可控源高频大地电磁系统与应用
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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。
3野外测量3.1测量方法及测线布置主要仪器为V8多功能电法工作站,采用装置为TM标量测量模式。
可控源音频大地电磁测深在地热资源中的应用可控源音频大地电磁测深在地热资源中的应用引言多年实践表明,地热资源是一种十分宝贵的综合性矿产资源,其功能多,用途广。
地热资源的综合开发利用,在社会、经济和环境效益均很显著,在发展国民经济中已显示出越来越重要的作用。
一般来说地热资源埋藏深,开采风险大。
为了减少开采风险,提高效率,开发地热资源必须进行地质调查,地球物理勘查是地热资源勘查的重要方法之一。
随着地热资源开发的难度越来越大,深度也越来越深,这就要求我们寻找更有效方法。
我们通过CSAMT法在某地的深部地热勘查中取得较好的地质效果。
1 方法简介CSAMT法是上世纪八十年代兴起的一种物探方法。
该方法根据电磁感应的趋肤效应,高频的电磁场穿透深度浅、低频电磁穿透深度深的原因,随着频率的改变,探测深度也随之改变[1]。
从电磁波的趋肤效应理论分析可得到趋肤深度公式:H≈356■(1)式中:H为探测深度,?籽为电阻率,f为频率。
2 技术措施CSAMT法具有信噪比高,观测信号强,设备较为轻便,生产效率高等优点。
这符合我们进行地热勘查的要求。
本次工作所使用的V8型接收机系统出队前经过了认真检查,符合有关规定,均可在野外施工使用。
在野外数据采集前与外业工作结束后均按技术要求对设备进行了标定。
经检查,标定的相位谱和电阻率谱曲线规则、光滑,符合《CSAMT法技术规定》要求。
①供电系统:电源为30kega;,个别点位因地表条件较差,接地电阻在4000Ω左右,采集频率同发射频率。
主要采集技术参数为:每测点按设计工作频率表依次扫频观测,每个频率叠加次数按采集时间满足1分钟或叠加60次。
自动记录、存储。
③同步系统:发射与接收采用GPS卫星时间同步,精度为0.1ns。
④观测方式:CSAMT采用赤道偶极排列。
3 实例分析该工区平行布置了4条剖面,各剖面异常形态与电性结构具相似性。
4条剖面较好地反映了不同地电特征的岩性界面。
可控源音频大地电磁法(CSAMT)在深部地热资源勘查中的应用摘要:地热资源勘查有很多常规方法,比如说高密度电法、联合剖面法等等,它们在某些地方受布极的限制束手无策,亦受到功率的限制在勘探深度上也不是很理想,这就在一些地热赋存较深的地方就无法使用常规方法探测到,本文通过列举应用CSAMT法在广东某度假村探测深部地热资源勘查的例子,实现了寻找深部地热资源的目的,进而更广泛的将CSAMT应用于地热资源勘查中。
关键词:CSAMT,电阻率,深部地热Abstract: There are many conventional methods for geothermal resource exploration, for example, high-density power law, the joint profile method, in some places by the cloth restrictions helpless, are also subject to power constraints in the exploration depth is not very satisfactory, whichwhere some of the ground heat occurrence deeper the conventional method to detect this article by List application CSAMT method in Guangdong a resort probe deep geothermal resources exploration of examples to achieve the purpose of looking for deep geothermal resources, and thus more widely the willthe CSAMT used in the exploration of geothermal resources.Key Words: CSAMT, resistivity, deep geothermal随着人们生活水平的不断提高,对地热资源的需求量越来越多,于是寻找地热资源已经成为公益性的项目,于是在部分城市或休闲度假区开展地热资源勘查显得尤为重要,开展城市地热资源勘查不仅有利于促进当地经济的良性发展,还有利于节约能源,构建良好的生存环境都有重要的意义。
