可控源音频大地电磁法的静态效应校正

第29卷　增刊物探化探计算技术 2007年10月基金项目:国土资源大调查项目(1212010660302)收稿日期:2007-06-30文章编号:1001—1749(2007)增刊(1)—0064—04CS A MT 法静态效应模拟及其校正方法对比陈　辉1,王春庆1,雷　达2,王书民2,孟小红1,吕国印2(1.中国地质大学　地下信息探测技术与仪器教育部重点实验室,北京100083;2.中国地质科学院　地球物理地球化学勘查研究所,廊坊065000)摘　要:在可控源音频大地电磁法中,由于浅层不均匀体的存在,总会存在一些静态现象。

而静态问题又一直是电磁测深领域一个棘手的问题,它直接影响到电磁测量结果的解释。

因此,必须对这种影响进行校正。

这里通过对低阻静态模型的响应特征进行分析,并选用几种常见的静校正方法进行校正,对比其校正效果。

关键词:CS AMT;静态效应;静态模型;静态校正中图分类号:P 63113+25 文献标识码:A0　前言在可控源音频大地电磁法勘查中,当地表存在局部导电性不均匀体时,电流流过不均匀体,并在其表面上形成积累电荷,进而产生一个与外电流场成正比的附加电场,使得实测的各个频率的视电阻率值,相对于无局部不均匀体时有一个常系数的变化。

从而在浅层不均匀体周围引起电流密度的密集或稀疏分布的畸变现象,导致地表观测的电场分量增强或减弱。

其突出表现是在视电阻率～频率双对数坐标中,视电阻率曲线沿着视电阻率轴平行移动,这就是静态位移效应[1～7]。

静态效应严重影响CS AMT 方法的定性解释结果,出现虚假的陡立深大断裂或垂向大延深的异常体。

同时也会严重影响一维定量解释结果,无论电阻率值或层厚度都将产生不可忽略的误差。

因此在数据资料中,对静态效应做校正,消除或减小其影响,对于CS AMT 的数据处理及解释有着重要的意义。

1　均匀大地中静态模型的响应特征浅层电性不均匀体造成可控源音频大地电磁测深曲线的畸变,给测深资料的解释带来许多困难。

可控源音频大地电磁测深CSAMT资料整理解释作业指导书1．目的本规程对CSAMT资料整理和解释工作必须遵循作了具体的规定，以保证资料的质量。

2．适用范围本规程适用于CSAMT资料的整理和解释工作。

3．总则CSAMT资料的整理和解释工作必须严格执行本规定及DZ/T地球物理勘查名词术语GB/T14499-93地球物理勘查技术符号GZ/T0069-93地球物理勘查图式图例及用色标准4．实施步骤4.1资料整理4.1.1基本要求资料整理按工作进度可分为当日整理、阶段整理、野外验收前整理、最终验收前整理。

在各阶段上资料整理的基本要求为：4.1.1.1及时对各种原始记录、曲线、磁盘(带)、测线坐标进行编录。

4.1.1.2施工单位必须配备现场处理系统，现场处理系统应具备常规处理的基本模块，一般包括各类支曲线图，剖面图，平面图，一维正反演，振幅一相位转换，静态效应校正，相关滤波等。

4.1.1.3所有观测数据按处理系统要求的格式输入微机，并打印或汇成曲线4.1.1.4对所有数据进行100%检查，对可疑数据进行检查，确保原始数据的可靠性。

4.1.2数据的编辑与平滑4.1.2.2对测点中偏离太大，明显畸变的数据进行平滑差值。

4.1.2.2原则上不作自动平滑，不随意删除频点，对曲线首尾支畸变严重的频点，应参考相邻测点予以校正。

4.1.2.3应提交一套完整的编辑平滑后的数据。

4.1.3资料的平面波场处理4.1.3.1近场校正，一般应采用全区视电阻率校正法，也可根据相应仪器提供的校正软件进行校正。

4.1.3.2近场校正后的曲线应当平滑连续，没有超过45°陡峭上升现象，否则应采用采用多种校正方式做比较试验，以选择最佳校正方法。

4.1.4静态位移校正4.1.4.1根据已知地质资料和原始断面等值线图(视电阻率，相位，电场，磁场等断面图)及地形起伏情况，判断可能静态位移现象及其严重性。

4.1.4.2选择最佳静态位移校正方法，对数据进行静态位移校正，校正后应当提供一套完整的数据。

可控源音频大地电磁法在贵定某锌矿区中的应用摘要：可控源音频大地电磁法，因采用人工场源，具有抗干扰能力强，分辨率高等特点。

在贵定某层控锌矿床上应用，合理的选择了工作方法及成果解释程序，推断深部不同地质体的分布；提出了含矿层的地球物理特征及分布特性；经少量钻孔验证，取得了满意的找矿效果。

