EH-4高频大地电磁测深勘查采空区的效果分析

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煤矿采空区EH4电磁法勘查试验

煤矿采空区EH4电磁法勘查试验靳月文【摘要】煤矿采空区对人类生产和生活危害巨大,对采空区的勘查已成为重要的研究课题.首先介绍了EH4电磁法的工作原理,并利用其轻便灵活、受地形和场地限制小以及分辨率较高的特点,将其应用到煤矿采空区探测中;然后通过在3个矿区进行的试验实例,分析EH4观测系统的抗干扰能力,探寻其在单层和多层煤矿采李区勘查方面的效果,研究总结采空区的异常特征并得出结论.试验结果表明:在没有强电磁干扰地区,EH4电磁法探测煤矿采空区可以取得较好的效果;且当多个煤层的采空区相互叠加时,如果煤层间具有一定的距离,可区分出各煤层的采空区.【期刊名称】《工程地球物理学报》【年(卷),期】2015(012)005【总页数】5页(P650-654)【关键词】EH4电磁法;煤矿采空区;电阻率【作者】靳月文【作者单位】山西华冶勘测工程技术有限公司,山西太原030002【正文语种】中文【中图分类】P631.3随着煤炭资源的不断开发,地下采空区分布越来越广,范围逐渐扩大。

矿业开发形成的采空区对矿山后期生产构成了极大威胁,老空区积水等引发的煤矿透水事故经常发生。

与此同时,因煤矿开采引发的房屋裂缝、地面塌陷、崩塌等地质灾害频发,给人民生命财产和生活带来严重威胁,司法纠纷不断。

鉴于此,对煤矿采空区进行勘查的需要越来越紧迫,要求越来越高。

EH4大地电磁测深法是一种天然信号源和人工信号源相结合的物探方法,其工作频率在10 Hz～100 kHz之间,探测深度可达到近1 km[1-3]。

由于该方法主要是沿地表的观测剖面线来测量不均匀体所引起的大地电场变化,因此适合于探测较陡立的条带状地质体(如断裂构造带、岩溶裂隙发育带、岩脉等)[4],已被广泛应用于水利水电、公路铁路勘察及地质找矿、深部水源探测等领域[5-9],解决了许多地质问题。

在煤矿采空区探测中,目前多采用瞬变电磁法、浅层地震、高密度电法等手段进行勘查。

但在地形切割大、冲沟发育地区和矿山居民区进行勘查时,由于受地形条件和人文环境限制,上述方法往往难以展开工作。

阿尔山地热EH-4勘测工作小结

内蒙古阿尔山地热EH-4勘测工作小结目录一、概述二、地质概况及地球物理特征三、工作方法基本原理四、野外工作方法技术五、数据处理六、资料解释七、结论与建议一、概述⒈目的任务随着我国市场经济的发展和人们对生活质量的追求与环境意识的增强，全国各地热资源的勘查与开发呈现出日益增长的势头。

地热资源作为一种绿色能源，是集能源、矿产和水源于一体的清洁能源矿产，可用于供热、采暖、医疗、洗浴、康乐、温室种植等各个方面，在人们日益注重生活质量、加强环保的城市地区，投资开发地热已成为时尚，投资来源多样化。

地热田地质勘查的主要内容是研究地热田的地层、构造、岩浆(火山)活动及地热显示特点，阐明地热田的地质条件，确定热储层、盖层、导水和控热构造。

对于受断裂控制的地热田，着重研究断裂的形态、规模、产状、组合关系等，阐明断裂系统与地热的关系。

对于层控的地热田，应详细划分地层、确定地层时代，区分储层和盖层，着重研究热储层结构、热储层的岩性、厚度及其分布范围，以及热储层的孔隙、裂隙或岩溶发育情况等影响地热流体储存、运移、富集的地质因素。

结合地层岩性、构造特征，EH-4电导率成像系统勘查工作的主要任务是：①查明区内主要断裂构造的空间分布特征；②提供详细的解译资料以供布设最佳地热孔位参考。

⒉工作完成情况野外工作于年月日开始，月日结束。

工作量完成情况如下表所示，基本查明区内地层岩性结构和主要断裂分布特征。

二、地质概况及地球物理特征⒈ 地质构造本工作区属内蒙-大兴安岭地槽褶皱系的大兴安岭优地槽褶皱带，大兴安岭优地槽褶皱带主要分布在阿尔山-达尔滨湖一线以北地区，本区地处该褶皱带的南翼。

