可控源音频大地电磁法概述
1 可控源音频大地电磁法介绍
1.方法原理和仪器
可控源音频大地电磁法(Controlled Source Audio-frequency Magnetotellurics, 简称CSAMT
卡尼亚电阻率测深曲线，因此又称可控源音频大地电磁测深法。
该法最早是由加拿大多伦多大学的D. W.Strangway教授和他的学生Myaron Goldtein于1971年
提出。针对大地电磁测深法场源的随机性和信号微弱，以致观测十分困难这一状况，他们提出了一种改
变方案——采用可以控制的人工场源。从而在理论和实践两方面奠定了CSAMT法的基础。
自70年代中期起CSAMT法得到了实际应用，一些公司相继生产用于CSAMT法测量的仪器和解
释应用软件。主要仪器是美国Zonge公司生产的GDP-16和 GDP-32两种多功能电磁仪。现以GDP-32
为例说明仪器的技术指标：该仪器有八个接收通道，能够完成时域激发极化（TDIP）、频域激发极化
（RPIP）、复电阻率（CR）、瞬变电磁法（TEM）、可控源音频大地电磁法（CSAMT）测量。其性
能指标为工作频率0.007Hz—8192Hz,工作温度-20℃--60℃，工作湿度5%--100%，时钟稳定度∠
5×10¯10∕24h,输入阻抗10 Ω ∕D C ,动态范围190dB,最小检测信号电压０.03µv、相位±0.1mard（毫弧
度），最大输入信号电压±３２v,自动补赏电压±２.２５v（自动），增益１／８－６５５３６（自动）。
2.方法技术
80年代以来，方法理论和仪器都得到了很大发展，应用领域也扩展到了地质普查，勘探石油、天然
气、地热、金属矿床，水文，环境等方面，从而成为受人重视的一种地球物理方法。目前在我国已将本
方法作为危机矿山深部资源勘探的重要手段，在许多矿山取得了很好的效果。
可控源音频大地电磁测深法是以有限长地电偶极子为场源,在距偶极中心一定距离处同时观测电、
磁场参数的一种电磁测深法。需要考虑的装置是：
测点距：２０－１００米
供电电极距：（AB）：１０００－３０００米
接收电极距（MN）：２０－１００米
可测扇区的夹角（Ø）≤１５°
我们可以用图1来说明最常用的一种赤道偶极装置进行标
量CSAMT法的测量过程：
场源：用发送机通过接地电极A、B向地下供交变电流，
在地下形成交变电磁场。电流的频率可在一定范围内变化，通
常从2-3~213Hz按2进制递变，在接地十分困难的地方可用不
接地回线作垂直磁偶极子来发送电磁场。
测量：在距离AB相当远的地方进行测量。所谓“相当远”
指的是在这些地方的电磁场已接近平面波，从而可使用卡尼亚 2 电阻率计算公式并方便解释。若选用直角坐标系，X轴平行AB，Z轴垂直向下，那么标量测量是在测
点测量每一频率的电场分量EX和正交的磁场分量HY，并按：
计算卡尼亚电阻率。式中f为频率。
根据需要，可以分别以相互垂直的两组场源供电，对每个场源都测量5个电磁场分量，从而形成张
量CSAMT测量。张量测量虽然信息量丰富，但工作效率低。作为一种简化，可以测一组场源的电、磁场
分量组成矢量CSAMT测量。实际应用中，面积性的标量CSAMT法也可取得良好的地质效果。概括起来，
CSAMT法主要有如下特点：
1. 工作效率高。用一个发射偶极子供电，可在它周围的四个很大的扇形区域内测量。在进行测量时，
只需移动接收机，便可进行面积性测深工作，从而得到地下电性的立体分布情况。