为该矿区进一步深部勘查提供了方法依据。

关键词：可控源音频大地电磁法；贵定某锌矿；应用效果可控源音频大地电磁测深（CSAMT）是一种利用人工电源，进行频率域深部探测的地球物理方法。

通过测量卡尼亚电阻率和相位，它具有供电电流大，压制干扰强，探测深度大等特点。

由已知地质和坑道资料，参考相邻工作区成矿条件，推断贵定锌矿是属于层控矿床。

由于CSAMT具有横向分辨率强的特点，本工作区经过剖面测深成果，推断成矿位置的指示层位，经过钻孔验证，取得了很好的找矿效果。

1、工作区地质和地球物理特征1.1 工作区地层主要出露地层有第四系(Q)、下二叠统梁山组(P1l)、下石炭统摆左组(C1b)、详摆组(C1x)、上泥盆统者王组（D3z）、尧梭组(D3y)、望城坡组(D3w)以及中泥盆统蟒山组(D2m)。

其中，望城坡组(D3w)为主要含矿层位。

望城坡组（D3w）：分两段(含矿层)：第二段（D3w2）：为局限台地相灰、深灰色薄至中厚层状泥晶生物屑灰岩局部夹白云质灰岩、白云岩。

第一段（D3w1）：分a、b、c三层C层（D3w1c）：为潮坪间带相灰、深灰色薄至中厚层状含泥白云岩、泥质白云岩夹深灰色晶洞白云岩。

B层（D3w1b）：为局限台地边缘相（台隆）-生物礁滩相。

含矿层。

A层（D3w1a）：为局限台地相灰、深灰色薄至中厚层状生物白云岩，含泥生物白云岩夹中厚层状生物白云岩夹泥质石英粉砂岩。

与下伏地层为整合接触。

1.2 工作区构造工作区地处扬子准地台内部次级构造单元的两个构造单元体的接合区（即黔南台陷贵定南北向构造变形区与黔北台隆贵阳复杂构造变形区），区域性大断裂有黄丝断层从贵定县该锌矿区北部通过工作区内断层构造较为发育,主要有近东西向和北西向两组，北东向组为次级分枝构造，均为后期构造，对矿体（含矿层）有一定的破坏作用。

可控音频大地电磁法的静态效应原理及其应用作者姓名：林道博班级专业：地球物理学指导教师:肖宏跃摘要可控源音频大地电磁法(CSAMT)是在大地电磁法（MT）基础上，为克服静态效应问题，利用静态校正来提高处理解释质量一种地球物理方法。

本论文从静校正方法原理出发，结合实际情况，建立地下均匀介质中的静态模型和地下层状介质中的静态模型，尝试使用相关系数和小波分析来区分静态效应现象和异常表象。

通过对静校正方法的研究，选择使用EMAP 滤波和法小波分析法进行静态校正。

在实际资料的处理中，通过静态校正处理，有效地消除了低阻静态效应，避免了将某些静态效应解释为低阻异常，同时还压制了高阻静态效应的影响，提高了中间低阻层的分辨能力，本文静校正方法得到了很好的实用效果。

关键字：CSAMT，静态效应，静态校正，EMAP 滤波法，小波分析法The principle of The Static shift of Controlled-source Audio-frequency Magnetotelluric And ApplicationAbstract:Controlled-sourceAudio-frequency Magnetotelluric (CSAMT) are developing from the Magnetotelluric(MT), for correct the static shift ，which is used to static correction in order to achieve a better quality CSAMT data.Starting from the principles of the static correction, in this paper we establish the static shift model in the underground layered stratum and in the homogeneous stratum, attempt to distinguish the static shift from anomalies by using the correlation coefficient or wavelet analysis. After doing the research studies of some kinds of static correction, two static correction methods are chosen in this paper: EMAP and the wavelet analysis method.In practical CSAMT data processing, we take the two metal diggings for example, there is a serious static shift in the collected data. After static correction, a good quality data was achieved. In conclusion, these static correction methods gained a good applicable effect.Key Words:CSAMT, static shift, static correction,EMAP, waveletanalysis method.目录第1章前言 (4)1．1 研究的目的及意义 (4)1．2研究现状 (5)1．3 研究范围及方法 (6)第2章 CSAMT的理论及静态效应原理 (7)2.1 CSAMT 方法的基本理论 (7)2.2 CSAMT 方法的优缺点 (9)2.3 静态效应的特征及小波识别静态效应 (10)2.3.1 静态效应的特征 (10)2.3.2 小波变换识别静态效应 (11)第3章静态效应校正的方法原理及特征分析 (14)3.1 EMAP 滤波法做静校正 (14)3.2 小波分析压制静态效应 (16)3.2.1 S.Mallat算法 (16)3.2.2 多尺度分离 (17)3.2.3 静态效应的多尺度压制 (20)3.3 静态效应的响应特征分析 (22)第4章静态效应压制实例 (24)4.1 理论模型 (24)4.2 实例 (25)结论 (30)致谢 (31)参考文献 (32)第1章前言1．1 研究的目的及意义可控源音频大地电磁法（CSAMT）是在大地电磁法（MT）的基础上，针对解决大地电磁法场源的随机性强和信号微弱而发展成的一种人工源频率域电磁测深方法。

