矿产勘察中的应用

浅述高频大地电磁物理观测法在矿产勘察中的应用摘要:随着科学技术的发展,本文简述了某矿区在地形复杂的山区环境中,采用高频大地电磁法取得了良好的勘探效果,为矿山持续生产提供了正确的指导建议。

本方案和技术值得在矿产资源勘察中推广应用。

关键词:矿产勘察;矿区地质;物理观测;反演;高频大地电磁Abstract: with the development of science and technology, this paper describes in a mining area environment of the complex terrain of mountainous area, the earth with high frequency electromagnetic method has a good effect of exploration, mining continue to provide the right guidance of production Suggestions. This scheme and technical worth in mineral resources investigation in application.Keywords: mineral exploration; Mine geology; Physical observation; Inversion; The high frequency electromagnetic一、矿区地质概述及地球物理观测方案矿区出露地层为:奥陶系黄隘组(O1h)上部浅灰色中细粒砂岩夹薄层页岩,中部灰色厚层细粒砂岩夹页岩,底部灰绿色薄层页岩;白洞组(o1b)块状灰岩、白云岩,局部夹页岩;寒武系边溪组(∈1b):不等粒砂岩。

矿区断裂构造发育,主要有NEE向和NE向两组,矿化受断裂破碎带控制明显,已发现矿体受NEE 向F1和NE向F2控制,矿体呈脉状、透镜状产出。

大地电磁法在矿产勘查中的应用技术

大地电磁法在矿产勘查中的应用技术

大地电磁法在矿产勘查中的应用技术引言矿产勘查是对地下矿产资源进行找矿和预测储量的过程,是实现资源合理开发和利用的重要环节。

为了更有效地寻找矿产资源,科学家们不断探索和开发新的勘查技术。

大地电磁法作为一种先进的勘查手段,已经在矿产勘查中广泛应用,并取得了显著的效果。

本文将介绍大地电磁法在矿产勘查中的应用技术以及其优势。

1. 大地电磁法简介大地电磁法(Electromagnetic Method)是一种利用地下电磁场异常来推测地下构造和岩石性质的方法。

该方法通过测量地下岩石对电磁信号的响应,判断地下的电导率差异,从而揭示潜在矿产资源的位置和性质。

大地电磁法广泛应用于各个地质领域,包括矿产勘查、环境地质调查和勘探等。

2. 大地电磁法在矿产勘查中的应用技术2.1 天然电磁场法天然电磁场法是利用地球自身产生的电磁场进行勘查的方法。

通过分析地下岩石对天然电磁场的响应,可以获取地下介质的电磁性质信息。

在矿产勘查中,天然电磁场法可用于追踪含矿石的矿体边界、预测矿体的延伸方向和深度等。

2.2 人工电磁场法人工电磁场法是通过在地面上产生特定频率和强度的电磁场,然后测量地下岩石对该电磁场的响应。

这种方法可以提供更高的分辨率和灵敏度,从而揭示更详细的地下电导率分布。

在矿产勘查中,人工电磁场法可以用于寻找附近的矿石矿体、判断矿体的规模和形态等。

2.3 纵波电磁法纵波电磁法是一种通过测量地下岩石对纵波电磁波的传播速度和衰减系数,推断地下介质性质的方法。

在矿产勘查中,纵波电磁法可以用于判断矿体与岩石的界面情况、预测矿体内部的含矿岩层等。

3. 大地电磁法的优势3.1 非破坏性大地电磁法是一种非破坏性的勘查方法,不需要人为开挖或钻探地下。

它通过测量地下电磁场的响应,可以获取地下岩石的电导率信息,从而推断矿体的位置和性质。