加里东时期发育成中亚蒙古大洋，并形成岛链。

华力西中早期继续发育地槽型沉积。

于早石炭世莫尔根河组沉积之后结束地槽沉积。

此后，该区再未发生地槽沉积，故也称中华力西期褶皱。

⒉ 地层及岩性区内出露地层较全，从古生界到新生界都有出露，前第四系广泛出露在工作区河谷两侧边界的中、低山地区。

EH4电磁测深法在工程勘察中的应用

EH4电磁测深法在工程勘察中的应用胥珍;杨豪【期刊名称】《价值工程》【年(卷),期】2013(32)31【摘要】The karst cave and fault structure within a certain scope around the tunnel can cause potential safety hazard. In order to avoid construction risk and prevent the possible geological disaster in construction, it is very important to find out the width of the fault fracture zone and the depth and scale of the weak zone and the karst region. This article mainly introduces the principle of EH4 electromagnetic sounding method, field work method and data processing. The application of this method in the earlier investigation of a tunnel project has got good effects, which indicates that this method can be used in the macro precast of the weak zone, underground water and the fault fracture zone.%隧道周围一定范围内的岩溶洞穴及断层构造，都将产生安全隐患。

为了避免施工风险和预防施工过程中可能出现的地质灾害，查明危害隧道安全的断层破碎带宽度、软弱带以及岩溶发育区的埋深和规模等十分必要。

EH4大地电磁技术的适用及应用效果

ａ．地电模型
ｂ．二维地电模型圈１二维起伏地形条件的地电模型及水
平地形的二维地电模型
图２大地电磁二维纯地形影响起伏地形条件下的地电结构的视电阻率曲线比较复杂，图３是图ｌａ模型的视电阻率曲线，与图１ｂ模型结果（图４）相对比，１－Ｅ极化曲线尚能看出是地形引起干扰场与地下电性结构引起的场的叠加。对于ＴＭ极化曲线，由于地形引起的畸变及位移十分强烈，几乎完全掩盖了地电结构场响应。因此，在不连续观测方式下由于地形影响所造成的ＴＭ极化方式产生的数据畸变是不容忽视的。并且经模型模拟实验表明，在通过包括空间滤波的方法对数据进行校正后对ＴＥ模式可以获得较好的校正效果，但ＴＭ模式
ｐ。∽＝Ｐ柚∽＋Ｃ式中，为频率；ｐ。∽为厂点处存在静态偏移的视电阻率值；ｐ曲∽为厂点处未受静态偏移影响的视电阻
率值；Ｃ为静态偏移量，它是一个与频率无关的常数。一个测点的静态偏移量虽然与频率无关，但不同测点的Ｃ值不同，其大小与近地表局部电性不均匀体的大小、形状、埋深以及相对于观测点的位置均有关。在实际工作中，不但无法知道局部电性不均匀体的这些参数，甚至无法弄清是否存在局部电性不均匀体，要从观测得到的视电阻率曲线中消除静态偏移量十分困难。对位于近地表导体之上的测点，其响应曲线整体下移（视电阻率变低）；对位于近地表阻抗体之上的测点，其响应曲线整体上移（视电阻率变高）。
（２）雁门关隧道ＤＫｌｌ８＋３００一ＤＫｌ２０＋７００段
的ＥＨ４二维反演断面瞰图６）
图６雁门关隧道ＤＫｌｌ８＋３００一ＤＫｌ２０＋７００段ＥＨ－４反演断面图
２５ｍ。
如果单纯根据ＥＨ４的成果很难确定断层的准确位置及倾向，且不可能确定其宽度。但可以大致确定土石分界，图中的蓝线即为该土石界线，这一结论也是和该处的电测深解释结果、钻孔资料相符的。

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

EH4大地电磁测深法在隧道勘察中应用及所受干扰的分析

EH4大地电磁测深法在隧道勘察中应用及所受干扰的分析摘要：将EH4高频大地电磁测深法应用于长大深埋隧道------洞湾隧道岩溶、构造、岩性的勘察，通过与钻探及地质调绘的资料对比，EH4音频大地电磁法可以在宏观上查明深埋隧道岩溶发育状况、地质构造及地层岩性分界，为钻孔布置及隧道设计、施工提供地球物理依据，在长大深埋隧道勘察中能达到较为理想的效果。

