第3节-大地电磁测深法PPT课件
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第一节大地电磁测深法大地电磁测深法(MagnetotelluricSounding),简称MT,是苏联学者Tikhonov(1950)和法国学者Cagniard(1953)50年代初提出来的利用天然交变电磁场研究地球电性结构的一种地球物理勘探方法。
由于它不用人工供电,成本低,工作方便,不受高阻层的屏蔽,对低阻层分辨率高,而且勘探深度随电磁场的频率而异,浅可以几十米,深可达数百公里,因此,近年来在许多领域都得到了成功的应用,引起了地球物理学家的广泛兴趣和极大的重视。
据报道,MT在苏联、美国、加拿大、澳大利亚、东欧、日本、冰岛等国的地球物理勘探工作中都占有重要地位。
近十年来,在我国也取得了突飞猛进的发展。
特别是在引进一批先进的仪器设备后,其勘探效果已逐渐被地球物理学家所公认。
现在已成为深部地球物理探测的一种重要方法和必不可少的手段;在石油和天然气的普查与勘探中,该方法是其它地球物理方法,特别是地震法的一种重要的补充;此外,在地热田的调查、天然地震的预测预报等方面,MT都发挥了或者正在发挥着重要的作用。
和任何新生事物一样,大地电磁的发展也不是一帆风顺的。
质自由50年代初问世以来,由于仪器测量精度不够,加之理论也不完善,它曾一度被打入冷宫,只是在此60年代引入模拟记录,在数字处理和解释中采用张量分析后,大地电磁才开始进入实际应用阶段。
随着数字技术的发展和数字化仪的推广,大地电磁法的地质效果才最终被地球物理学家所乘认。
在我国,虽然60年代初就引进了大地电磁法并开始了仪器的研制和方法的实验,然而,由于同样的原因,直至80年代初,在实际应用方面还没有取得任何突破性的进展。
大地电磁法(即大地电磁测深法)不仅给石油和天然气的普查与勘探增添了一种新的手段和方法,而且也给那些地震勘探难以进行(如火成岩和碳酸盐岩覆盖地区)和难以到达地区的石油勘探展示了新的前景。
大地电磁法也有它的不足。
首先,野外施工期限和每个测点上数据采集时间都受大地电磁场变异的强弱制约,记录的质量也取决于场源的性质和尺寸,这种“靠天吃饭”的被动源工作方式,无疑会大大影响工作效率,增加工作成本;其次,体积勘探的性质决定了MT的分辨率不高而且电阻率越高、频率越低,分辨能力越低;第三,观测误差,特别是低频的观测误差较大,而且观测误差的大小不仅受场源性质,构造的复杂程度和干扰的大小所制约,而且也有赖于观测时间的长短和叠加次数的多少;第四,在复杂地质条件下的资料处理和解释方法还很不成熟,有待进一步研究和发展。
席振铢作为大地电磁测深的场源——大地电磁场大地电磁场((又称天然场然场),),),具有很宽的频率范围具有很宽的频率范围具有很宽的频率范围,,它主要由太阳风与地球磁层地球磁层、、电离层之间复杂的相互作用电离层之间复杂的相互作用,,以及雷电活动等这些地球外层空间场源引起的区域性活动等这些地球外层空间场源引起的区域性,,乃至全球性的天然交变电磁场全球性的天然交变电磁场,,不同频率的电磁场相互迭加在一起迭加在一起,,是一个非常复杂的电磁振荡是一个非常复杂的电磁振荡。
大地电磁场入射到地下时磁场入射到地下时,,一部分被介质吸收衰减一部分被介质吸收衰减;;一部分反射到地面分反射到地面。
它带有反映地下介质电性特征的电磁场信息磁场信息,,人们通过观测地表的电人们通过观测地表的电、、磁场分量磁场分量,,来研究地下地质结构及其分布特征。
磁场电场(mv/km)频率(Hz)随着频率的降低,勘探深度在增加,这就是频率测深的原理。
埋深埋深、、产状布置测网尽量规整、、②尽量包含所有的测区地质信息尽量包含所有的测区地质信息。
网度越小越好网度越小越好。
、测深工作频率范围和电偶极距长度帮助后期资料处理与分析帮助后期资料处理与分析;;③选择工作参数电磁噪声比较平静电磁噪声比较平静,,各种人文干扰不严重各种人文干扰不严重;;选择测区内典型地质剖面;;④有一定规模的目标体存在有一定规模的目标体存在;;⑤尽量选择地形开阔尽量选择地形开阔、、起伏平野外工作方法技术1、电偶极子方向相互垂直电偶极子方向相互垂直,,要用罗盘仪定向要用罗盘仪定向。
2、电偶极子的长度用测绳测量电偶极子的长度用测绳测量,,误差误差<0.5<0.5<0.5米米。
3、磁传感器磁传感器((磁棒磁棒))应距前置放大器大于应距前置放大器大于55米,干扰两个磁棒要埋在地下干扰两个磁棒要埋在地下,,保证其平稳保证其平稳,,用罗盘仪定向使用罗盘仪定向使Hx 磁棒相互垂直磁棒相互垂直,,误差控制在误差控制在11度,且水平且水平。