EH4雙源大地電磁測(cè)深系統(tǒng)

EH4雙源大地電磁測(cè)深系統(tǒng)

及其應(yīng)用一、CSAMT技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及EH4方法簡(jiǎn)介二、EH4的工作原理三、EH4的應(yīng)用實(shí)例CSAMT技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀目前CSAMT技術(shù)研究朝兩個(gè)不同的方向發(fā)展：一個(gè)是大功率電可控源音頻大地電磁法。其代表是GDP系列和V系列電法儀。這類儀器抗干擾能力強(qiáng)，探測(cè)深度大；但受場(chǎng)源效應(yīng)和靜態(tài)效應(yīng)影響較大；供電量大，設(shè)備沉重，不利于復(fù)雜地形。另一個(gè)是中功率磁可控源音頻大地電磁法，其代表是EH-4系統(tǒng)。其輕便、快捷，適用各種復(fù)雜地形；受場(chǎng)源效應(yīng)和靜態(tài)效應(yīng)影響較??；可作張量測(cè)量；但相比電可控源抗干擾稍差，探測(cè)深度一般為1500米以淺。4目前我國(guó)使用的可控源大地電磁儀器:1）中功率磁可控源大地電磁儀器：

美國(guó)Geometrics公司：EH-42）大功率電可控源大地電磁儀器：

加拿大Phoenix公司的V8

美國(guó)Zonge公司的GDP32ⅡEH4方法簡(jiǎn)介EH4是由美國(guó)著名的電磁研究機(jī)構(gòu)EMI和電磁儀器制造商Geometrics公司聯(lián)合研制的全新概念的電導(dǎo)率張量測(cè)量?jī)x。EH4遵循大地電磁測(cè)深（MT）的基本原理，支持音頻大地電磁測(cè)深（AMT）和可控源音頻大地電磁測(cè)深（CSAMT）,

屬于磁可控源與天然場(chǎng)源相結(jié)合的一種大地電磁測(cè)深系統(tǒng)。EH4根據(jù)天然場(chǎng)500Hz以上波段受人文活動(dòng)干擾較大的特點(diǎn)，采用EMI磁場(chǎng)源專利技術(shù)，將標(biāo)量發(fā)射的電可控源改為張量發(fā)射的磁可控源。采用一組垂直布置的磁偶極子作為人工場(chǎng)源，汽車電瓶供電，發(fā)射頻率從500Hz到100KHz，以彌補(bǔ)大地電磁場(chǎng)的寂靜區(qū)和幾百赫茲附近的人文造成的電磁干擾諧波。EH4方法特點(diǎn)既有有源電探法的穩(wěn)定性，又有無(wú)源電磁法的輕便節(jié)能；支持張量人工場(chǎng)源的測(cè)量，反演X-Y電導(dǎo)率張量成像剖面，特別適合脈狀礦和含水破碎帶等二維構(gòu)造的測(cè)量，而一般人工場(chǎng)源電磁測(cè)深僅能進(jìn)行標(biāo)量測(cè)量；與一般MT、CSAMT不同，EH4具有對(duì)數(shù)據(jù)質(zhì)量、信噪比的質(zhì)量監(jiān)控功能，以保證操作員隨時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)質(zhì)量進(jìn)行評(píng)估。觀測(cè)時(shí)間短，完成一個(gè)1000米深度的電磁測(cè)深大約只需15分鐘左右，為進(jìn)行EMAP連續(xù)觀測(cè)提供技術(shù)條件

具有較高的分辨率，接收頻點(diǎn)多達(dá)60個(gè)左右，而其它類似設(shè)備為20~30個(gè)，為探測(cè)某些小的地質(zhì)構(gòu)造和區(qū)分電阻率差異不大的地層提供了可能性。

時(shí)間域多次迭加采集數(shù)據(jù)，提供了豐富的地質(zhì)信息；實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理與成像，資料解釋簡(jiǎn)捷，圖像直觀。采用兩個(gè)正交的半圓形發(fā)射天線，不存在接地問(wèn)題，也不需要布設(shè)很長(zhǎng)的發(fā)射導(dǎo)線。二、EH4的工作原理基本原理EH4屬于部分可控源與天然場(chǎng)源相結(jié)合的一種大地電磁測(cè)深系統(tǒng)。其觀測(cè)的基本參數(shù)為：正交的電場(chǎng)分量（Ex,Ey）和磁場(chǎng)分量（Hx,Hy）的時(shí)間序列。然后通過(guò)傅立葉變化將時(shí)間域的電磁信號(hào)變成頻譜信號(hào)，得到Ex、Ey、Hx、Hy，最后計(jì)算卡尼亞電阻率：