但影响勘察结果的外部因素很多，深埋中的钢筋支护对勘察效果影响十分明显。

关键词：EH4高频大地电磁测深；深埋隧道；洞湾隧道；干扰影响近年来，公路建设中面对越来越多的深长大深埋隧道，长大深埋隧道有平面里程长、深埋大、地质构造复杂等特点，而且地形深切陡峭，钻探工作难以充分展开，一直是公路工程地质勘察与设计中的难点。

就地球物理勘探方法而言，重磁法在研究岩溶发育状况、基底的起伏和埋深、划分构造单元、确定深大断裂方面具备明显的优势[1][2]，大地电磁法是近十几年来迅速发展起来的一种电磁法勘探技术，具有工作效率高、探测深度大、分辨率高、受地形影响相对较小、抗干扰性能强、成本较低廉等特点，在100—1 500 m深度范围内，能查明电阻率差异较大的高、低阻不均匀体[3][4]。

洞湾隧道是赤水至望谟（仁怀至赤水段）高速公路中的一座长隧道，隧道正在开挖施工，在施工过程中发现在右洞（里程YK66+488左右）的右侧壁出现大溶洞，宽约10～20m，高约30～40m，往小里程顷斜，与右洞轴线小角度相交，本次勘查的重点在于探明洞湾隧道未开挖段的岩溶发育状况，通过采用EH4高频大地电磁测深法，取得了较为显著的效果，对后期的隧道开挖工作有较大的指导意义。

1、EH-4工作方法及原理本次勘测是采用上世纪九十年代由美国EMI公司和Geometrics公司联合推出的新一代电磁仪EH－4型StrataGem电磁系统，能观测到离地表几m至1000m 内的地质断面的电性变化信息，基于对断面电性信息的分析研究，可以应用于地下水研究、环境监测、矿产与地热勘察，以及工程地质调查等。

EH4电磁测深在地质找矿中的应用

EH4电磁测深在地质找矿中的应用[摘要]本文主要介绍了EH4电磁测深的基本原理和工作方法，并通过实例分析，说明EH4电磁测深在构造识别、岩性划分等方面的显著效果及其寻找隐伏地质体的可能性。

[关键字]EH4电磁测深构造识别岩性划分0引言随着工业、科技和基础建设等各方面的发展，国家对金属矿产资源的需求量越来越大，地表矿和浅层矿床已基本查明，需要进一步寻找深部矿产。

EH4是在大地电磁测深（MT）的基础上发展起来的可控源测深方法，它既有有源电探法的稳定性，又有无源电磁法的轻便节能，而且测量深度大，分辨率高，能较准确定位构造断裂、隐伏岩体和矿体、查明构造断裂向深部延伸的情况，为地质找矿提供可靠的信息。

1概述1.1地质背景测区为花岗岩区，处于诸广岩体南东边部，百顺断陷带中段，岩浆活动频繁，构造发育。

区内仅有第四系零星分布在山间凹地、山前斜坡及溪流两侧，主要为砾石、砂和粘土等坡积、河流沉积物，厚数米，覆盖于印支期花岗岩之上。

工作区处于多期、多次、多向岩浆活动迭置交错形成的岩浆活动中心。

出露的岩浆岩主要有：印支期岩体（γ51）、燕山期岩体（γ52、γ53）、区内断裂构造十分发育，主要以北东向、北北东向和近东西向为主。

1.2地球物理特征工作区岩石标本测定结果表（表1）表明，构造断裂带、近矿蚀变围岩和花岗岩均具有明显的电阻率差异，说明在该区进行EH4连续电导率测量工作具备充分的地球物理前提。

2 EH4电磁测深基本原理EH4是在大地电磁测深（MT）的基础上发展起来的可控源测深方法，因此在远离源区的电磁场可视为平面波，只要在远离源区的测区内观测相互正交的电场（E）和磁场（H）振幅，再根据公式：计算在各向同性介质中的大地阻抗Z式中：f——表示频率；μ——表示磁导率；ρ——表示电阻率。