相比传统的钻探勘查方式,大地电磁法能够节约时间和成本,降低对环境的影响。

3.2 宽覆盖范围大地电磁法可以应用于不同地质环境的矿产勘查。

高频大地电磁测深在米仓山特长隧道勘察中的应用研究


2 1 2 设 备布 设原 则 ..
1 )观测 点 的布置
电偶极方向采用罗盘仪指示 , 方便快捷 ; 用皮尺
第 4期
封崇 德等 : 高频大地 电磁测深在米仓 山特长 隧道 勘察 中的应用研究
5 1
正 式开 展 工作 之前 , 了解工 区的 电性 参 数 , 为 进行 了 物 探 电性 参数 实测 , 通过 资料 分 析可 知 , 区表层 块 工 碎 石土 的 电 阻率 为 10 0 ・ 火 成 岩 段 基 岩 0  ̄30Q m, l据 辑l 数 编
高频大地 电磁 测深在 米仓 山特 长隧道 勘察 中的应 用研 究
封 崇德 , 赵 虎
604) 101
( 四川省交通运输厅公路 规划 勘察设 计研究院 , 四川 成都

要: 采用高频大地 电磁测 深法应 用于桃 巴高速公路 的亚洲第二特长 隧道—— 米仓 山隧道 构造 、 岩性 的勘 察 , 通
对 上 述初 步物 探成果 进行 现 场地 质调 查 和异 常
核对 , 并结合已知的地质资料进行综合推断 , 形成最
后地 质结 果 , 制 物性地 质 断面 图 , 绘 并得 出各 地质 构 造 ( 次 物探 主 要 为 断 层 和 岩 性 分 界 )的 特 征 和 性 本 质, 填绘 综合 成果 平面 图. 流程 图如 图 2所示 .
2 1 3 数 据采 集 ..
度变浅 ; 反之 , 随着 电阻率的增 大或频率减小, 探测 深度 加深 . 因此 , 当大 地 电阻 率一 定 时 , 通过 对 不 同 频率 电磁场强度的测量就可以得到该频率对应深度 的地 电参 数 , 从而 达到 测 深 的 目的 [. 1 ]
该 系统 的数 据 采集 方 式 为 时 间域 采 集 , 然后 通 过 傅 氏变换 转 换 为频域 信号 , 再进 行 分析 . 即通 过对 时 间域 采集 的两 个 电场 分 量 E 、 , 个 磁 场分 量 E 两

大地电磁法及其应用


大地电磁法野外观测装置 2、理论背景 理论基础:麦克斯韦方程 3 大地电磁的理论基础:正演问题 需要一个信号激发源 需要地表响应的观测数据 还需要掌握模型在源作用下地表响应产生的物理过程:这就是正演 正演指的是对于一个给定的模型,在一定激发源的作用下,根据一定的物理原理
2
大地电磁法及其应用
求其响应的过程Leabharlann 大地电磁正演过程两大假设: 1)激励场源:垂直入射到地表的均匀平面电磁波 2)地球模型:水平层状导电介质 视电阻率和阻抗相位的定义
3
大地电磁法及其应用
反演的非唯一性。由于实测数据的不充足或者正演本身的等值性,一套观测数据 可能有多个模型都能拟合得很好,这就是反演的非唯一性。 正则化反演就是在原有的反演基本条件上再附加一个条件:先验的模型约束条 件,以此来减少反演结果的非唯一性。 构建先验的模型约束条件有多种方式, 最常采用的是模型的某种光滑程度。 这时, 如果一套观测数据有多个模型都能拟合得很好, 那么其中最光滑的那个模型作为 反演的最后结果模型。 正则化反演既可以是非线性反演也可以是线化反演。 目前 MT 中绝大多数应用广泛的反演方法都属于正则化反演方法,尤其是高维反 演。
4
大地电磁法及其应用
大地电磁法及其应用
狭义电磁法: 前身:磁法、大地电流法(Telluric)(目标:探测地球构造) 。 主体:大地电磁法(MT)及有关技术(MT,Magneto-telluric) 。 广义电磁法:磁法、电法、电磁法。 大地电磁测深法是以天然电磁场为场源来研究地球内部电性结构的一种重 要的地球物理手段。 测深方法:重磁电震。 非地震方法:重磁电(重力+广义的电磁类) 。 大地电磁是重要的非地震测深方法 研究对象:地球内部的电性结构(电导率结构) 。 物理原理:宏观电磁理论(有耗媒质中的低频电磁波理论) 。