第六章可控源音频大地电磁测深可控源音频大地电磁测深(Controlled Source Audio —frequency Magnetotelluric , 简称 CSAMT 是一种利用接地水平电偶源为信号源的一种电磁测深法。

该方法的工作频率为音频,其原理和常规大地电磁测深法类似,其实质是利用人工激发的电磁场来弥补天然场能量的不足。

由于 CSAMT 具有野外数据质量高、重复性好,解释与处理方法简单(解释方法直接套用 MT 方法、解释剖面横向分辨率高、方法不受高阻层屏蔽及工作成本低廉等优点。

近年来,该方法不仅在我国南方和西北地区油气勘探中得到了广泛应用,而且在工程物探、电法找水和地热与金属矿勘探方面也受到了地球物理工作者的青睐。

4.6.1 CSAMT 的基本理论根据在南方地区的试验发现,电偶极子方式的 CSAMT 具有机动性强、效率高、成本低但勘探深度小于 MT ,较之磁偶极子方式更适应于南方地区的油气勘探工作。

因此,本章中仅介绍电偶极子方式的 CSAMT 法。

一、均匀半空间介质中接地水平电偶极子的电磁场如图 4.6.1 建立直角坐标系。

假定电偶极子向地下供入的是谐变场 i t ew - ,在似稳状态下,我们有 P 点的电磁场分量的表达式为3 cos 1(1 2 ikr r Idl E e ikr rqps - éù =++ ëû (4.6.1 3 sin 2(1 2 ikr Idl E e ikr r q qps - éù =-+ ëû (4.6.211101 3 sin 3(((((( 22222222 r o Idl ikr ikr ikr ikr ikr ikr ikr H I K I K I K r q p ìü éù=+- íý êú ëû îþ(4.6.3112 cos (( 222r Idl ikr ikrH I K r q p =-(4.6.422 22 3sin 1 1(1 23 ikrz Idl H e ikr k r k r q p éù =--+- êú ëû(4.6.5式中,s 为均匀介质中的电导率;Idl 为电偶极矩;r 为收发距;q 为 P 点的方位角; m I 、 m K 为第 m 阶修改后的贝塞尔函数。

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。

找矿技术P rospecting technology 可控源音频大地电磁法在地质找矿应用中效果探讨李健健（广东省有色金属地质局九四〇队，广东　清远　５１１５２０）摘 要：矿产资源作为工业生产的主要原料，在工业生产中不可或缺，发挥着积极的作用。

当前伴随着我国工业化水平的进一步提升，使得各企业对矿产资源的需求两变得越来越多，从而造成社会当前开采矿产资源的力度较之前也有所增加。

为了能够更加高效且准确的探测出地质中存在的矿产资源，可控源音频大地电磁法被研究出来并且得到了非常广泛的使用。

本文首先对可控源音频大地电磁法这一探测方法进行了简单的概述，接着详细的讲解了在实际探测矿产资源的过程中使用可控源音频大地电磁法时对技术的要求，最后又详细的分析了该探测方法在寻找各类矿产资源时的应用效果以及应用优势。