当μ=4π×10-7H/m时，经过变换可得到计算电阻率的公式：从上式可以看出，只要测量出电磁场正交水平分量，便可计算介质的电阻率。

高频大地电磁测深( EH-4) 在热储构造勘查中的试验研究-以抚州地热区为例

第47卷　第4期2011年7月地质与勘探GEOLOGY AND EXPLORATION Vol.47　No.4July ,2011[收稿日期]2009-12-14;[修订日期]2010-06-27;[责任编辑]郝情情㊂[基金项目]东华理工大学校长基金理工类项目(DHXK1022)和国家重大科技专项(SinoProbe-03-04)联合资助㊂[第一作者]叶益信(1983年-),男,助教,2009年在中国地质大学(武汉)获地球探测与信息技术专业硕士学位,从事电磁法理论和应用等教学与科研工作,Email:yixinye321@㊂[通讯作者]邓居智(1973年-),男,教授,从事电磁法理论和应用等教学与科研工作,E-mail:jzhdeng73@㊂高频大地电磁测深(EH-4)在热储构造勘查中的试验研究-以抚州地热区为例叶益信,邓居智,方根显(东华理工大学放射性地质与勘探技术国防重点学科实验室,江西抚州　344000)[摘　要]EH-4电磁成像系统是目前国内外较为先进的电磁法勘探仪器,它具有勘探深度大㊁成果反应直观㊁轻便高效等优点㊂本文首先介绍了该方法的工作原理,然后以抚州地热区的勘查为例,说明它在热储构造勘查中的应用㊂本文通过高频大地电磁测深(EH4)在抚州地热区的应用,结合快速松弛反演(RRI )技术,揭露了该地区的深部地电剖面特征,反演结果与地质资料相吻合,剖面1㊁2的反演结果显示该区域深部具有较明显低阻异常带,异常清晰㊁显著,且与断裂带的位置相吻合,这表明EH4方法在该区域热储构造勘查中取得了较明显的效果,为该区域寻找深部接替地热资源指明了方向㊂[关键词]地热　高频大地电磁测深　快速松弛反演[中图分类号]P631.2+23　[文献标识码]A　[文章编号]0495-5331(2011)04-0649-05Ye Yi-xin ,Deng Ju-zhi ,Fang Gen-xian.The test research of high frequency magnetotelluric sounding to reservoir structure survey :taking the Fuzhou geothermal area in Jiangxi province as an example [J ].Geology and Exploration ,2011,47(4):0649-0653. 抚州地热区位于抚州市温泉乡境内的桐山庙-青莲山一带,本区先后有地质工作者进行调查勘测达六次之多,皆有报告与图件㊂新中国诞生后有皖东南地质大队㊁抚州地质〛大队㊁江西水文地质大队㊁抚州地质专科学校㊁江西912地质队㊁冶金地质队㊁华东608队等都在该区进行过不同精度的地质普查㊁勘探工作和进行了储量计算㊂东华理工学院核工程技术学院(原华东地质学院物探系)自1988年开始,就在本区进行教学实习基地建设,经过十多年的精心建设,建立了一整套本区物性参数档案,并发现了重磁㊁电㊁震㊁放射性㊁地热异常区㊂本次工作为在该区域进行详细中深部勘探,选择的方法为高频大地电磁测深方法(EH4),使用的仪器为EH4型StrataGem 电磁成像系统,选用的频率在10Hz ~100kHz 之间,在1km 深度范围内有较高的分辨率㊂EH4电磁成像系统在深边部矿产勘查㊁工程勘察㊁岩层的划分等众多领域都得到了成功的运用(伍岳,1999;李艳丽等,2007;沈远超等,2008;金德均等,2009;郭晓东等,2009)㊂对于地球物理数据分析来说,反演是核心的步骤和手段,目前的反演方法很多,比较著名的有奥克姆(OCCAM)(deGroot-Hedlin et al .,1990)㊁快速松弛反演(RRI)(Smith et al .,1991)㊁共轭梯度(CG)(Mackie et al .,1993)㊁非线性共轭梯度(NLCG)(Rodi et al .,2001)和简化基奥克姆(REBOCC)(Siripunvaraporn et al .,2000)等㊂本文采用的RRI 