高频大地电磁法在煤矿采空区勘探中的应用

Advances in Geosciences 地球科学前沿, 2023, 13(4), 329-335 Published Online April 2023 in Hans. https:///journal/ag https:///10.12677/ag.2023.134032文章引用: 唐春城, 王中乐. 高频大地电磁法在煤矿采空区勘探中的应用[J]. 地球科学前沿, 2023, 13(4): 329-335. DOI: 10.12677/ag.2023.134032高频大地电磁法在煤矿采空区勘探中的应用 唐春城,王中乐中南大学地球科学与信息物理学院,湖南 长沙收稿日期:2023年3月6日;录用日期:2023年4月8日;发布日期:2023年4月18日摘 要为查明湖南株洲市某煤矿诱发水害事故的隐蔽致灾因素,采用高频大地电磁系统对测区进行了采空区探测。

共布置了2.4 km 总长的6条测线,设置了126个测点,采集了10~398 kHz 的大地电磁信号,查明了测区范围内地下介质电阻率分布情况,并根据反演视电阻率剖面图推测出含水区域的空间位置。

推测结果已知水体和已有地质资料相吻合,为测区的安全防范和治理提供了可靠的物探资料和强有力的依据。

研究表明,高频大地电磁系统能在复杂地形条件下准确地定位煤矿采空区、确定采空区的边界和埋深,浅部勘探效果好,在煤矿采空区勘探领域的应用前景广阔。

关键词电磁法,高频大地电磁法,采空区Application of High-Frequency Magnetotelluric Method in Exploration of Coal Mine GoafChuncheng Tang, Zhongle WangSchool of Geosciences and Info-Physics, Central South University, Changsha HunanReceived: Mar. 6th , 2023; accepted: Apr. 8th , 2023; published: Apr. 18th, 2023AbstractIn order to identify the hidden disaster-causing factors of induced water hazards in a coal mine in Zhuzhou, Hunan Province, China, the high-frequency magnetotelluric system was used to explore the goaf area. A total of 6 measurement lines with a total length of 2.4 km were arranged, and 126 measurement points were set up to collect the ground electromagnetic signals ranging from 10 to 398 kHz. The distribution of underground medium resistivity in the measurement area was de-termined, and the spatial location of the water-containing area was inferred based on the inverted唐春城,王中乐DOI: 10.12677/ag.2023.134032330 地球科学前沿 resistivity profile. The inferred results were consistent with the known water bodies and existing geological data, providing reliable geophysical data and strong evidence for the safety prevention and control of the measurement area. The study shows that the high-frequency magnetotelluric system can accurately locate the coal mine goaf, determine the boundary and burial depth of the goaf, and has good shallow exploration effect under complex terrain conditions. Therefore, it has broad application prospects in the exploration of coal mine goaf.KeywordsElectromagnetic Method, High-Frequency Magnetotelluric Method, GoafCopyright © 2023 by author(s) and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY 4.0)./licenses/by/4.0/1. 引言我国煤炭资源丰富,开发历史悠久,而煤炭资源开采完成后留下的空腔和巷道会构成煤炭采空区,近几年由采空区造成的塌陷、突水等事故层出不穷,严重影响了煤炭资源开发,甚至是危害到相关人员的生命与财产安全[1],因此查明采空区的空间范围和含水情况意义重大[2]。