如何達(dá)到測(cè)深的目的？電磁波在大地介質(zhì)中的穿透深度（或趨膚深度）與頻率有關(guān)。穿透深度可由下時(shí)表示：高頻的資料主要反映淺部介質(zhì)的電性特征，而低頻資料則主要反映深部介質(zhì)的電性變化特征。在一個(gè)寬頻帶上測(cè)量E和H，并由此計(jì)算出不同頻率下的卡尼亞視電阻率和相位，可以確定地下巖層的電性結(jié)構(gòu)和地質(zhì)構(gòu)造?？碧缴疃劝央姶挪芰克p到原來(lái)的50%時(shí)的傳播深度定義為勘探深度，它可以近似的由下式計(jì)算：

Ex、EyHx、Hy信息采集前置放大濾波主機(jī)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)處理@文件時(shí)間序列互功率譜阻抗文件EH4電導(dǎo)率成象系統(tǒng)由接收、發(fā)射、資料處理構(gòu)成三、EH4的應(yīng)用實(shí)例EH4在礦產(chǎn)勘探中的應(yīng)用實(shí)例1：國(guó)外EH4礦產(chǎn)勘探

美國(guó)勞雷工業(yè)公司LaurelIndustrialCompany,Inc.

EH-4連續(xù)電導(dǎo)剖面儀在中國(guó)的應(yīng)用秘魯鐵礦EH-4三維探測(cè)剖面測(cè)量單位:首鋼地質(zhì)研究院美國(guó)克羅拉多－卡力波銀礦EH-4電阻率剖面成象圖EH-4電阻率成象系統(tǒng)礦產(chǎn)勘探實(shí)例EH-4電阻率剖面成象圖數(shù)據(jù)點(diǎn)金礦礦化帶美國(guó)內(nèi)華達(dá)立金山金礦實(shí)例2：甘肅某金礦區(qū)EH4勘探南金山金礦床南、北兩個(gè)含礦帶呈近東西向分布，二者之間以白山組上巖組細(xì)晶灰?guī)r分開，北礦帶呈脈狀或透鏡狀礦體在平面上成帶狀分布，在剖面上呈疊瓦狀平行產(chǎn)出，與地層走向大體一致,傾向北北西，與地層傾向相反，傾角２５°～４５°，局部較陡。礦化主要為硅化隱爆凝灰角礫巖型，礦石屬貧硫化物型，黃鐵礦（＜１％）呈星點(diǎn)浸染狀分布于礦石中，脈石礦物以石英為主（８０～９０％）。隱爆角礫巖體內(nèi)部為隱爆巖漿角礫巖，兩側(cè)為隱爆凝灰角礫巖，北礦帶主礦體位于外帶的隱爆凝灰角礫巖中，南礦帶地表發(fā)育礦化，其深部的隱爆角礫巖體可能存在礦體，推測(cè)礦體具有外帶成礦和對(duì)稱成礦的分布規(guī)律，礦床為隱爆角礫巖型金礦床。甘肅某金礦7勘探線EH4連續(xù)電導(dǎo)率剖面（上）及解譯圖（下）

（１）低阻（＜１K

Ω·ｍ）電性體，分布廣泛，并對(duì)稱分布于高電阻率電性體兩側(cè)，構(gòu)成本區(qū)電性體的主體，結(jié)合本區(qū)圍巖產(chǎn)狀特點(diǎn)綜合分析加以判斷，應(yīng)為本區(qū)含礦主體巖石即隱爆凝灰角礫巖；（２）中等電阻率（１K～２KΩ·ｍ）電性體呈不規(guī)則團(tuán)塊狀、透鏡狀產(chǎn)出，可能是礦體產(chǎn)出部位；（３）高阻（２K～５KΩ·ｍ）電性體，呈柱狀、不規(guī)則團(tuán)塊狀和巖體狀產(chǎn)于低電阻率電性體之中，淺部（＞３０００ｍ）不規(guī)則團(tuán)塊狀和透鏡狀應(yīng)為隱爆巖漿角礫巖，深部（＞３０００ｍ）應(yīng)為花崗巖體。實(shí)例3：內(nèi)蒙大山鐵礦EH4勘探內(nèi)蒙大山鐵礦成礦機(jī)理礦區(qū)內(nèi)四條EH-4深部地球物理測(cè)線聯(lián)合對(duì)比圖實(shí)例4：