是一种快速高效的反演方法,主要的特点是利用了全频率资料进行反演,由于RRI 具有速度快的优点,所以在普通的PC 机上就可以进行计算(汤井田等,2008),所以用RRI 反演我们得到的EH4数据是切实可行的㊂本文在分析抚州地热区的地质特征及地球物理特征的基础上,在垂直于F2构造上布置了两条EH4探测剖面,运用RRI 方法对EH4数据进行了反演,结合区域地质资料,对反演结果进行了地质解946释,对该区域深部接着地热资源进行了预测㊂1　区域地质概况1.1　地质特征抚州地热区出露的地层比较简单,主要有:板溪群下亚群(Pt2sh):分布于F1断层西北侧及F5断层的北部局部地点,为一浅变质岩系,岩性稳定,以千枚状粉砂岩和矿状千枚岩为主㊂石炭系下统华山岭组(C1h):分布于F1断层南东侧,为一套紫红色碎屑岩系㊂下部为粉砂岩,局部夹有砾岩和含砾砂岩,上部为薄层状含云母石英细砂岩,局部夹砾岩,含砾砂岩和中粒石英砂岩㊂该地层与下伏板溪群地层呈断层接触㊂梓山组(C1z):分布于区内中北部,在F1断层与F2断层之间,主要为灰白色含砾砂岩,细粒石英砂岩及紫红色粉砂岩,并含有碳质碎屑㊂本层岩性均有不同程度的挤压破碎和硅化现象,局部地段强烈黄铁矿化,重晶石矿化和铅锌矿化㊂白垩系上统南雄组(K2nn2):分布于F2断层南东侧,岩性为紫红色粉砂岩㊁细砂岩和长石石英砂岩,靠底部有厚层状底砾岩,它与下伏地层有不整合接触㊂由于受强烈构造作用影响,本层岩性均有不同程度的挤压破碎㊁硅化黄铁矿化现象㊂第四系(Q):第四系主要由砂砾石层㊁粗砂㊁黏土㊁亚砂土和亚黏土组成,厚度1~20m不等,均不整合于其它岩层之上㊂区内中北部有燕山中期末花岗岩体出露㊂花岗岩体沿北东向展布,侵入梓山组地层中,并与梓山组地层形成了犬牙交错的侵入关系㊂花岗岩呈灰白色和灰绿色,具中粒结构,块状结构㊂主要矿物是钾长石等,具有绢云母化,碎裂结构,岩石裂隙发育,并被后期的石英脉,重晶石脉所充填㊂区内断层构造按断层的产状可分为两组:第一组,走向NE的正断层,如F1,F2;第二组,走向NW的平移断层,如F4,F5,F6等(图1)㊂1.2　地球物理特征地球物理方法的应用是有一定的条件,这些条件包括:(1)工作区地质目的体与围岩物理性质的差异程度;(2)引起异常的目标体的几何参数;(3)地球物理场的噪声水平㊂其中物理性质的差异对于地球物理方法的效果显得更为重要,但不同的地球物理方法对目的体与围岩物理性质的差异程度的要求也是不同的㊂从表1可看出在导电性方面板溪群的千枚岩㊁华山岭组的砂岩㊁梓山组的砂岩以及燕山晚期花岗岩,电性差异不大,南雄组砂岩与梓山组砂岩有显著的电性差异㊂从图1的地质图可看出,该区域破碎带很发育,构造破碎带因存在矿化或破碎带充水呈现明显低阻高极化,电性的差异明显,所以具备EH4方法工作的条件㊂2　方法技术EH4方法采用的系统为EH4型StrataGem电磁成像系统,因为它采用人工源与天然源结合的工作方式,深部构造通过天然场源成像(MT),其信号源表1　地热区岩矿石电性参数(据汤洪志等,2003)Table1　Parameters of rocks in the geothermalresources area(after Tang et al.,2003)岩石名称标本数电阻率(Ω㊃m)频散率(Ρ)极化率(η)板溪群千枚岩3312156.138.45华山岑组紫红色砂岩2212102.846.35梓山组灰黄色砂岩3414303.766.87梓山组硅化砂岩3251481.558.22南雄组砂岩3347062.168.43燕山期花岗岩4914551.666.79铁帽2945207.210.9重晶石1855831.666.68为(10~1kHz),浅部构造则通过一个新型的便携式低功率发射器发射500~100kHz的人工电磁信号,弥补天然信号的不足,实现了天然信号源与人工信号源的采集和处理,能对地下1km以内的地质体高分辨率成像,而且工作效率高,一个点只需15至20min就可完成㊂EH4方法原理与MT法一样,是通过在地面测量相互正交的电磁场分量E x㊁H y㊁H x㊁E y,然后通过卡尼亚电阻率计算公式,计算得到不同频率的视电阻率,其计算公式为:ρxy=15f Z xy2=15f E x Hy2(1)ρyx=15f Z