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音频大地电磁测深法在深埋长大隧道勘探中的应用【摘要】通过介绍音频大地电磁（AMT）法工作布置、资料采集和处理流程，说明了该方法在深埋长大隧道勘探中的应用效果，同时对Winglink软件的功能特点进行了介绍，查明了隧道测区断层破碎带位置、宽度、产状，岩性分布状况及物性参数，结果证明音频大地电磁法在深埋长大隧道勘探中是有效的。
【关键词】AMT；Winglink；长大深埋隧道0.工区地质概况工区地层主要为新生界第四系全新统；中生界白垩系上统赤城山组、两头塘，白垩系下统朝川组；侏罗系上统九里坪组、茶湾组、西山头组三段、二段、一段。
工作区在大地构造上属华南褶皱系，为加里东期褶皱回旋之年轻地台，中生代岩浆活动强烈。
由于基底固结程度高，在陆缘活动阶段，自印支期及燕山早期，断裂活动十分发育，其承袭基底的北东向断裂，至燕山晚期断裂偏转后，北北东向等断裂也得到发育。
线路经过其次级构造单元—浙东南褶皱带，其构造差异又以丽水-余姚深断裂为界，其西为丽水-余姚隆起，东为临海-温州坳陷。
两者在地体性质和断裂构造分布上又有明显差异。
沿线另有北东向丽水-天台大断裂、永康大断裂、下坞弄大断裂及分布于临海-温州拗陷的大型“x”形共轭剪切断裂组等，它们控制着本区地貌、水系、脉状及岩株状火山岩形态、不良地质体的基本格局。
1.方法原理音频大地电磁法（AMT）法采集天然电磁场信号，工作频率0.1～10000Hz，单点采集时间大于40分钟，有效可用频率6～10000Hz，有效勘探深度大于2000米。
AMT方法观测天然电磁场的时间序列信号，然后将时间序列数据转化为频率域数据，进而计算出每个频点的电阻率值和相位阻抗。
该方法以卡尼亚大地电磁理论为依据，其理论的基本模型是: 假设场源位于高空,地面电磁场为平面电磁波，地下介质在水平方向是均匀的；定义电磁波在地下介质传播中，振幅衰减到地面振幅的1/ e 的深度为趋肤深度或穿透深度，因此,用不同频率的阻抗计算视电阻率，便可达到测深目的。
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。
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。
音频大地电磁在铁路隧道工程勘察中的应用
朱光喜
【期刊名称】《工程地球物理学报》
【年(卷),期】2009(006)003
【摘要】对于长大深埋铁路隧道的工程地质勘察,音频大地电磁(AMT)已经成为目前最为行之有效的物探勘察手段之一.音频大地电磁(AMT)测深法利用天然电磁场信号为场源,观测天然电磁场的时间序列信号,然后将时间序列数据转化为频率域数据,进而计算出每个频点的电阻率值和相位阻抗.野外采集的时间序列原始数据,经过Robust处理和带地形的二维反演,能真实反应地下的地质信息.通过近几年在青海某铁路隧道等工程的应用,取得了较好的效果.
【总页数】5页(P294-298)
【作者】朱光喜
【作者单位】铁一院甘肃勘察院,兰州,730000
【正文语种】中文
【中图分类】P631.3
【相关文献】
1.音频大地电磁法（AMT）在某铁路隧道勘察中的应用 [J], 张迅;雷旭友;李强强
2.可控源音频大地电磁在铁路工程勘察中的应用 [J], 郭志强;张继令;许广春
3.音频大地电磁法在宜万铁路隧道勘察中的应用效果 [J], 曹哲明
4.音频大地电磁法在复杂地形铁路隧道勘察中的应用 [J], 蒋伟; 段长生; 陈知富; 王向阳
5.音频大地电磁法在复杂地形铁路隧道勘察中的应用 [J], 蒋伟;段长生;陈知富;王向阳
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大地电磁在隧道探测中的应用为查明隧道地下地质构造情况，文章基于麦克斯维方程组原理，了解了大地高频电磁场特征和EH4电测深系统工作方法，结合西南某隧道低电阻层段和高电阻层段的地电断面实例，讨论分析了大地电磁法在隧道勘探中的应用。
结果表明，大地电磁法在岩性划分，断层、破碎带识别及含水层分析方面具有良好的应用效果，表明大地电磁法在隧道探测中具有可靠性和实用性。
标签：隧道；大地电磁法；EH41 高频大地电磁测深原理1.1 麦克斯维方程组电磁法勘探的基本方程是麦克斯维方程组：（1）式中E为电场强度；B为磁感应强度；D为电通量密度；H为磁场矢量，？塄为哈密顿算符。
1.2 EH4电磁测深系统介绍1.2.1 EH4电磁测深系统特征EH4工作频率范围在0.1Hz-100KHz之间，属于高频电磁测深频带范围。
EH4系统在勘探中有许多优点，具体表现为：（1）EH4电磁测深系统提供二维张量测量与处理、解释；（2）提供探测区外的场源，为某些频段信号差提供重要参考数据；（3）EH4电磁测深系统适用各种地形，采集数据效率高。
1.2.2 EH4电磁测深系统工作方法EH4电磁测深系统工作首先是从野外采集电磁场数据（Ex、Ey、Hx、Hy），进而进行去噪、信号加强等处理，然后通过二次处理输出相应数据。
根据EH4工作方法可以看出，其剖面测线的选择很灵活，测线布设不一定走直线，这大大提高了勘探效率。
2 大地电磁在隧道探测中的应用2.1 工区概况西南某公路隧道大部分地势比较平缓，但局部地区较陡，海拔高差在400米左右。
自上而下的地层包括第四系的卵砾石、黏土等松散岩土层，侏罗系自流井组砂、泥岩，三叠系须家河组含煤砂、泥岩；雷口坡组石灰岩等。
从电性特征来看工区完整的岩体与软弱岩体、破碎岩体存在着明显的电性差异，这为大地电磁测深勘探提供了前提保障。
2.2 测线布设从勘探目的来看，隧道中开展大地电磁法主要是为了查明地下一定深度范围内的岩性，并划分地层界线，判断地下断层、破碎带发育情况和分布位置。
