可控源音頻大地電磁測深法(CSAMT)課件

1、可控源音頻大地電磁法可控源音頻大地電磁法(Controlled Source Audio Magnetotelluric method)匯報內(nèi)容匯報內(nèi)容 野外施工方法野外施工方法 理論模擬理論模擬 資料處理資料處理 實例實例 資料歸檔資料歸檔 可控源音頻大地電磁法可控源音頻大地電磁法(CSAMT)(CSAMT)，采用人，采用人工場源供電，其頻率范圍為工場源供電，其頻率范圍為0.250.258192Hz8192Hz。由。由于于CSAMTCSAMT法所觀測電磁場的頻率范圍、場強(qiáng)和方法所觀測電磁場的頻率范圍、場強(qiáng)和方向可由人工控制，其觀測方式又與向可由人工控制，其觀測方式又與MTMT方法相同，方法相

2、同，所以稱為所以稱為“可控源音頻大地電磁法可控源音頻大地電磁法”。HyEx CSAMT CSAMT裝置由發(fā)射裝置由發(fā)射(Tx)(Tx)和接收（和接收（RxRx）兩部分組成，）兩部分組成，人工場源有電性源和磁性源兩種，目前最常用的為人工場源有電性源和磁性源兩種，目前最常用的為電性源，沿一定方向布置接地導(dǎo)線電性源，沿一定方向布置接地導(dǎo)線ABAB，長度一般為，長度一般為1-3km1-3km，向地下供入頻率為，向地下供入頻率為f f的交變電流，形成交變的交變電流，形成交變電磁場。一般在電磁場。一般在ABAB一側(cè)或兩側(cè)一側(cè)或兩側(cè)6060度張角的扇形區(qū)域度張角的扇形區(qū)域內(nèi)，平行內(nèi)，平行ABAB布置測線，在

3、每一個測點進(jìn)行觀測時，布置測線，在每一個測點進(jìn)行觀測時，逐次改變供電頻率，觀測沿測線方向相應(yīng)頻率的電逐次改變供電頻率，觀測沿測線方向相應(yīng)頻率的電場分量場分量ExEx和與之正交的磁場分量和與之正交的磁場分量HyHy，便可計算出隨，便可計算出隨頻率變化的視電阻率和阻抗相位，達(dá)到頻率測深的頻率變化的視電阻率和阻抗相位，達(dá)到頻率測深的目的：目的： CSAMT CSAMT法的顯著特點是工作效率高。人工場法的顯著特點是工作效率高。人工場源克服了天然場源信號弱的不足，因而信噪比高。源克服了天然場源信號弱的不足，因而信噪比高。如果野外測點密集，按排列接收，一個小時左右如果野外測點密集，按排列接收，一個小時左右

4、便可完成一套頻率的測量，一臺儀器一天便可完便可完成一套頻率的測量，一臺儀器一天便可完成幾個乃至十幾個排列的觀測。敷設(shè)一次供電線成幾個乃至十幾個排列的觀測。敷設(shè)一次供電線路，能觀測一塊相當(dāng)大的測區(qū)，生產(chǎn)效率高。路，能觀測一塊相當(dāng)大的測區(qū)，生產(chǎn)效率高。8192-0.1258192-0.125）匯報內(nèi)容匯報內(nèi)容 野外施工方法野外施工方法 理論模擬理論模擬 資料處理資料處理 實例實例 資料歸檔資料歸檔1000010001001010.10.01freq.(hz) (a)110100100010000RHO(omm) pre-correct1000010001001010.10.01freq.(hz)

5、(c)0.0010.010.1110Ex1000010001001010.10.01freq.(hz) (d)0.0010.010.11101001000Hy1000010001001010.10.01freq.(hz) (b)110100RHO(omm) after correct CURRENT ELECTRODE AB = 2000.0M, CURRENT I = 1.0A MESASURE DIPOLE ABSCISSA X= 0.0M, ORDINATE Y= 1000 2000 4000 8000 16000M . LAYERS NUMBER : 1 LAYERS RESISTIV

6、ITY(o-M) 1 10.0匯報內(nèi)容匯報內(nèi)容 野外施工方法野外施工方法 理論模擬理論模擬 資料處理資料處理 實例實例 資料歸檔資料歸檔資料處理資料處理 CSAMTCSAMT資料處理主要是消除各種效應(yīng)、繪制視資料處理主要是消除各種效應(yīng)、繪制視電阻率和相位曲線或擬斷面圖，對電阻率和相位曲線或擬斷面圖，對CSAMTCSAMT資料資料進(jìn)行正反演計算獲得深度域的電阻率斷面等。進(jìn)行正反演計算獲得深度域的電阻率斷面等。 資料處理包括以下幾個步驟：資料處理包括以下幾個步驟： 預(yù)處理（其中包括觀測數(shù)據(jù)的解編、信號的回放檢預(yù)處理（其中包括觀測數(shù)據(jù)的解編、信號的回放檢查、儀器系統(tǒng)的標(biāo)定等）。查、儀器系統(tǒng)的標(biāo)定等）