yx2=15f E y Hx2(2)其中ρxy为电场平行极化模式(TE模式)视电阻率,ρyx为磁场平行极化模式(TM模式)视电阻率㊂在电磁理论中,把电磁场(E㊁H)在大地中传播时,其振幅衰减到初始值1/e时的深度,定义为趋肤深度(δ):δ=503ρf(3)由式(3)可知,趋肤深度(δ)将随电阻率(ρ)和频率(f)变化,测量是在和地下研究深度相对应的频带上进行的㊂一般来说,频率较高的数据反映浅部的电性特征,频率较低的数据反映较深的电性特征㊂因此,在一个宽频带上观测电场和磁场信息,并由此计算出视电阻率和相位,可确定出大地的地电特征和地下构造㊂056 地质与勘探 2010年图1　抚州地热区地质图(据汤洪志等,2003)Fig.1Geology map of the Fuzhou geothermal area(after Tang et al.,2003)1-第四系;2-石炭系下统梓山组;3-前震旦系板溪群;4-白垩系上统南雄组;5-燕山期花岗岩;6-重晶石脉;7-硅化破碎带;8-地层界线;9-断层;10-已知钻孔1-Quaternary;2-Carboniferous Zishan Formation;3-Presinian Banxi Group;4-Cretaceous Nanxiong Formation;5-Yanshanian granite;6-barite vein;7-silicify fractured zone;8-stratigraphy boundary;9-fault;10-completed borehole3　应用效果为了了解抚州地热区深部异常特征,查明深部异常的赋存状态及规模,在该区展开了EH4探测工作,重点研究F2构造及其周边地球物理场特征㊂我们在测区布置了两条平行的测线,测线方向为300度,1线的长度为0.44km,2线的长度为0.6km,测线的间距为0.3km,测点点距为20m,测量时我们采用20m极距,共完成测点数60个㊂由于随机干扰信号的存在,我们对获得的视电阻率数据进行了圆滑处理,对于缺失的频点数据,我们用差值的方法进行人工补偿,最后我们采用快速松弛反演技术进行二维反演,对每条测线均选取两种极化模式的视电阻率和阻抗相位数据进行了联合反演,经过反复修改反演控制参数,达到了整条断面多参数的最佳拟合,最后得到我们所需要的反演结果及地质解释结果(图2)㊂从图2(A)可看出,在1线剖面水平位置0.1~ 0.2km范围,标高-0.1km以下有一条带状接近垂直的低阻异常区(<100Ω㊃m),电阻小于100Ω㊃m,结合地质资料,推测为断层F1的反映,断距0.2km左右,延伸至1km左右,在该低阻区的两侧为电阻率高于1000Ω㊃m的高阻区,在剖面水平位置0.2~ 0.44km之间的高阻体推测为梓山组,岩性以灰白色含砾砂岩㊁细粒石英砂岩㊁紫红色粉砂岩及含有碳质碎屑灰黄色砂岩为主;在剖面水平位置0~0.1km之156第4期叶益信等:高频大地电磁测深(EH-4)在热储构造勘查中的试验研究-以抚州地热区为例图2　反演结果及地质解释结果图Fig.2　Inversion result and geological interpretation(A)-1线反演结果及地质解释;(B)-2线反演结果及地质解释1-地层界线;2-断层;3-第四系覆盖层;4-石炭系下统梓山组;5-前震旦系板系群下亚群(A)-inversion result and interpretation of line 1;(B)-inversion result and interpretation of line 21-Formation boundary;2-normal fault;3-Quaternary;4-Carboniferous Zisan group;5-Presinian Banxi cluster间的高阻体推测为板溪群下亚群,岩性以千枚状粉砂岩和矿状千枚岩为主;在地表的低阻体推测为第四系(Q)地层,主要由砂砾石层㊁粗砂㊁黏土㊁亚砂土和亚黏土组成,厚度20m 左右㊂从图2(B)可看出,2号线与1号线的电性特征差不多,只是形态上有所变化,在0.1~0.2km 范围的低阻推测也是断层F2的反映,断距0.1km 左右,延伸至0.8km 