可控源音频大地电磁测深法在双尖山矿区勘探中的应用大地电磁测深法(Electromagnetic sounding method)是一种使用电磁信号探测地下电阻率分布的地球物理勘探方法。
可控源音频大地电磁测深法(CSAMT)是大地电磁测深法的一种改进方法,其利用宽频带和可控源的特点,可以提供更高分辨率和更准确的地下信息。
双尖山矿区是位于中华人民共和国河北省保定市涞水县境内的一个矿区,以其丰富的矿产资源而闻名。
然而,由于地质结构复杂和地下情况的不确定性,传统的地质勘探方法往往难以得到准确的地下信息。
因此,CSAMT方法在双尖山矿区的勘探中具有广阔的应用前景。
CSAMT方法通过在地面上设置一对天线,其中一个天线作为发射源,产生一定频率的电磁信号,另一个天线则用于接收信号,通过测量接收到的信号的幅度和相位差,可以计算出地下电阻率分布。
CSAMT方法相比传统的大地电磁测深法具有以下优势:1. 宽频带:CSAMT方法使用宽频带的电磁信号,可以提供更广泛的频率响应范围。
这使得CSAMT方法能够探测更大范围的地下结构,并提供更详细的地下信息。
2. 可控源:CSAMT方法可以通过改变发射源的电流频率和幅度,来探测不同深度的地下结构。
这使得CSAMT方法能够在同一地点进行多次测量,从而提供更全面的地下信息。
在双尖山矿区的勘探中,CSAMT方法可以应用于以下几个方面:1. 矿产资源勘探:CSAMT方法可以提供关于地下岩石类型、含矿物质的分布和矿床形态等方面的信息。
这对于确定矿区的产状、规模和开采方式等具有重要意义。
3. 工程地质勘探:CSAMT方法可以用于探测地下构造和地质断裂带等信息,从而评估地震、滑坡和地质灾害等风险。
这对于矿区的工程建设具有重要意义。
综上所述,CSAMT方法在双尖山矿区的勘探中具有广泛的应用前景。
通过利用其宽频带和可控源的特点,可以获得更准确、更全面的地下信息,为矿区的开发和保护提供科学依据。
可控源音频大地电磁法及在地质勘探中的应用人民长江 2012 年个分量 ( Ex、Ey、Hx、Hy、Hz) 。
与大地电磁场不同,CSAMT 场源不是全方位的,所以需要两个场源。
为了完全确定阻抗张量,总共需要测量 10 个分量。
张量测量一般用于构造复杂的地区和测深点距比地质构造尺寸大很多的地区。
( 2) 矢量。
CSAMT 利用单一个场源来测量 4 个或5 个分量( Ex、Ey、Hx、Hy,有时加测 Hz) 。
矢量 CSAMT数据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。
矢量 CSAMT 在各向异性不强的地区确定复杂地质构造较为有效。
( 3) 标量。
最简单,也是目前所有商业仪器及野外采用的 CSAMT 形式,亦可称为可控源音频大地电流法( CSAET) 。
它系统地测量电场,只在个别点测量磁场,从而把电场的测量值转换为近似的卡尼亚电阻率。
勘探深度影响到 CSAMT 设计中的每一个参数,如观测频率、发收距等。
CSAMT 的勘探深度与大地电阻率和信号频率有关,可按 Bostick 深度公式计算。
CSAMT 的实际勘探深度为 10 ~ 3 000 m。
3 数据处理与资料解释数据处理主要包括数据编辑、曲线圆滑、主轴判别、静态效应及地形效应校正等。
室内数据处理的过程包括: ① 对数据进行编辑处理,对照野外记录观察原始曲线形态,判断并剔除飞点、跳点,圆滑曲线,压制噪声,在此基础上给出原始电阻率断面图; ② 结合地形、地质资料评估静态、地形的影响程度,并对初步处理后的数据进行静态校正,进而反演计算。
针对工作环境和地质条件复杂且地表电性不均匀的实际情况,综合分析地下介质电导率,同时采用五点二次滤波去噪、曲线平移和设置汉宁窗滤波法进行静态校正,将三者结合取得较好的校正效果,可真实地反映地下的地质情况。
