煤礦地質測量

1、.PAGE ：.；PAGE 40煤礦地質丈量1.4 地球物理勘探技術1.4.1 概述地球物理勘探方法利用物理方法來處理地質問題，即經過察看與觀測各種地球物理景象，分析它們隨地質構造或巖性變化的根本規(guī)律，從而到達處理地質問題的目的。一切的地球物理勘探方法簡稱“物探方法，由于所研討的物理性質不同，物探方法種類多樣，主要的方法包括：地震勘探：地震勘探是研討人工激發(fā)的彈性波在不同地層中的傳播規(guī)律，如波的速度、波的衰減和波的外形，以及在界面的反射、折射來研討地層埋深、構造形狀和巖性等的一種物探方法。電法勘探：電法勘探是以介質的電性差別為根底，經過觀測和分析天然及人工電磁場的空間和時間分布傳播來研討地質構

2、造和尋覓礦床的一種物探方法。重力勘探：重力勘探是以地殼中巖 (礦)石間的密度差別為根底，經過觀測與分析重力場的變化來尋覓和勘探礦床，研討地質構造的一種物探方法。磁法勘探：磁法勘探是以巖 (礦)石間的磁性差別為根底，經過觀測和分析地磁場的變化規(guī)律，來尋覓和勘探礦床，研討地質構造的一種物探方法。地球物理測井：地球物理測井是利用鉆井內巖石、礦層具有不同物性的特點來劃分鉆井地質剖面及處理其它地質問題的多種方法總稱，也稱為鉆井地球物理，或簡稱測井。它主要包括電測井、核測井、聲測井等方法。近幾十年來，地球物理勘探方法得到飛速開展，方法和技術日臻完善，運用領域不斷擴展，處理的問題日益增多，已成為煤炭地質勘探

3、中一個不可短少的組成部分。在煤炭資源勘探任務中，已由鉆探為主物探為輔，開展為物探為主，鉆探驗證為輔。使得煤炭資源勘查任務在精度、效率及經濟性等各方面都有很大提高。目前，地球物理勘探方法更多地運用于煤礦消費階段，在礦井和采區(qū)設計優(yōu)化、綜采任務面的合理布置、防止和減少地質風險、優(yōu)選采煤方法、提高資源回收率、降低萬噸掘進率、消費平安等方面起到了艱苦作用。主要地質義務為：查明小斷層小褶曲；查清陷落柱、老窯及采空區(qū)的空間分布形狀；處理煤層分叉與合并、煤層厚度變化、火成巖侵入、煤層頂?shù)装逅牡刭|條件及力學性質等一系列地質問題。地球物理勘探經過觀測由于地下探測對象與周圍介質物理性質的差別所引起的物理場變化，

4、來研討探測對象的形狀和性質。從本質上講都是間接方法，都是經過少數(shù)觀測點(在地面、空中或井下)獲得的數(shù)據(jù)去推測探測對象的情況，又稱為反問題。由地球物理場的本質和觀測誤差的決議了地球物理反問題存在非獨一性，或稱多解性。加之每種物探方法普通只能反映地質體某個方面的物理性質，而且每種物探方法的數(shù)據(jù)觀測采集遭到地形、地質條件等要素的影響，這些都使得物探多解性更加嚴重。為了減少物探結果非獨一性(多解性)的影響，除了提高觀測精度、資料精細處置等技術手段外，更需求綜合采用多種物探方法。由于地質體是一個一致的整體，密度、電性、彈性、磁性等物理性質均是這一整體在不同方面的反映，各種物性參數(shù)間均有一定聯(lián)絡，利用這種

5、聯(lián)絡進展綜合解釋，能大大減少單一物探方法的多解性。同時，不同物探方法處理地質問題的才干和探測范圍也是不同的，這往往需求采用不同物探方法組合運用，提高處理某個地質問題的才干。因此，對于物探結果有時還需求采用鉆探、巷探等根底地質手段進展驗證和標定。1.4.2 地震勘探的根本原理1.4.2.1 地震波的傳播特征地震波是在巖層中傳播的彈性波。當用炸藥作為震源激發(fā)時，震源附近的巖石遭到宏大激發(fā)力的作用產生破裂和塑性形變，而遠離震源的巖石遭到瞬間微小外力的作用可以近似看成完全彈性體。彈性體在外力作用下發(fā)生形變并產生一個對抗形變的彈力。當外力取消時， 彈力使彈性體恢復原狀。這個過程使質點產生隨時間變化的彈性

6、位移(振動)，由于質點間存在著彈性聯(lián)絡，每個質點把振動傳送到周圍質點。于是，激發(fā)力引起的質點彈性振動由震源向周圍介質傳播，逐漸構成地震波。地震波分為體波和面波，體波在彈性介質的內部傳播，面波沿著彈性介質的某些界面?zhèn)鞑?，見圖2-1-23?？v波(P波)質點振動方向和波傳播方向一樣。橫波(S波)質點振動方向和波傳播方向相垂直。質點振動在程度平面中的橫波分量稱為程度橫波(SH波)，質點振動在垂直平面中的橫波分量稱為垂直橫波(SV波)。瑞雷面波(R波)質點在經過傳播方向的鉛垂面內沿橢圓軌跡逆轉運動。圖2-1-23 地震波的傳播表示圖a縱波；b程度橫波；c垂直橫波；d瑞雷面波煤田地震勘探主要采用縱波勘探。