左右,这说明2线和1线的高低组体是连通的㊂综合两条剖面的特征,我们可得到断裂的走向为接近垂直测线的方向,而测线的方向为300度,所以可得到F2断层走向为NE 方向,反演结果与地质资料相吻合,且与钻孔资料相吻合㊂应用结果表明EH-4方法在该区域热储构造勘查中取得较明显的效果㊂热水具有温度高㊁矿化度高㊁压力大的特征,其电阻率随温度的增高而减小,故一般热水构造呈低电阻率反映(陈墨香等,1994;龚育龄等,2002;曹俊昌等,2006),由于1号线的低阻区域规模比2号线的大,所以推测1号线的热储构造(F2)规模比2号线的更大,这为在该区域寻找深部地热资源指明了方向㊂4　结论通过EH4方法在抚州地热区的应用,查明了该区域深部构造的形态,结果表明EH-4方法在该区域热储构造勘查中取得较明显的效果,该区域深部具有较明显的低阻异常,寻找深部地热资源前景良好㊂EH4方法具有设备轻㊁速度快㊁费用低㊁勘探深度大㊁精度较高等优点㊂RRI 具有计算速度快㊁算法稳定的特点,说明对于EH4方法来说RRI 是一种快速实用的反演算法㊂由于EH4方法具有诸多优点,它不仅可用于深256 地质与勘探 2010年部找矿㊁工程勘察㊁岩层的划分等领域,还可用于探测深部地质构造及寻找地热等,说明EH4电磁成像系统是一种先进的成像系统,值得应用推广㊂[References]Cao Jun-chang,Gong Yu-ling,Fang Gen-xian.2006.Integrative geo⁃physical surveys in Jiangxi Linchuan hotspring area[J].Journal of 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EH4electromagnetic imaging system is a fairly advanced electromagnetic exploration instrument characterized by wide exploration depth,intuitive production response,portability and high efficiency.This paper firstly introduces the principle of EH4electromagnetic imaging system,then tak⁃ing the Fuzhou geothermal area in Jiangxi province as an example,to illustrate its application to reservoir structure survey.In this paper Rapid Relaxed Inversion (RRI)method is used to inverse our getting EH4data.The inversion result reveals the main features of deep geoelectric sections in this area,which are correlates with the geology data.The inversion result of profile1and2shows that there is clearly low resistivity anomaly on the fault crossed position.This shows that EH4 method has good effect to reservoir structure survey in this area,and gives us a direction to exploit deep geothermal resources in this area.Key words:geothermal resources,high frequency magnetotelluric sounding,rapid relaxed inversion356第4期叶益信等:高频大地电磁测深(EH-4)在热储构造勘查中的试验研究-以抚州地热区为例。