2. 勘探深度范围大。CSAMT法有效勘探深度的影响因素包括地电构造、噪声水平、发送机功率、接收
机灵敏度、精度和抗干扰能力等。从理论上，其探测深度大致为:
其中ρ为大地电阻率，f为工作频率。因此，对于目前所用的频率范围(如从0.125Hz~4096Hz)及可
能达到的发送功率，其探测深度范围为几十米至2-3公里。
3. 垂向分辨能力好。CSAMT法垂向分辨能力与多种因素有关。如果把可探测对象的厚度与其埋深之
比定义为垂直向分辨率，那么，粗略地讲，它大约为20%至10%。
4. 水平方向分辨率高。一般的人工场源电法的水平分辨率除受地电条件制约外，还受收距及接收电偶
极子大小的影响。CSAMT法的水平分辨力与发收距无关，约等于接收电偶极子距离。
5. 地形影响小。由于卡尼亚电阻率相当于对观测值进行了归一化，同步的地形影响大大减弱；由于是
平面波场，测区内地形影响也较小。
6. 高阻电屏蔽作用小。CSAMT法使用的是交变电磁场。因而可以穿过高阻层，特别是高阻薄层。有些
用直流电法无法探测到的高阻薄层下的地质体，用CSAMT法能很好解决这一问题。与直流电法相比，
以上这些特色均属明显优点，因而CSAMT法不但可以取得良好地质效果，且应用前景也是广阔的。然
而，由于使用人工场源，不可避免地带来了很多负面效应，如近场源的非波区效应、场源附加效应。另
外，频域电法中的静态效应也是十分麻烦的问题，在资料处理与解释中须十分谨慎。
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可控源音频大地电磁法原理及应用
可控源音频大地电磁法原理及应用
摘要：可控源音频大地电磁法（CSAMT）在构造判定和地层划分方面具有独特优势，近年来已广泛应用于矿山资源勘查中。本文采用控源音频大地电磁法，对衡山市南岳城区东南部进行矿山资源勘查，利用法卡尼亚电阻率及相应反演结果确定电性层分布并推测工作区地层、断裂构造分布，验证断层（节理裂隙）位置及地层分布特征，为可控源音频大地电磁法在今后地质勘查工作中的合理运用提供参考依据。
关键词：可控源音频大地电磁法；地质勘查；断裂构造
1前言
传统的大地电磁法（MT）和音频大地电磁法（AMT）场源信号微弱、易受周边环境影响，难以有效的对矿山资源进行勘查。可控源音频大地电磁法（CSAMT）是一种通过测量卡尼亚电阻率和相位的电磁探测技术，具有探测深度大、抗干扰性强等优势。本文以某省南岳传奇小镇矿山资源勘查为例，论述该方法在矿山地质勘查中的应用。
2方法原理
CSAMT法是一种通过使用人工控制场源以获得更佳探测效果的电磁测深法。该方法通过改变发射源的发射频率进行测深，通过测量相互正交的电场和磁场分量计算卡尼亚视电阻率。
式中：。CSAMT法所使用的人工场源分为磁性源和电性源。其中磁性源是在不接地回线或线框中，供以音频（n×10-1～n×10-3Hz）电流，产生相应频率的电磁场。电性源是在有限长（1km～3km）的接地导线中供以音频电流，产生相应频率的电磁场，通常称为电偶极。电性源的收发距离可达十几公里，探测深度大。
CSAMT法常采用电偶源，旁侧观测装置。一般要求场源和测深点之间的距离要达到3～5倍的趋肤深度，（503fρδ=，其中δ为趋肤深度、ρ为探区内预期的平均电阻率，f为工作频率）。在平行于场源中垂线两边张角各30°的扇形区域内逐点观测电场分量EX和与之正交的水平磁场分HY振幅和相位，进而计算卡尼亚视电阻率和阻抗相位。