7、。 由時間域信號轉(zhuǎn)換為頻率域信號。由時間域信號轉(zhuǎn)換為頻率域信號。 張量阻抗的性質(zhì)及計算。張量阻抗的性質(zhì)及計算。 場源效應(yīng)、靜態(tài)效應(yīng)等的消除和校正。場源效應(yīng)、靜態(tài)效應(yīng)等的消除和校正。 繪制成果圖件。繪制成果圖件。 一維、二維正反演計算。一維、二維正反演計算。 可控源音頻大地電磁測深資料預(yù)可控源音頻大地電磁測深資料預(yù)處理處理 預(yù)處理包括檢查數(shù)據(jù)的誤差及噪聲。為預(yù)處理包括檢查數(shù)據(jù)的誤差及噪聲。為此要利用所有測得的電場（此要利用所有測得的電場（E E）和磁場（）和磁場（H H）分量的振幅和相位，計算視電阻率和）分量的振幅和相位，計算視電阻率和相位差。相位差。 可控源音頻大地電磁測深資料場可控源音頻大地

8、電磁測深資料場源校正源校正 由于人工場源的存在致使由于人工場源的存在致使CSAMTCSAMT資料與天然場資料與天然場源的源的AMTAMT相比具有很多不同特征，究其原因主相比具有很多不同特征，究其原因主要是場源效應(yīng)。一般來說有三類場源效應(yīng)：要是場源效應(yīng)。一般來說有三類場源效應(yīng)： 由于測點靠近場源而產(chǎn)生的非平面波效應(yīng)。由于測點靠近場源而產(chǎn)生的非平面波效應(yīng)。 由于場源下的地質(zhì)情況而產(chǎn)生的場源附加效應(yīng)（或由于場源下的地質(zhì)情況而產(chǎn)生的場源附加效應(yīng)（或叫混疊效應(yīng)）。叫混疊效應(yīng)）。 場源與測點之間地質(zhì)體的影響被投射開來，產(chǎn)生的場源與測點之間地質(zhì)體的影響被投射開來，產(chǎn)生的陰影效應(yīng)。陰影效應(yīng)。 對場源效應(yīng)所作的

9、改正統(tǒng)稱為場源效應(yīng)校正。對場源效應(yīng)所作的改正統(tǒng)稱為場源效應(yīng)校正。場源效應(yīng)校正場源效應(yīng)校正 非平面波效應(yīng)的校正非平面波效應(yīng)的校正 場源附加效應(yīng)及校正場源附加效應(yīng)及校正 場源陰影效應(yīng)及校正場源陰影效應(yīng)及校正 參考書目參考書目 何繼善等編何繼善等編 可控源聲頻大地電磁法可控源聲頻大地電磁法 中南工大出版社中南工大出版社 19901990可控源聲頻大地電磁測深資料靜可控源聲頻大地電磁測深資料靜態(tài)位移校正態(tài)位移校正 產(chǎn)生機(jī)理：一般認(rèn)為，當(dāng)?shù)乇泶嬖诰植慨a(chǎn)生機(jī)理：一般認(rèn)為，當(dāng)?shù)乇泶嬖诰植繉?dǎo)電性不均勻體時，電流流過不均勻體導(dǎo)電性不均勻體時，電流流過不均勻體，并在其表面上形成積累電荷，進(jìn)而產(chǎn)，并在其表面上形成積

10、累電荷，進(jìn)而產(chǎn)生一個與外電流場成正比的附加電場，生一個與外電流場成正比的附加電場，使得實測的各個頻率的視電阻率值相對使得實測的各個頻率的視電阻率值相對于無局部不均勻體時有一個常系數(shù)的變于無局部不均勻體時有一個常系數(shù)的變化。從而使繪于雙對數(shù)坐標(biāo)系中的電磁化。從而使繪于雙對數(shù)坐標(biāo)系中的電磁測深視電阻率曲線，沿視電阻率軸發(fā)生測深視電阻率曲線，沿視電阻率軸發(fā)生上下平移。上下平移。 產(chǎn)生的影響：靜態(tài)位移會使測深曲線的產(chǎn)生的影響：靜態(tài)位移會使測深曲線的定量解釋結(jié)果，無論電阻率還是層厚度定量解釋結(jié)果，無論電阻率還是層厚度都會產(chǎn)生誤差；而在對視電阻率擬斷面都會產(chǎn)生誤差；而在對視電阻率擬斷面圖作定性解釋時，會使

