可控源音頻大地電磁測(cè)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(bào)內(nèi)容匯報(bào)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(shí)例實(shí)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(chǎng)源供電，其頻率范圍為工場(chǎng)源供電，其頻率范圍為0.250.258192Hz8192Hz。由。由于于CSAMTCSAMT法所觀測(cè)電磁場(chǎng)的頻率范圍、場(chǎng)強(qiáng)和方法所觀測(cè)電磁場(chǎng)的頻率范圍、場(chǎng)強(qiáng)和方向可由人工控制，其觀測(cè)方式又與向可由人工控制，其觀測(cè)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(chǎng)源有電性源和磁性源兩種，目前最常用的為人工場(chǎng)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(zhǎng)度一般為，長(zhǎng)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(chǎng)。一般在電磁場(chǎng)。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(cè)線，在

3、每一個(gè)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行觀測(cè)時(shí)，布置測(cè)線，在每一個(gè)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行觀測(cè)時(shí)，逐次改變供電頻率，觀測(cè)沿測(cè)線方向相應(yīng)頻率的電逐次改變供電頻率，觀測(cè)沿測(cè)線方向相應(yīng)頻率的電場(chǎng)分量場(chǎng)分量ExEx和與之正交的磁場(chǎng)分量和與之正交的磁場(chǎng)分量HyHy，便可計(jì)算出隨，便可計(jì)算出隨頻率變化的視電阻率和阻抗相位，達(dá)到頻率測(cè)深的頻率變化的視電阻率和阻抗相位，達(dá)到頻率測(cè)深的目的：目的： CSAMT CSAMT法的顯著特點(diǎn)是工作效率高。人工場(chǎng)法的顯著特點(diǎn)是工作效率高。人工場(chǎng)源克服了天然場(chǎng)源信號(hào)弱的不足，因而信噪比高。源克服了天然場(chǎng)源信號(hào)弱的不足，因而信噪比高。如果野外測(cè)點(diǎn)密集，按排列接收，一個(gè)小時(shí)左右如果野外測(cè)點(diǎn)密集，按排列接收，一個(gè)小時(shí)左右

4、便可完成一套頻率的測(cè)量，一臺(tái)儀器一天便可完便可完成一套頻率的測(cè)量，一臺(tái)儀器一天便可完成幾個(gè)乃至十幾個(gè)排列的觀測(cè)。敷設(shè)一次供電線成幾個(gè)乃至十幾個(gè)排列的觀測(cè)。敷設(shè)一次供電線路，能觀測(cè)一塊相當(dāng)大的測(cè)區(qū)，生產(chǎn)效率高。路，能觀測(cè)一塊相當(dāng)大的測(cè)區(qū)，生產(chǎn)效率高。8192-0.1258192-0.125）匯報(bào)內(nèi)容匯報(bào)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(shí)例實(shí)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(bào)內(nèi)容匯報(bào)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(shí)例實(shí)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(duì)電阻率和相位曲線或擬斷面圖，對(duì)CSAMTCSAMT資料資料進(jìn)行正反演計(jì)算獲得深度域的電阻率斷面等。進(jìn)行正反演計(jì)算獲得深度域的電阻率斷面等。 資料處理包括以下幾個(gè)步驟：資料處理包括以下幾個(gè)步驟： 預(yù)處理（其中包括觀測(cè)數(shù)據(jù)的解編、信號(hào)的回放檢預(yù)處理（其中包括觀測(cè)數(shù)據(jù)的解編、信號(hào)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(shí)間域信號(hào)轉(zhuǎn)換為頻率域信號(hào)。由時(shí)間域信號(hào)轉(zhuǎn)換為頻率域信號(hào)。 張量阻抗的性質(zhì)及計(jì)算。張量阻抗的性質(zhì)及計(jì)算。 場(chǎng)源效應(yīng)、靜態(tài)效應(yīng)等的消除和校正。場(chǎng)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(jì)算。一維、二維正反演計(jì)算。 可控源音頻大地電磁測(cè)深資料預(yù)可控源音頻大地電磁測(cè)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(cè)得的電場(chǎng)（此要利用所有測(cè)得的電場(chǎng)（E E）和磁場(chǎng)（）和磁場(chǎng)（H H）分量的振幅和相位，計(jì)算視電阻率和）分量的振幅和相位，計(jì)算視電阻率和相位差。相位差。 可控源音頻大地電磁測(cè)深資料場(chǎng)可控源音頻大地