可控源音频大地电磁法和天然源面波法在余姚地区地热勘查中的应用
可控源音频大地电磁法和天然源面波法在余姚地区地热勘查中的应用
作者：刘泽丞 梁洪波 王汉卿
来源：《西部资源》2021年第05期
摘要：余姚某地位于区域性昌化—普陀大断裂带附近，丽水—余姚深断裂和温州—镇海大断裂之间，地质条件较为有利，具有良好的地热勘查前景。本文先通过可控源音频大地电磁（CSAMT）法运用视电阻率参数，勘查了浙江省余姚某地区的深层地热资源，查明区内断裂构造分布特征及基地构造形态，推测了研究区内主要的富水有利部位，后运用微动探测利用速度参数对断裂构造进行验证，通过两种不同方法的互相运用验证为地热勘查提供可靠的地球物理依据。
关键词：可控源音频大地电磁测深法；微动；地热
1.引言
地热资源是指地下稳定、清洁、温度≥25℃的热水。它是一种绿色环保，可循环利用，具有良好的社会经济价值。地热资源最大特点之一是其出露位置受控于区域地质构造，资源分布具有地域性，只能就近开发利用，而从以往高温地热钻井资料显示，高温热储与地质构造密切相关[1]。而余姚某地位于区域性昌化—普陀大断裂带附近，丽水—余姚深断裂和温州—镇海大断裂之间，地质条件较为有利。
地球物理勘查是目前勘查地热储层及控热构造的重要方法之一。随着地热资源开发的深度逐步加深（部分已超过2000m），我们需要采用深部的地球物理手段来查明地热储层与断裂构造情况。因具有大深度、轻设备和横向高分辨率的特点[2、3]，可控源音频大地电磁测深（CSAMT）法已成为浙江省地热资源勘查的首选物探方法[4]。随着城市化的推进，电磁法也面临一些挑战，而地震类的微动探测作为一种新兴的物探技术，凭借抗干扰能力强、探测深度大、适用范围广等特点，逐渐广泛应用在地热调查、煤矿采空区探测、城市地质调查等多个领域[5]。
本文在余姚某地的地热资源勘查项目中应用了CSAMT法和微动，利用它们抗干扰能力强和探测深度大的特点，取得了可靠的成果。
电法勘探方法种类及优缺点
可控源音频大地电磁法(CSAMT)编辑 利用人工场源激发地下岩石，在电流流过时产生的电位差，接收不同供电频率形成的
一次场电位，由于不同频率的场在地层中的传播深度不同，所反映深度也就与频率构成一个
数学关系，不同电导率的岩石在电流流过时所产生的电位和磁场是不同的，CSAMT方法就
是利用不同岩石的电导率差异观测一次场电位和磁场强度变化的一种电磁勘探方法。
CSAMT采用可控制人工场源。测量由电偶极源传送到地下的电磁场分量，两个电极电
源的距离为1-2km。测量是在距离场源5—10km 以外的范畴进行．此时场源可以近似为一个
平面波。 2优点编辑
由于该方法的探测深度较大(通常可达2km)，并且兼有剖面和测深双重性质，因此具
有诸多优点：
第一。使用可控制的人工场源，测量参数为电场与磁场之比—— 卡尼亚电阻率．增强
了抗干扰能力，并减少地形的影响。
第二，利用改变频率而非改变几何尺寸进行不同深度的电测深．提高了工作效率．一
次发射可同时完成7个点的电磁测深。
第三．探测深度范围大，一般可达1~2km。
第四，横向分辨率高。可以灵敏地发现断层。
第五，高阻屏蔽作用小，可以穿透高阻层。与MT和AMT法相同，CSAMT法也受静
态效应和近场效应的影响．可以通过多种静态校正方法来消除“静态效应”的影响。 3前景编辑
CSAMT法一出现就展示了比较好的应用前景．尤其是作为普通电阻率法和激发极化法
的补充，可以解决深层的地质问题，如在寻找隐伏金属矿、油气构造勘查、推覆体或火山岩