4 工程应用实例广西桂中治旱乐滩水库引水灌区工程是以乐滩水库水源为主的大型引水工程。
引水工程位于桂西山地与桂中盆地过渡地带,干渠工程主要经过的地层有泥盆系、石盆系、二迭系、三迭系及第四系地层。
可控源音频大地电磁测深法在双尖山矿区勘探中的应用引言随着矿产资源勘探技术的不断发展,各种新的勘探方法被应用于矿区的勘探工作中。
可控源音频大地电磁测深法是一种新型的地球物理勘探方法,通过利用地球电磁场探测地下的矿产资源分布情况。
本文将以双尖山矿区为例,介绍可控源音频大地电磁测深法在矿区勘探中的应用。
一、双尖山矿区地质背景双尖山矿区位于中国的某省,是一个重要的矿产资源开发区。
该地区地质构造复杂,矿产资源种类丰富,包括金属矿、非金属矿等。
由于地下矿产资源的分布情况不明,传统的勘探方法已经不能满足对矿产资源的准确勘探需求。
需要引入新的地球物理勘探方法对地下矿产资源进行深入探测。
二、可控源音频大地电磁测深法原理可控源音频大地电磁测深法是一种新型的大地电磁勘探方法,它通过植入可控频率和自然频率相近的音频信号,利用专用接收设备测量地下电磁响应,从而揭示地下电性结构和地下矿产资源的分布情况。
该方法具有较强的穿透力和垂直分辨能力,适用于矿产资源勘探和地下水探测等领域。
三、可控源音频大地电磁测深法在双尖山矿区的应用在双尖山矿区,利用可控源音频大地电磁测深法进行地下勘探,首先需要植入音频信号源,然后设置接收设备进行地下电磁测量。
通过对地下电磁响应的分析,可以获取地下电性结构和矿产资源的分布情况。
在实际的勘探工作中,我们先在矿区范围内选择若干个测点,然后在这些测点处布设音频信号源和接收设备,进行地下电磁测量。
经过一段时间的测量,我们获得了大量的地下电磁数据。
通过分析这些数据,我们发现在矿区的某些地段存在较强的电磁异常响应,这表明这些地段可能存在丰富的矿产资源。
通过进一步的数据处理和解释,我们成功地揭示了双尖山矿区地下金属矿产资源的分布情况,为后续的矿产资源开发提供了重要的信息支持。
四、可控源音频大地电磁测深法的优势相对于传统的地球物理勘探方法,可控源音频大地电磁测深法具有较多的优势。
该方法具有较强的穿透力,可以在较大深度范围内进行探测。
可控源音频大地电磁法在西南地热资源勘查中的应用可控源音频大地电磁法(CSAMT)是一种现代化的地球物理勘探技术,其应用广泛,可以用于地质、水文、矿产等领域的勘察。
在西南地区的地热资源勘查中,CSAMT技术也得到了广泛应用,并成为了发掘地下地热资源的有力工具。
西南地区是中国地热能资源较为集中的地区,拥有许多具有潜在的地热能资源的区域,其中以云南、四川、贵州等地的地热勘查尤为活跃。
在这些地区,使用CSAMT技术,针对地下的地层构造、裂隙和电性质进行测量,可以有效的对地热资源进行勘探和评价。
在西南地区,CSAMT技术主要用于进行地下岩石的电性测量。
由于岩石的电性质随岩石类型、结构和化学组成的不同而变化,因此可以通过对地下岩石的电性特征进行测量,来寻找地下岩石的裂隙、缝隙和地下水等信息,进而推断地热资源的分布。
具体的应用方法是,首先在地面上设置音频发射机和接收机,然后发射一定频率的声波电磁信号到地下,这些信号会遇到不同电阻率的地下岩石和地下水,从而经过各种反射、折射和延迟后传回地表的接收器。
接收器对这些信号进行接收和记录,然后通过对接收信号的分析和处理,可以得到地下岩石和水层的电阻率分布情况。
在西南地区的地热勘查中,CSAMT技术已经被广泛应用。
例如,在四川省的江油,采用了CSAMT技术对其地热场进行勘察,获得了较为精确的地下地热分布情况,为其后续的地热开发奠定了基础;在云南省的昆明,也采用了CSAMT技术进行地热资源勘察,并且通过对数据的分析和处理,成功发现了多个具有潜在地热资源的地区。
以CSAMT为代表的现代化勘探技术,在西南地区的地热勘探和开发中将起到越来越重要的作用。
随着技术的不断优化和应用经验的积累,相信这种技术将能够为西南地区的地热资源勘探和开发提供越来越有力的支持。
数据是科学研究和决策制定的重要基础。
在西南地热资源勘查中,相关的数据对于评估和开发地热资源具有至关重要的作用。
本文将列出一些与西南地热资源相关的重要数据,并进行分析。