高频大地电磁测深法在合福铁路选线中的应用

中 图分 类 号 : 2 2 U 1 文 献 标 识 码 : A
O 引 言
合肥至福州铁路客运 专线江西省境内正线全长 10k 线路 8 m, 泸一 四十八都一花厅煤矿带 。 据现场调查 , 线位 附近 的煤 矿开采 主要 集 中于 2 0世纪 8 0年
地 下 巷道 分 布 错 综 复 杂 。受 五 府 山 站 ( 站 中 心 里 程 为 D ̄0 车 I 0+ 5 30 站址 控 制 , 路 无 法 完 伞 绕 避 该采 空 区 。 6) 线
用 的 观 测 频率 范 围 为 0 1H ~10 k z . z 0 H 。
2 测 区工程地 质特征
测 属 厂陵问河 流阶地 地貌 , 陵地势起 伏 , 流阶地 地 势 L 河
较平坦 。
图 3 原 线位 左 侧 地 面 塌 陷
主要地层 性 为二叠系粉砂岩 、 石英砂岩 、 炭质 页岩夹 煤层 , 低阻 I 区位于原设计线 位左侧 5 l 0 异 常带最 大埋 0r ~30m, f 岩层产: 状较缓 。根据探测 日的及 电性 差异 , 各类 岩土体视 电阻率 深 9 。据调查 , 5i n 该区域地下煤层品位较高 , 开采严 重 , t 体坡 从 l I 值() p 时应如下关系 : 英粉砂岩 P一般大于 5 0Q ・ 粉砂岩 P 脚至坡顶有三层巷道分布 。最长斜井位于原线 位 D 4 9+ 3 0 m; K 9 5 0左 多 存 2 0Q ・n~ 0 ・ 之 间 ; 质 页 岩 夹 煤 层 P一 般 小 于 侧 8 , 0 i 5 0n m 炭 5i 向线位方 向开采 , n 开采长 度 20i 0 n左右 , 斜井倾 角约 3 。 0。
[ ] 傅 良魁. 用地球 物理 学教程—— 电法勘探 [ . 京: 1 应 M] 北 地
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就频率而言,100KHz以下的电磁波主要是各类低频段 AM电台、接地电网等。但人文电磁波与电离层的相互 作用产生的电磁信号可能是另一个因素。
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二、高频大地电磁场的场源
地面波传播:无线电波沿地球表面传播,各类中、长波广播电台、电 视发射台、接地电网、电信通讯网络主要是地面波传播。其特点是信 号稳定,没有多径效应,基本上不受气象条件的影响,但随频率增高 传输损耗迅速加大,因此特别适宜频率小于100KHz的长波和超长波的 传播。它们沿地面传播可达几千至几万公里,100KHz到1500KHz的中 波可以沿地面传播几百公里,具体决定于波长、功率及土壤的电性参 数等。地面波的波前向下倾斜是其损耗与在地下传播的主要原因.
标量测量 矢量测量 张量测量
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一、历史与发展(CSAMT)
优点:勘探深度中:按Bostick深度,n*10m-n*1000m 信噪比高:信号强,观测效率高,预处理简单 穿透力强:不受高阻电性层屏蔽 Cagniard电阻率:抗干扰力相对强
缺点:过度带与近区效应 阴影效应 人工场源,计算及反演复杂 分辨率低 静态效应
一、历史与发展
1910: 先驱者的工作 1932: Peters,Bardeen,Maxwell 方程组 1933:L.W.Blau,Eltran 法:层状介质上的TEM:石油 1940后:J.R.wait,S.H.Ward,Tikhonov,Vanyan,Cagniard 1950-1960:MT,AMT 1970-1980:CSAMT,TEM 1990-2000:连续电导率剖面
Gamble(1979):远参考测量
Bostick F X (1991):电磁阵列剖面法(ElectrMagnetic Arry Profiling,EMAP)
仪器:MT-1,MT-24,V5/V6/V8/V5-2000,GDP-32..集成化、 智能化、多功能化、分布式GPS同步与授时
解释:定性、半定量、定量、一维/二维/三维,综合化
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报告提纲
一、历史与发展 二、高频大地电磁场的场源 三、频率域电磁测深的共性问题 四、高频大地电磁测深的应用
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一、历史与发展
电磁法:以Maxwell方程为基础,研究天然或人工(可控) 场源在大地中激励的交变电磁场传播规律,从而分析地 下电性特征的一类地球物理方法。