下找煤、地热勘查和水文工程地质勘查等方面．均取得了良好的地
频率测深法
[频率测法]frequency sounding method 是指频率在几十周/秒到几万周/秒的音频范围
可控源音频大地电磁法的应用探讨
５２ 福建地质Ｇｅｏｌｏｇｙ ｏｆ Ｆｕｊｉａｎ 第１期
可控源音频大地电磁法的应用探讨
范德旺 （福建省地质调查研究院，福州，３５００１１）
摘 要 可控源音频大地电磁法（ＣＳＡＭＴ）以其勘探深度大、分辨能力强等特点广泛应用 于煤田、金属矿、地下水资源勘查等领域。通过对金属矿勘查的实例应用，分析该方法的应用 效果并对工作中的技术问题进行了初步探讨，对今后矿产勘查有较好的借鉴意义。
关键词 ＣＳＡＭＴ技术矿产勘查
近些年，随着社会发展和科技的进步，能源、工业等领域对矿产的需求正逐渐增大，但 随着人类采矿活动的不断深入，地表矿产不断减少，迫切需要解决隐伏、半隐伏矿体的勘查 问题。
可控源音频大地电磁法（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ Ｓｏｕｒｃｅ Ａｕｄｉｏ—ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｍａｇｎｅｔｏ Ｔｅｌｌｕｒｉｃｓ，简称
ＣＳＡＭＴ），是２０世纪８Ｏ年代兴起的一种地球物理勘探新技术，以其勘探深度大、分辨能力 强的优点，广泛应用于煤田、金属矿、地下水资源勘查等领域，尤其在隐伏、半隐伏矿体的
勘查中发挥着重要作用，是当前“攻深找盲”的主流物探方法之一。
１ ＣＳＡＭＴ方法原理
可控源音频大地电磁法源于大地电磁法（ＭＴ）和音频大地电磁法（ＡＭＴ），因使用人
工场源故称可控源，又因使用的频率属音频段频率，所以把它称作可控源音频大地电磁法。 工作原理：地下岩石在人工场源激发下，电流流过时会产生电位差，由于不同频率的电
磁场在地层中的传播深度不同，频率越低穿透越深，所反映深度与频率构成一个数学关系， 且不同电导率的岩石在电流流过时所产生的电位和磁场是不同的。通过地表仪器测量电场 （Ｅｘ）与磁场（Ｈｙ）的水平分量求取地下介质的卡尼亚电阻率 ，对于这一物理过程，计
算不同频率的卡尼亚电阻率，其公式如下。
Ｐ一 × ｃＱ
式中：１０一电阻率；Ｅ 一电场分量；Ｈ 一磁场分量；．厂一频率。 通过卡尼亚电阻率值差异即可圈定不同导电性质的地质体，进而根据岩性特征推断地质
音频大地电磁法和可控源音频大地电磁法
音频大
地电
磁法和可控
源
音
频大
地电磁法
陈文
华
音频大地电磁法(Aud
io一f
requ
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cy
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七。
七elluries)
简称为AM
T
法是
大
地电
磁(MT
)
法的一
个分支它是利用雷
电活动
所引起的天然音
频大地电
磁场
作为场
源观测互相垂直的两个方向上若干频率的
电场和磁场之
比(
称为波阻抗)
通过
研究地
电断面的变
化来
解决找
矿找水研
究地
质构造
有关的地
质问题由于这种方法不需
要供电电源而且在测
深时是利用
趋肤深度
随频率减小而增大的
原理通过改变接收频
率
来逐渐加
大探测深
度的不需跑极
放线
因此
它与直流电阻率法相
比具有设备和装
置轻便
成本低效率