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ｕｒｓｔｅｅｆｃｉｅｇｅｐｌｒｔｏｈｓｂｅｏｅａｒｒｑｓｔｆａｔｎｇｔｏｌｏ — ｕｐｅ，ｈｆｅｔｖｏｂｘｏａｉｎａｃｍｐｅｅｕｉｉｅｏｒｃｓｉｈｅｆｌｗｗｏｋｓｏｈｌ．Ｉｈｓｐｐｒ，ｉｘｐｏｒｓｔｅｇｏａｅｓｕｅｆｅｅｅｏｉａｏｎｉｒｍｏｔｙｎｔｉａｅｔｅｌｅｈｂｒａｎｄｒｄｉｆｒｎｔｇｏｌｇｃｌｃｄ —
摘要：在铁路、公路、管道铺设等工程项目中，空区的存在在线路选线、工过程中都将产生各种安全隐采施
患。根据采空区的不同规模所需采取的设计方案、治措施各有不同，而采空区的有效勘探成了后续工作整因得以顺利施展的前提条件。基于ＥＨ一４高频大地电磁测深法，几种不同地质条件情况下的采空区进行勘对
ａｓｍａｏｓｒｅｙｏｅｕｉｙｒｓｓｉｈｏｅｓｌｃｉｎａｏｔｕｔｏｎｐｒｃｓ．Ａｓｙｐｅａｖａｉｔｆｓｃｒｔｉｋｎｔｅｒｕｔｅｅｔｏｎｄｃｎｓｒｃｉｏｅｓ
ｄｉ１．９９ｊｉｓ．６２７４．０１０．０ｏ：０３６／．ｓｎ１７ — ９０２１．１０５
ＥＨ一４高频大地电磁测深勘查采空区的效果分析
段圣龙
（铁第四勘察设计院集团有限公司地路处，汉４０６）中武３０３
第８卷第１期
２１０１年２月
工ｉｊ［球物荸赧
ＣＨＩＮＥＳＪＥ０ＵＲＮＡＬ０ＦＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ０ＰＨＹＳＣＳＧＥＩ
Ｖｏ．Ｎｏ１８。．１
Ｆｅｂ。２Ｏ１１
文章编号：６２７４（０１０一Ｏ２一Ｏ１７— ９０２１）１０４５
ｆｅｅｃＴｏｎｄｎｇｍｅｈｏｒｑｕｎｙＭｓｕｉｔｄ．Ａｃｏｄｉｏｇｅｈｙｉａｎｅｐｅａｉｃｒｎｇｔｏｐｓｃｌｉｔｒｒｔｔｏｎ，ｖｌｄｔｏｎｄｒｌ — ａｉａｉｉｌｈｏｅｉｅｎｔｅｓｖｙｅｒａ，ａｈｏｂａｅｓｓｅｆｅｅｉｙｉｒｌｉ．Ｉｓｌｓｓｔｉｈｕｒｅｄａｅｓｎｄｔｅｇｒａｉｅｎａｔｒｖｒｆｎｇｂｙｄｉ１．ｎｇｔｉｐｏｖｄｔｔｔｏｒｅｈａｈｅｇｅｐｈｙｉａｅｕｌｓａｅｉｏｏｇｅｍｅｔｈｅａｔａｅｌｇｉａｏｉｓｃｌｒｓｔｒｎｇｄａｒｅｎｔｗｉｈｔｃｕｌｇｏｏｃｌｃｎｄ — ｔｏｎｉｓ，ａｈｕｈｏｒｃｎｅｓｏｆｔｎｆｒｎｃｓｃｎｆｒｅｎｄｔｓｔｅｃｒｅｔｓｈｅｉｅｅｅｉｏｉｍｄ．Ｔｈｎｖｓｉａｉｎｓｏｈｉａｅｉｅｔｇｔｏｆｔｓｐ — ｐｒｐｒｅｔｔｔｅｈｏｓｅｆｃｅｏｉｅｉｙｔｂａｅｓｎｄａｓｒｖｄｅｃｒａｎｔ — ｅｏｖｈａｈｅｍｔｄｉｆｉｉｎｔｔｄｎｔｆｈｅｇｏｒａ，ａｌｏｐｏｉｅｔｉｈｅ
果，工程项目采空区的进一步勘探提供了一定的理论指导意义。为
关键词：采空区；Ｅ４高频大地电磁测深２
文献标识码：Ａ
收稿日期：ｏｏ１９２１一１—１
ＡｎｌｓｓｏｈａｙｉｆｔｅＥＨ — ４Ｈｉｈ — ＦｒｑｅｙＭＴ — ｇ — ｅｕｎｃＳｕｄｎｇＭｅｈｄｉｂＥｘｏａｉｎｏｎｉｔｏｎＧｏｐｌｒｔｏ
ｔｏｉｎｓ，ａｄｄｅｅｍｉｓｔｅａｏｌｅｆｇｂａｅｓｂｓｄｏｎｔｉｉｌｆｔｎｔｒｎｅｈｎｍａｉｓｏｏｒａａｅｈｅｐｒｎｃｐｅｏｈｅＥＨ一４ｈｉｈ— ｇ
ｄｉｆｒｎｔｓｚｓｏｏｒａｅｄｔａｎｉｆｅｅｅｉｎ，ｄｉｆｒｎｅｄａｉｅｓｆｅｅｉｅｆｇｂａｅｓｎｅｏｂｅｔｋｅｎｄｉｆｒｎｔｄｓｇｆｅｅｔｒｍｅｉｔｏｎｍａ —
探，别了测区采空区异常。依据物探资料布设了验证钻孔，钻孔验证，到了采空区，探成果与实际地判经见物质情况吻合较好，实了推断的正确性，期施工顺利。说明该方法在采空区的识别中能取得较好的工程效证后