关键词：资源矿产；可控源音频大地电磁法；地质找矿；效果探讨中图分类号：Ｐ６２４ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００２－５０６５（２０２１）０６－００５７－２Discussion on application effect of controlled source audio frequency magnetotelluric methodin geological prospectingLI Jian-jian（Ｔｅａｍ　９４０　ｏｆ　Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ　Ｎｏｎｆｅｒｒｏｕｓ　Ｍｅｔａｌｓ　Ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ　Ｂｕｒｅａｕ，Ｑｉｎｇｙｕａｎ　５１１５２０，Ｃｈｉｎａ）Abstract: Ｍｉｎｅｒａｌ　ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ，　ａｓ　ｔｈｅ　ｍａｉｎ　ｒａｗ　ｍａｔｅｒｉａｌ　ｏｆ　ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ，　ａｒｅ　ｉｎｄｉｓｐｅｎｓａｂｌｅ　ｉｎ　ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｐｌａｙ　ａｎ　ａｃｔｉｖｅ　ｒｏｌｅ．　Ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｆｕｒｔｈｅｒ　ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ　ｏｆ　ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌｉｚａｔｉｏｎ　ｌｅｖｅｌ　ｉｎ　Ｃｈｉｎａ，　ｔｈｅ　ｄｅｍａｎｄ　ｆｏｒ　ｍｉｎｅｒａｌ　ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ　ｈａｓ　ｂｅｃｏｍｅ　ｍｏｒｅ　ａｎｄ　ｍｏｒｅ　ｉｎ　ｅｖｅｒｙ　ｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅ，　ｗｈｉｃｈ　ｌｅａｄｓ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｉｎｃｒｅａｓｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｃｕｒｒｅｎｔ　ｍｉｎｉｎｇ　ｏｆ　ｍｉｎｅｒａｌ　ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ　ｉｎ　ｓｏｃｉｅｔｙ．　Ｉｎ　ｏｒｄｅｒ　ｔｏ　ｄｅｔｅｃｔ　ｔｈｅ　ｍｉｎｅｒａｌ　ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ　ｉｎ　ｇｅｏｌｏｇｙ　ｍｏｒｅ　ｅｆｆｉｃｉｅｎｔｌｙ　ａｎｄ　ａｃｃｕｒａｔｅｌｙ，　ｔｈｅ　ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ　ｓｏｕｒｃｅ　ａｕｄｉｏ　ｍａｇｎｅｔｏｔｅｌｌｕｒｉｃ　ｍｅｔｈｏｄ　ｈａｓ　ｂｅｅｎ　ｓｔｕｄｉｅｄ　ａｎｄ　ｗｉｄｅｌｙ　ｕｓｅｄ．　Ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ　ｆｉｒｓｔ　ｇｉｖｅｓ　ａ　ｂｒｉｅｆ　ｏｖｅｒｖｉｅｗ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｍｅｔｈｏｄ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｃｏｎｔｒｏｌｌａｂｌｅ　ｓｏｕｒｃｅ　ａｕｄｉｏ　ｍａｇｎｅｔｏｔｅｌｌｕｒｉｃ　ｍｅｔｈｏｄ，　ｔｈｅｎ　ｅｘｐｌａｉｎｓ　ｔｈｅ　ｔｅｃｈｎｉｃａｌ　ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｍｅｔｈｏｄ　ｗｈｅｎ　ｕｓｉｎｇ　ｔｈｅ　ｃｏｎｔｒｏｌｌａｂｌｅ　ｓｏｕｒｃｅ　ａｕｄｉｏ　ｍａｇｎｅｔｏｔｅｌｌｕｒｉｃ　ｍｅｔｈｏｄ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｐｒｏｃｅｓｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ａｃｔｕａｌ　ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｍｉｎｅｒａｌ　ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ．　Ｆｉｎａｌｌｙ，　ｉｔ　ａｎａｌｙｚｅｓ　ｔｈｅ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｅｆｆｅｃｔ　ａｎｄ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ａｄｖａｎｔａｇｅｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｍｅｔｈｏｄ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｓｅａｒｃｈ　ｏｆ　ｖａｒｉｏｕｓ　ｍｉｎｅｒａｌ　ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ．Keywords: ｒｅｓｏｕｒｃｅ　ｍｉｎｅｒａｌ　ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ；　ｃｏｎｔｒｏｌｌａｂｌｅ　ｓｏｕｒｃｅ　ａｕｄｉｏ　ｍａｇｎｅｔｏｔｅｌｌｕｒｉｃ　ｍｅｔｈｏｄ；　ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ　ｐｒｏｓｐｅｃｔｉｎｇ；　ｅｆｆｅｃｔ　ｄｉｓｃｕｓｓｉｏｎ可控源音频大地电磁法在深部地质找矿方面，具有较多的成果案例，因此该探测方法在矿产行业得到认可并广泛的使用。

可控源音频大地电磁法(CSAMT)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。

编辑本段优点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．一次发射町同时完成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。

编辑本段前景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．均取得了良好的地质效果第一章野外工作方法和技术3.1 频率域激电工作程序3.1.1踏勘根据地质任务在选择测区时，应组织力量进行踏勘，踏勘的目的在于了解测区的地质特点和地球物理前提以及接地条件、干扰水平、生活驻地、交通运输等情况。

3.1.2试验工作对新的工作测区，在编写设计时应在典型的地质剖面上或具有代表性的地段，做一定数量的试验工作，具体实验工作量以能对测区的地球物理特征有一定的了解为宜。