高等优点同时AM
T
法不受
高阻层的屏
蔽和对低阻
体有较高的
分辨能力探测深度相对也
比直流电阻率法
大所
以七十
年代以来A
MT法愈
来愈受
到
各国地球
物理工
作者的重
视
MT
法是由法国的L
Cagniard(195
多)
首
先提出来
的五十年代和
六十年代
着重
于
研究
频率
低于1
赫兹的超
低频大
地电
磁场
用于
研究地壳
和上
地慢
寻找深
部石油构
造
和
地热勘查等深
部地
质构造问题由于
大地
电
磁场的信号随
频率的增加而减弱当时还
缺
乏能检测微弱的音频
大地电
磁场信号的高
灵敏度磁
传感器和接收设
备因此
音频
大地
电
磁信号
未被充分利用最早观测出
AMT
信号
的是美国的K
enn
eeott(19
63)
但是
利用AMT
信号
解决实际问题并
发展成为
一种独立的勘
探手
段主要是在
七十年代
法
国的ED
el
ay
e(
1973)
研究了高频(>
1000赫兹)
时位移电流的影响从理论
上论证
了
利用
AMT
法解决浅
部地质问题的可能
性
美
国的S七rangway
等
人在应
用AMT
法
寻找金属
硫化矿
床方面做
了大量的工作并
得到了
有意义的
成果法国矿
产地质调查所
(B
RGM
)
试制
成功音
频大地电
磁仪
全套
仪器(
包括
磁传感器连接导线
及绕线
盘
电极等)
总重量不超过十公斤法国
CGG公
司试制
成功可以用于AMT
法的万能记录
仪并承包AMT
勘测任务根据国外文献
报导目前
AM
T法
已成功地
应用于
寻找金
属硫化
矿床盐丘构造
地热勘查
寻找地
下水储
水构造
以及
关于可控源音频大地电磁测深法(CSAMT)勘探深度的探讨
关于可控源音频大地电磁测深法(CSAMT)勘探深度的探讨
[摘 要]近年来，可控源音频大地电磁测深法（csamt）作为一种有效的物探方法在资源普查等领域中取得了显著的成绩，该方法以抗干扰能力强、勘探深度大、工作效率高等优点著称，本文从该方法的有效探测深度谈起，分析总结影响该方法勘探深度的各种因素。
[关键词]csamt法 勘探深度 场源
中图分类号：o441文献标识码：a文章编号：1009-914x（2013）17-0295-02
0 引言
可控源音频大地电磁测深法（controlled source
audiofrequency magneto telluric），是指根据电磁感应原理研究可控音频场源在大地中激励的交变电磁场分布，并由观测到的电磁场分布研究地下电性及地质特征的一种电磁法。20世纪70年代中期至今，该方法的理论和仪器逐渐发展，在普查、勘探石油、天然气、地热、金属矿产、水文、工程、环境保护等领域都有广泛的应用。本文结合电磁波传播理论及场源效应的特征，对影响该方法的勘探深度的各种因素进行探讨和总结。
1 csamt法及其勘探深度
在csamt法勘探中，场源为时谐场，因此电磁场波动方程
非平面波效应是由于中间区、近区电磁波不再垂直入射地表面造成的，研究这种效应，对于合理选择场源位置具有指导意义。 理论上，收发距（场源与测深点之间的垂直距离）越大，远区数据越多，但实际上收发距不可能无限增大，因为过大的收发距必然导致信号减弱。信号强度直接影响数据质量，尤其对于低频信号影响更大，从而对勘探深度造成影响。在野外工作时，可以通过增大极距（一般极距为2km左右，条件允许的话越大越好）或者把ab偶极的中点布置在勘探研究剖面的中垂线上等方法来提高信号强度。