电磁波频谱及波长精品结构示意图
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三、频率域电磁测深的共性问题
1、勘探深度:勘探深度是一个模糊的概念。以垂直入射地表
的平面电磁波的横磁模式(TM)为例:
HyHoeyiteizez1 表示 Hoy衰减到 e
2 503 f
时,电磁波传播的距离。
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一、历史与发展(连续电导率剖面)
K.H.Lee,Smith(1991): 连续电导率剖面(CEMAP),低频段 (1KHz以下),为MT测量方式,高频段采用双极化的水平 磁偶极子以补偿天然场的不足
典型的EH-4测站精布品置示意
一、历史与发展(CEMAP,HMT)
CEMAP的实质是:MT+Tensor CSAMT+EMAP, 它保留了 MT,CSAMT的大部分优点,也兼顾了其缺点,如勘探深度 范围10m-10Km、多极化平面电磁波,正演、反演解释容 易、穿透力强等,但场源的影响仍然存在。
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一、历史与发展(MT,AMT)
A.N.Tikhonov(1946,1950), L.Cagniard(1953):大地电磁 测深(Magnetotellurics,MT),0.01-1-1000Hz(100m-100Km)
Sims W E, Bostick F X(1972):阻抗张量分析方法,每一 测点进行五分量观测
磁场 (nT)
频率(Hz)
频率(Hz)
四川松潘—阿坝地区电磁场振幅频率特性图(杨生,2004) (实线:为几何平均值,虚线:全球电磁场平均振幅)
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二、高频大地电磁场的场源
湖北某地实测大地电磁场各分量振幅特征图(席振铢,2003)
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二、高频大地电磁场的场源
可见:由于人类电磁活动的频繁和深入,如各类中、 长波广播电台、电视发射台、接地电网、微波遥感卫 星、电信通讯网络等,地表所观测的大地电磁场的频 谱已发生了深刻的变化,在野外已经可以接收到1Hz100KHz的高频“天然”电磁信号,其勘探深度为地表 至2000m,正是人类经济活动最频繁的范围,这无疑 使得被动源高频电磁勘探的研究具有现实意义。
中南大学使用EH-4时,发现在许多地区,可以观测到高 频段天然电磁场(1Hz-n*10KHz),提出了高频(人文)大 地电磁法,即在100KHz以下,分段通频带观测4-5个 电磁场分量,并计算Cagniard电阻率,保留MT法的数据 处理与解释方法。
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二、高频大地电磁场的场源
电场 (mv/ km)
半导电平面上的平面波传播
地面精品波能流密度示意图
二、高频大地电磁场的场源
不同频率时电磁波的轨迹图 不同入射角时电磁波的轨迹 天波传播。通常指自发射天线发出的电磁波,在高空中被电离 层反射后回到地面的传播方式。长波、中波、短波都可以利用 天波通信。天波传播主要特点是传播损耗小,因而可以利用较 小的功率进行远距离通信。被电离层——地表反射、折射穿入 地下的电磁波是“人文天然”电磁场的又一来源。
缺点:信噪比低,信号不稳定,预处理复杂 分辨率低 静态效应
精品
一、历史与发展(CSAMT)
D.W.Strangway,M.A.Goldstein(1971):可控源音频大地电 磁测深(Controlled Source Audio-frequency Magnetotellurics,MT),0.1-10000Hz(n*10-n*1000m)
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一、历史与发展




(mv
(nT)
/km)
频率(Hz)
全球电磁场强度平均振幅特征(compell,1967)
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一、历史与发展(MT,AMT)
优点:勘探深多极化平面电磁波,正演、反演解释 相对容易 穿透力强:不受高阻电性层屏蔽 工作相对简便:无需人工场源 Cagniard电阻率:抗干扰力相对强
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