EH4在幾個(gè)危機(jī)礦山中的應(yīng)用效果N布爾克斯岱金礦床該礦床的地表氧化礦采盡后已廢棄多年。鉆探控制深度<200米。

礦化蝕變帶長(zhǎng)約1500米，已控制了I、II號(hào)礦體，走向95,傾向185,傾角75?？咨?50m為了驗(yàn)證成礦理論和成礦預(yù)測(cè)，又開展了深部地球物理工作，漏斗高電阻率（１０００～５１７９Ω·ｍ）電性體為次火山巖；廣泛分布的中等電阻率（３５０～８００Ω·ｍ）電性體應(yīng)為本區(qū)主體巖石即安山巖；低電阻（小于１５０Ω·ｍ）電性體產(chǎn)出位置與淺部已知礦（化）體和鉆孔資料對(duì)比分析發(fā)現(xiàn)，淺部低電阻異常區(qū)與地表礦（化）體出露位置和鉆孔見(jiàn)礦位置吻合，因此，淺部低電阻率電性體與已知礦化蝕變體相對(duì)應(yīng)，地下２００ｍ以下的低電阻率異常與淺部已知礦體的低電阻率異常相同，其延深與淺部已知礦體向深部延伸的趨勢(shì)一致；推斷深部低電阻率異常亦可能反映的是礦化異常。實(shí)例4：在云南某金屬礦的應(yīng)用實(shí)例5：

EH4在韌性剪切帶型金礦成礦帶的應(yīng)用金礦銅礦多金屬礦鐵礦稀有金屬礦鉛鋅礦科克薩依薩爾布拉克多拉納薩依托庫(kù)孜巴依阿舍勒可可托海喬下哈拉哈拉通克可可塔勒蒙庫(kù)鐵木爾特阿巴宮薩熱闊布工作礦區(qū)分布沿額爾齊斯構(gòu)造帶考察和工作的金礦床:多拉納薩依金礦區(qū)、阿克薩依、托庫(kù)孜巴依金礦區(qū)、薩爾塑克金礦，薩爾布拉克金礦床、科克薩依金礦床、馬熱勒特、阿拉塔斯、扎克特、喀臘薩依金礦、老山口、小薩爾布拉克金礦點(diǎn)等（底圖據(jù)王京彬等，1999）工作區(qū)阿克薩依薩爾塑克一、韌性剪切帶型金礦西部哈巴河?xùn)|部青河中部富蘊(yùn)左圖反映了地下存在２種不同的電性體：低阻電性體（＜２６０Ω·ｍ），呈脈狀、不規(guī)則透鏡狀分布于中高電阻率電性體之中，最大延深可達(dá)４００ｍ。中高阻電性體（＞５００Ω·ｍ）構(gòu)成本區(qū)電性體的主體。礦化蝕變的展布受斷裂構(gòu)造的控制，在電阻率異常剖面上呈比較明顯的帶狀。對(duì)比研究表明，淺部地球物理低阻異常位置與地表礦化蝕變帶位置完全吻合，且該異常帶向深部穩(wěn)定延伸，并形成較大的低電阻率異常區(qū)。隨后的鉆探結(jié)果驗(yàn)證了該區(qū)的地球物理異常。

EH4在地下水勘探中的應(yīng)用EH-4電導(dǎo)率成像法主要是通過(guò)觀測(cè)地層電性參數(shù)在縱向及橫向上的變化特征，來(lái)確定地層巖性結(jié)構(gòu)、巖溶發(fā)育帶或巖石破碎位置以及預(yù)測(cè)地下水水質(zhì)的變化規(guī)律，是一種先進(jìn)的頻率域電磁法勘查技術(shù)，代表當(dāng)今國(guó)際上電磁法勘查技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，其主要特點(diǎn)是：探測(cè)深度大，分辨率高；不足之處在于容易受到近場(chǎng)影響。050100Ωm0-25-50-75-100-125-150M測(cè)量單位:中國(guó)地科院保定水文方法研究所距離(米)保定工業(yè)城EH-4與電測(cè)井對(duì)比試驗(yàn)剖面ohm.m內(nèi)蒙清水河縣小缸房鄉(xiāng)EH-4找水電阻率剖面鉆井見(jiàn)水