为保证频率在远区，一般要求收发距是该频率对应探测深度的5～9倍，即收发距
②场源附加效应
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，场源附加效应是指场源下的地质情况对于过渡带和近区数据会产生强烈的影响，也可能引起微弱的静态位移。
可控源音频大地电磁法(CSAMT)和激电剖面测量在地热资源勘查中应用
ＬＯＷ ＣＡＲＢｏＮ ＷｏＲＬＤ ２０１３，９ 能源・地矿 可控源音频大地电磁法（Ｃ ＳＡＭＴ） 电 剖面测量在地热资源勘童－中应用 张华盛，贺寅生（安徽省地勘局第一水文工程地质勘查院，安徽省蚌埠市２：３３０００） 【摘 要】随着现代资源的需求量不断增加，对经济环保的地热资源的需求最越来越多，并且已经由浅部开始转向深部。但是深部地热勘查的 困难主要是抗干扰能力和对异常的正确判断。本文利用可控源音频大地电磁法（ＣＳＡＭＴ）结合激电剖面测量，对潜山县天柱山风景区深部高温 地热分布范围、埋藏深度、厚度、及热储特征等进行分析，供同行参考。 【关键词】电磁法；激电剖面测量ｉ数据采集：储热层 【中图分类号】Ｐ６３１．３＊２５ 【文献标识码】Ｂ 【文章编号】２０９５—２０６６（２０１３）１７－０１２６—０３ 引舂 在天柱山风景区开展地热资源勘查不仅能促进当地旅游 经济的良性发展，还有利于节约能源以及构建良好的生存环 境。天柱山地热异常区主要位于潜山县城西侧９ｋｍ的潜水北 岸。区内地形起伏较大，西北部为低山丘陵区．由晚太古代深 变质岩系及侵入岩组成；中部为丘陵岗地，与皖西山地分界明 显，顶圆坡缓，由第三纪的红色砂岩及砂砾岩组成；东南部潜 河沿岸为堆积剥蚀波状平原．由更新世和全新世冲洪积物组 成，地形较平坦。 以下应用可控源音频大地电磁法（ＣＳＡＭＴ）结合激电剖面 测量，对潜山县天柱山风景区深部高温地热分布范围、埋藏深 度、厚度、及热储特征等进行分析。 １ ＣＳＡＭＴ方法、仪器设备、工作量 １．１ ＣＳＡＭＴ法原理 可控源音频大地电磁法简称ＣＳＡＭＴ法。该方法是２０世 纪８Ｏ年代末兴起的一种地球物理新技术．它基于电磁波传播 理论和麦克斯韦方程组导出的水平电偶极源在地面上的电场 及磁场公式： Ｅ ： ．（３ｃ。ｓ ０—２） （１） ２ ｆ ．ｓｉ ２０ ４叮Ｔｒ Ｅｚ＝（ｉ＿１） ２１ｒｒ Ｈｘ＝－（１＋ｉ） ４ａｘｒ Ｈ －（１＋ｉ） 一．、／ Ｖ ２ｐｌ Ｖ ∞ 、 ．（ Ｖ ０６０ ｉ ．ｓｉ ０ ２叮ｒ ０‘１）ｒ ・ｃｏｓＯ ・ｃｏｓＯ・ｓｉｎ０ ３ｃｏｓ Ｏ－２ 式中：Ｉ为供电电流强度；ＡＢ为供电偶极长度；ｒ为场源到 接收点之间的距离。 将（６）式沿ｘ方向的电场（Ｅ ）与（５）式沿Ｙ方向的磁场 （Ｈ ）相比，并经过一些简单运算，就可获得地下的视电阻率 （ｐ ）公式： 刍器 式中：ｆ代表频率。由（７）式可见，只要在地面上能观测到 两个正交的水平电磁场（Ｅ ，Ｈ ）就可获得地下的视电阻率Ｐ。， 有人也称卡尼亚电阻率。 又根据电磁波的趋肤效应理论．导出了趋肤深度公式 Ｈ≈３５６、／｝ （８） 式中：Ｈ代表探测深度；ｐ代表地表电阻率；ｆ代表频率。 从（８）式可见，＇－３地表电阻率固定时。电磁波的传播深度 （或探测深度）与频率成反比。高频时，探测深度浅．低频时，探 测深度深。 ＆－４０可以通过改变发射频率来改变探测深度。从而 达到变频测深的目的 可见，穿透深度与频率的平方根成反比．与大地介质的电 阻率的平方根成正比。不难看出，＂－３工作频率高时．