11、粗心的解釋者誤圖作定性解釋時，會使粗心的解釋者誤將靜態(tài)位移推斷為陡立的深大斷裂或垂將靜態(tài)位移推斷為陡立的深大斷裂或垂向大延伸的異常體。因此，對靜態(tài)位移向大延伸的異常體。因此，對靜態(tài)位移作校正，消除或減小其影響，是作校正，消除或減小其影響，是CSAMTCSAMT資資料處理的一項不可缺少的重要任務(wù)料處理的一項不可缺少的重要任務(wù) 校正方法：靜態(tài)位移不可避免，我們必校正方法：靜態(tài)位移不可避免，我們必須對那些與水平電場須對那些與水平電場E E有關(guān)的測量值進(jìn)行有關(guān)的測量值進(jìn)行校正?；痉椒ㄓ腥齻€：校正?；痉椒ㄓ腥齻€： 空間濾波法；空間濾波法； 相位積分法；相位積分法； 使用獨立的、無靜態(tài)效應(yīng)的測量結(jié)果進(jìn)

12、使用獨立的、無靜態(tài)效應(yīng)的測量結(jié)果進(jìn)行輔助校正行輔助校正 可控源音頻大地電磁測深資料正可控源音頻大地電磁測深資料正、反演、反演 實際中多應(yīng)用實際中多應(yīng)用MTMT一維、二維或三維正反一維、二維或三維正反演方法進(jìn)行反演。演方法進(jìn)行反演。匯報內(nèi)容匯報內(nèi)容 野外施工方法野外施工方法 理論模擬理論模擬 資料處理資料處理 實例實例 資料歸檔資料歸檔suburbsuburbline:1 site:371000.00100.0010.001.000.100.01Frequency(Hz)1.010.0100.0Apparent resistivty(ohm.m)line:1 site:781000.00100.

13、0010.001.000.100.01Frequency(Hz)1.010.0100.0Apparent resistivty(ohm.m)平房區(qū)平房區(qū)10001001010.10.0111010010001001010.10.01-1800180site:4610001001010.10.0111010010001001010.10.01-1800180site:70高樓區(qū)高樓區(qū)10001001010.10.01110100100010001001010.10.01-1800180site:73site:74平房平房區(qū)區(qū)10001001010.10.011010010001000100101

14、0.10.01-1800180site:58垃圾場垃圾場0100020003000400050006000-10123-101232933 3538414346 48 5154 56 586062 6466687072 7476 7880 820100020003000400050006000-10123-101232933 3538414346 48 5154 56 586062 6466687072 7476 7880 820500100015002000250030003500400045005000550060006500-5000-4500-4000-3500-3000-2500-2

15、000-1500-1000-5000-5000-4500-4000-3500-3000-2500-2000-1500-1000-500029 3033343537 38 3941 42 43 4446 474850515254 5658 59 60 6162 646566 67697073 7475767778798081 82830500100015002000250030003500400045005000550060006500-5000-4500-4000-3500-3000-2500-2000-1500-1000-5000-5000-4500-4000-3500-3000-2500-

16、2000-1500-1000-50000500100015002000250030003500400045005000550060006500-5000-4500-4000-3500-3000-2500-2000-1500-1000-5000-5000-4500-4000-3500-3000-2500-2000-1500-1000-500029 3033343537 38 3941 42 43 4446 474850515254 5658 59 60 6162 646566 67697073 7475767778798081 8283Resistivity inversion sectionT

17、op of paleoburial hill匯報內(nèi)容匯報內(nèi)容 野外施工方法野外施工方法 理論模擬理論模擬 資料處理資料處理 實例實例 資料歸檔資料歸檔野外資料歸檔野外資料歸檔 應(yīng)提交的原始資料：應(yīng)提交的原始資料： 原始數(shù)據(jù)盤；原始數(shù)據(jù)盤； 操作員工作記錄、測點班報；操作員工作記錄、測點班報； 視電阻率原始記錄曲線；視電阻率原始記錄曲線； 點位測量記錄及其數(shù)據(jù)盤；點位測量記錄及其數(shù)據(jù)盤； 儀器檢測、維護(hù)及標(biāo)定記錄。儀器檢測、維護(hù)及標(biāo)定記錄。 野外應(yīng)提交的預(yù)處理數(shù)據(jù)盤及相應(yīng)的打印資料：野外應(yīng)提交的預(yù)處理數(shù)據(jù)盤及相應(yīng)的打印資料： 視電阻率和相位曲線及數(shù)據(jù)盤；視電阻率和相位曲線及數(shù)據(jù)盤； 視電阻率和相位剖面圖；視電阻率和相位剖面圖； 其它資料。其它資料。 提交的原始資料及其他結(jié)果，必須配套齊全，并提交的原始