8、電磁測(cè)深資料場(chǎng)源校正源校正 由于人工場(chǎng)源的存在致使由于人工場(chǎng)源的存在致使CSAMTCSAMT資料與天然場(chǎng)資料與天然場(chǎng)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(chǎng)源效應(yīng)。一般來(lái)說(shuō)有三類場(chǎng)源效應(yīng)：要是場(chǎng)源效應(yīng)。一般來(lái)說(shuō)有三類場(chǎng)源效應(yīng)： 由于測(cè)點(diǎn)靠近場(chǎng)源而產(chǎn)生的非平面波效應(yīng)。由于測(cè)點(diǎn)靠近場(chǎng)源而產(chǎn)生的非平面波效應(yīng)。 由于場(chǎng)源下的地質(zhì)情況而產(chǎn)生的場(chǎng)源附加效應(yīng)（或由于場(chǎng)源下的地質(zhì)情況而產(chǎn)生的場(chǎng)源附加效應(yīng)（或叫混疊效應(yīng)）。叫混疊效應(yīng)）。 場(chǎng)源與測(cè)點(diǎn)之間地質(zhì)體的影響被投射開(kāi)來(lái)，產(chǎn)生的場(chǎng)源與測(cè)點(diǎn)之間地質(zhì)體的影響被投射開(kāi)來(lái)，產(chǎn)生的陰影效應(yīng)。陰影效應(yīng)。 對(duì)場(chǎng)源效應(yīng)所作的

9、改正統(tǒng)稱為場(chǎng)源效應(yīng)校正。對(duì)場(chǎng)源效應(yīng)所作的改正統(tǒng)稱為場(chǎng)源效應(yīng)校正。場(chǎng)源效應(yīng)校正場(chǎng)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(chǎng)源附加效應(yīng)及校正場(chǎng)源附加效應(yīng)及校正 場(chǎng)源陰影效應(yīng)及校正場(chǎng)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(cè)深資料靜可控源聲頻大地電磁測(cè)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(shí)，電流流過(guò)不均勻體導(dǎo)電性不均勻體時(shí)，電流流過(guò)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(gè)與外電流場(chǎng)成正比的附加電場(chǎng)，生一個(gè)與外電流場(chǎng)成正比的附加電場(chǎng)，使得實(shí)測(cè)的各個(gè)頻率的視電阻率值相對(duì)使得實(shí)測(cè)的各個(gè)頻率的視電阻率值相對(duì)于無(wú)局部不均勻體時(shí)有一個(gè)常系數(shù)的變于無(wú)局部不均勻體時(shí)有一個(gè)常系數(shù)的變化。從而使繪于雙對(duì)數(shù)坐標(biāo)系中的電磁化。從而使繪于雙對(duì)數(shù)坐標(biāo)系中的電磁測(cè)深視電阻率曲線，沿視電阻率軸發(fā)生測(cè)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(huì)使測(cè)深曲線的產(chǎn)生的影響：靜態(tài)位移會(huì)使測(cè)深曲線的定量解釋結(jié)果，無(wú)論電阻率還是層厚度定量解釋結(jié)果，無(wú)論電阻率還是層厚度都會(huì)產(chǎn)生誤差；而在對(duì)視電阻率擬斷面都會(huì)產(chǎn)生誤差；而在對(duì)視電阻率擬斷面圖作定性解釋時(shí)，會(huì)使

11、粗心的解釋者誤圖作定性解釋時(shí)，會(huì)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(duì)靜態(tài)位移向大延伸的異常體。因此，對(duì)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(xiàng)不可缺少的重要任務(wù)料處理的一項(xiàng)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(duì)那些與水平電場(chǎng)須對(duì)那些與水平電場(chǎng)E E有關(guān)的測(cè)量值進(jìn)行有關(guān)的測(cè)量值進(jìn)行校正?；痉椒ㄓ腥齻€(gè)：校正?；痉椒ㄓ腥齻€(gè)： 空間濾波法；空間濾波法； 相位積分法；相位積分法； 使用獨(dú)立的、無(wú)靜態(tài)效應(yīng)的測(cè)量結(jié)果進(jìn)

12、使用獨(dú)立的、無(wú)靜態(tài)效應(yīng)的測(cè)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(cè)深資料正可控源音頻大地電磁測(cè)深資料正、反演、反演 實(shí)際中多應(yīng)用實(shí)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(bào)內(nèi)容匯報(bào)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(shí)例實(shí)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(chǎng)垃圾場(chǎng)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(bào)內(nèi)容匯報(bào)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(shí)例實(shí)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(cè)點(diǎn)班報(bào)；操作員工作記錄、測(cè)點(diǎn)班報(bào)； 視電阻率原始記錄曲線；視電阻率原始記錄曲線； 點(diǎn)位測(cè)量記錄及其數(shù)據(jù)盤；點(diǎn)位測(cè)量記錄及其數(shù)據(jù)盤； 儀器檢測(cè)、維護(hù)及標(biāo)定記錄。儀器檢測(cè)、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