探测深度 小，随着工作频率的降低，探测深度也随着增大。当我们在一 个宽频带上由高频向低频测量每个频点上的Ｅ和Ｈ．由此计 算出时电阻率和相位变化规律．据此确定该点上一定体积范 围内地下介质的结构情况，这就是电磁测深的基本原理。 １．２野外施工方法 本次．Ｙ－作使用加拿大凤凰公司生产的Ｖ８电法．７－作站．在 世界属技术领先的电磁法勘探设备之一．系统由Ｖ８主机、辅 助接收杌、发射控制器、大功率发电机、３０ｋＷ发射机和Ｉ＂４发 射机（ＴＥＭ用）、磁棒、接收线圈等组成该系统的硬件部分，并 配有ＧＰＳ和网络通讯系统，可以进行ＣＳＡＭＴ、ＴＥＭ、ＳＩＰ、ＭＴ、 ＡＭＴ、ＴＤＩＰ多种方法测量，野外工作方法见图ｌ。
关于CSAMT法若干个问题的探讨
关于CSAMT法若干个问题的探讨
马婵华;鲁霞;赵玉红;李颖
【摘 要】可控源音频大地电磁测深法(CSAMT)以其探测深度大、分辨率高等特点广泛应用于隧道前期勘查、地下水资源勘查、金属矿产勘查、石油勘查等领域,可取得常规电法和地震法无可比拟的勘查效果.然而由于在实际测量中受地形和不均匀体的影响,会使CSAMT曲线发生畸变,即静态效应和近场效应.这种现象如果在资料处理中得不到消除,就会造成资料解释的误差甚至错误.文中通过CSAMT在实际工程勘探中的应用,介绍了静态效应以及近场效应对CSAMT资料的影响、如何对CSAMT资料进行静态校正和近场校正、对CSAMT资料进行静态校正和近场校正后的效果.最后,对四川某地存在静态效应和近场效应的CSAMT测量原始数据进行校正,效果较好.
【期刊名称】《工程地球物理学报》
【年(卷),期】2013(010)005
【总页数】5页(P661-665)
【关键词】CSAMT;静态效应;静态校正;近场效应;近场校正
【作 者】马婵华;鲁霞;赵玉红;李颖
【作者单位】成都理工大学地球物理学院,四川成都610059;四川省核工业地质调查院,四川成都610061;成都理工大学地球物理学院,四川成都610059;成都理工大学地球物理学院,四川成都610059
【正文语种】中 文 【中图分类】P631
可控源音频大地电磁法(简称CSAMT法)，是在大地电磁法(MT)和音频大地电磁法(AMT)的基础上发展起来的一种人工源频率域测深方法[1]。由于天然场源的随机性和信号微弱，MT法需要花费巨大努力来记录和分析野外数据。为克服MT法的这个缺点，提出了利用人工(可控)场源的音频大地电磁法。这种方法使用接地导线或不接地回线为场源，在工区测量相互正交的电场、磁场切向分量，并计算卡尼亚电阻率，以保留AMT法的一些数据解释方法[2]。
近几年来，尽管该方法应用普遍，但人们对其数据的处理和地电断面的反演等技术问题的研究尚不够多。本文利用在四川某地的应用资料，对此方法有关技术问题进行了探讨。
常用物探方法的工作原理
常用物探方法的工作原理
1、 瞬变电磁法：
时间域电磁法（Time domain Electromagnetic Methods）或称瞬变电磁法（Transient Electromagnetic Methods），简写为TEM。它是利用不接地回线或接地线源向地下发送一次脉冲磁场，在一次脉冲磁场的间歇期间，利用线圈或接地电极观测二次涡流场的方法。其数学物理基础都是基于导电介质在阶跃变化的激励磁场激发下引起的涡流场的问题。其工作原理为：通过地面布设的线圈，向地下发射一个脉冲磁场（一次场），在一次场磁力线的作用下，地下介质将产生涡流场。当脉冲磁场消失后，涡流并没有同步消失，它有一个缓慢的衰减过程，在地表观测涡流衰减过程所产生的二次磁场，即可了解地下介质的电性分布。该二次场衰减过程是一条负指数衰减曲线，如图1所示。
