可控源音频大地电磁在某高速公路隧道勘察的应用

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。

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内蒙古巴彦淖尔地热勘查中的应用可控源音频大地电磁测深在内蒙古巴彦淖尔地热勘查中的应用引言：随着地质勘查工作程度的逐步进步，深部勘查是将来资源勘查的重要方向。

目前，由于勘探深度大，深部地质特征理解较少，因此勘查难度、勘查投资以及勘查风险也相应增大，迫使地质勘查人员必须依靠科学技术的进步向新技术、新方法寻求间接信息。

可控源音频大地电磁测深探测技术是深部地质勘查的重要手段，其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，测量是在间隔场源5～10k以外的范围进展，此时场源可近似为一个平面波，通过不断变换电磁场频率，到达电阻率测深的目的。

可控源音频大地电磁测深方法具有探测深度大、分辨才能较强、观测效率高，兼有测深和剖面研究双重特点，能为深部勘探提供丰富的信息，是研究深部地质构造的一种有效电法勘查手段。

工作区情况介绍：工作区北部为狼山隆起，由太古界、元古界基岩，燕山早期花岗岩及侏罗系地层组成。

新老构造断链活动频繁。

南部为河套断陷盆地。

据物探资料分析，河套断陷盆地基地为太古界变质岩系〔Ar2l〕，上腹元古界〔Pt〕、下白垩统〔K1〕及新生界沉积物，厚度宏大，岩相厚度变化较大，构造较复杂。

工作区大地构造位置属于华北地台一级构造单元，并跨内蒙台隆和鄂尔多斯台坳两个二级构造，北部属于本文由论文联盟.LL.搜集整理内蒙台隆中的阴山断隆〔三级构造单元〕，中南部属于鄂尔多斯台坳中的河套断陷〔三级构造单元〕。

工作区位于中新生代断陷盆地中部，北部外围为古老褶皱山系，主要由太古界、元古界中深变质岩系及侏罗系碎屑岩组成，并有酸性岩浆岩侵入；中部为平原区，钻孔揭露主要由新生界碎屑沉积物组成。

工作区地层从老到新依次为〔主要参考临深3钻孔资料〕：第三系：工作区未出露，据石油钻孔揭露，自下而上依次为：渐新统〔E3〕：〔3921～4927〕岩性为绿灰、灰黑色泥岩与浅灰、灰棕色砂质泥岩、泥质砂岩互层。

该地层在临河区埋深较大，在临河区顶板埋深3921，厚度1006，埋深向西北逐渐加深，厚度加大，向东南顶板埋深逐渐抬升，厚度变保中新统〔N1〕：〔2797～3921〕岩性为褐灰色、棕褐色砂质泥岩、砂岩，临河区顶板埋深2797，厚度由北向南变薄，在临河区厚可达1124。

可控源音频大地电磁法（CSAMT）勘查方案设计单位：二〇〇八年四月第一章前言1.1 项目概况目标任务是：查明区内地层、及构造的分布情况………………………1.2位置与交通1.3自然地理及经济地理概况1.4以往开展的类似工作第二章工作区域地质及构造情况第三章工作方法3.1测网布设3.2 工作方法及技术要求本次物探工作投入可控源音频大地电磁法执行以下有关规范、规程：1) 《可控源声频大地电磁法勘探技术规程》（SY/T 5772 – 2002）2) 《物化探工程测量规范》（DZ/T0153-1995）3) 《地球物理勘查图式图例及用色标准》（DZ/T0069 –1993）（1）工作中采用的仪器为加拿大凤凰公司生产的V8多功能电法采集系统。

根据工作区要求的勘查深度大、附近人文干扰大等实际情况，采用抗干扰能力强的可控源音频大地电磁法（CSAMT法）进行勘查，CSAMT法测量方式采用标量。

收发距暂定为3km，具体将按试验结果定。

了解300m深度范围内岩体、构造分布情况。

（2)数据处理采用V8多功能采集系统配套反演软件。

了解矿区内异常响应特征，包括异常强度、形态、范围、时间特性、频率特性、地质噪声及信噪比等，查明外来电磁噪声电平及干扰特征，检查设计工作精度工作装置等是否合理工方法是否有效等，并依据方法试验结果确认，确定最佳的装置和测量参数。

3.3 质量要求和评价3.4 可控源音频大地电磁法（CSAMT）精度及质量要求1）本次CSAMT测量的质量评价将通过计算检查点与原始测量卡尼亚电阻率的均方相对误差Mr来衡量。

其计算公式如下：Mr＜±5%为合格。

2）质量检查：总工作量的5%。

3）CSAMT工作精度综合CSAMT测地工作精度要求，CSAMT精度用电磁法测地精度表中B级精度。

3.5 仪器型号及主要技术指标3.5.1本项目拟使用以下几种物探仪器：V8多功能接收机、TXU-30多功能发射机、30KW发电机3.5.2各仪器主要技术指标如下：1）V8多功能接收机主要技术指标V8是加拿大凤凰公司自1975年以来研制开发的第八代多功能电法系统，在非常成熟的系统2000和V5,V6A的基础上，V8更趋向于尽善尽美，包括轻便坚固的采集系统和GPS同步系统以及触摸式防水ASCII键盘和彩色的背光屏幕，让操作员可以轻松地对数据质量进行监控处理。

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）17-0295-020 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。