图1 二次场衰减曲线图
一般来说，对于导电性差的地质体，二次场初始值较大，但衰减速度较快；反之，导电性良好的地质体，二次场初始值小，但衰减速度慢（图2)。瞬变电磁场这一特性构成了TEM区分不同地质体的基本原理。二次场的衰减曲线早期主要反映浅层信息，晚期主要反映深部信息。因此，观测和研究大地瞬变电磁场随时间的变化规律，可以探测大地电位的垂向变化。
图2 瞬变电场随时间衰减规律与地质体导电性的关系
仪器野外工作方法及原理见图3。主机通过发射线圈向地下发射烟圈状磁脉冲，当磁脉冲遇到不均匀导电介质时形成涡流场，仪器断电后，涡流场衰减过程中形成的二次场以烟圈状辐射，接收线圈接收到返回地面的二次场信号并将其传输给主机进行处理、显示。
图3 仪器工作原理图
瞬变电磁法的特点表现为可以采用同点组合进行观测，使与探测目的物耦合最紧，取得的异常响应强，形态简单，分层能力强；在高阻围岩区不会产生地形起伏影响的假异常，在低电阻率围岩区，由于是多道观测，早期道的地形影响也较易分辨；线圈点位、方位或接发距要求相对不严格，测地工作简单，工作效率高；有穿透低电阻率覆盖层的能力，探测深度大；剖面工作与测深工作同时完成，提供了更多有用信息。
可控源音频大地电磁测深
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可控源音频大地电磁测深
作者：左光明 李少东 刘吉平
来源：《西部资源》2016年第03期
摘要：在金属矿产勘查工作中，各种电法勘查手段被广泛应用，但其多解性或局限性仍未减少。作者在架子山银钼矿勘查过程中，在综合研究矿区地球化学特征、地质特征的基础上，采用可控源音频大地电磁测深（CSAMT）-时间域激电中梯剖面测量（TDIP）的综合方法，在垂深断面上圈出了电阻率异常，经后续钻探工程验证：该异常很好地反映了不同构造、岩性及其矿体的空间分布范围。
关键词：可控源音频大地电磁测深；隐伏银钼矿；架子山
引言
近年来，针对隐伏矿体和构造特征的研究，可控源音频大地电磁测深（CSAMT）测量方法，在多金属固体勘查中应用效果日益见好[1]。但据其钻探验证结果，见矿情况不尽如人意。主要原因是没有对多种电法探测技术进行灵活运用或工作量投入，没有针对其多解性的减少而优化利用，包括采用什么技术方法，如何依据已知地质特征合理布置试验和开展工作，以及后续针对主要参数进行的合理地质解释。
作者基于架子山银钼矿区，合理投入可控源音频大地电磁测深（CSAMT）-时间域激电中梯剖面测量（TDIP），采用这种综合电法测量方法对成矿预测有利地段进行了探测，并通过钻孔工程验证，效果较好，说明可控源音频大地电磁测深（CSAMT）-时间域激电中梯剖面测量（TDIP）的综合电法测量方法探测隐伏地质体及其构造是可行的。
1. 矿区地质特征
架子山银钼矿区位于查干敖包——阿荣旗断裂（29号断裂）与大兴安岭主脊——多伦断裂带（40号断裂）交汇处附近，属大兴安岭中生代火山岩区，见图1-1[2]。属大兴安岭中段华力西、燕山期铁、钨、金、铅三级成矿带的西段。多金属矿床均与中生代火山岩系，印支、燕山期中酸性花岗岩侵入岩有关系。其中大型的矿床有花敖包特铅锌银矿、扎木钦铅锌矿、拜仁达坝银铅锌矿和道伦达坝铜多金属矿以及维拉斯托铜多金属矿等[3]。