7、地震波在傳播過程中遇到兩種地層分界面時，就會產生反射波。在地面上用儀器把各個地層分界面的反射波到達時間記錄下來，利用地震波傳播速度，便可以計算出地層分界面的埋藏深度。圖2-1-24是地震勘探表示圖。圖2-1-24 地震勘探表示圖1.4.2.2 地震勘探的地震地質條件決議一個地域能否開展及如何進展地震勘探任務的客觀條件，統(tǒng)稱為地震地質條件，它分為表層條件和深部條件兩部分。表層地震地質條件是指地表附近的地質和地貌的特點，它主要影響地震勘探的施工效率、激發(fā)與接納條件。深部地震地質條件是指地震界面與地質界面的對應關系，以及地質構造的復雜程度。1.4.2.3地震數(shù)據(jù)的采集1震源用于地震勘探的震源根本上分

8、為兩大類：炸藥震源和非炸藥震源。1炸藥震源炸藥是一種特殊的化合物或混合物，它能在外界的影響(如用電雷管起爆)下放出氣體和高熱，構成高壓氣團而急劇膨脹，在很短的瞬間將緊縮作用施用于周圍物體，即所謂的沖擊波。在爆炸中心，物體將被粉碎和破壞，構成破壞帶。在破壞帶以外，物體只產生彈性形變，構成巖石的震動帶，此時沖擊波變成彈性波。在陸地地震勘探時，多數(shù)情況下在注滿水的淺井中爆炸激發(fā)地震波，無法鉆井或鉆井困難的地域多采用坑中爆炸。在水面地震勘探時，采用水中爆炸。井中爆炸是地震勘探中最常用的一種激發(fā)方式，它的主要優(yōu)點有兩條：一是減小面波的強度，根本不產生聲波；二是反射波能量強、頻率高，可以減少藥量。要確保這

9、些優(yōu)點的實現(xiàn)，需求選擇良好的激發(fā)條件。首先要思索的就是爆炸介質的巖性，假設在松軟的枯燥沙層或淤泥中激發(fā)，地震波頻率很低，且爆炸能量大部分被吸收；假設在鞏固的巖石中激發(fā)，地震波頻率很高，但是隨著地震波在巖石中的傳播，高頻振動很快地被吸收。因此，激發(fā)最好選在潮濕的可塑性巖層，如膠泥、粘土等。其次要思索的是激發(fā)井深，通常選擇在潛水面以下23m。為了使能量集中向下傳播及減小聲波干擾，井中要注滿水、泥漿或用土填塞。雖然目前我國在陸上大部分地域仍主要采用炸藥井中爆炸的激發(fā)方式，但是隨著勘探規(guī)模的擴展和技術的開展，炸藥震源逐漸暴顯露以下問題：(1) 鉆井和運用炸藥的費用較大、時間較長，在需求鉆深井才干獲得良

10、好激發(fā)條件的地域，耗費更大。(2) 缺水地域，地形復雜的山區(qū)，流沙沼澤等鉆井困難地域，施工不便。(3) 工業(yè)礦區(qū)、人口稠密區(qū)和魚塘不宜運用炸藥。此外，炸藥的運輸、保管和運用中容易發(fā)生危險。為理處理上述問題，出現(xiàn)了非炸藥震源。2非炸藥震源非炸藥震源有很多種，煤田地震勘探中主要運用可控震源?？煽卣鹪词且环N機械震源，由安裝在汽車上的振動器沖擊地面產生頻率可以控制的波列作為地震震源?？煽卣鹪匆褟脑缙诘男嵨徽鹪撮_展到目前的28噸(6萬磅)級的大噸位震源，從而大大提高了激發(fā)能，見圖2-1-25。多臺組合同步控制精度到達微秒級程度，平均相位誤差不到1度，從而提高了組合激發(fā)的效果。圖2-1-25 可控震源2

11、. 地震數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)地震數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是由地震檢波器和地震記錄儀器組成。1地震檢波器地震勘探獲取原始數(shù)據(jù)的方法，是由采用人工激發(fā)方式引起地面振動，由地震檢波器接納此振動，并把機械振動轉換為電信號，傳輸?shù)降卣鹩涗泝x器上記錄。地震檢波器是一種機電轉換安裝，能把地震波引起的地面微弱的機械振動轉換為電流強弱變化的電信號。不同的檢波器對地震波有頻率選擇作用，即檢波器的頻率特性各不一樣。通常按照檢波器的固有頻率進展劃分，固有頻率為10的稱低頻檢波器，固有頻率為4060的稱中頻檢波器，固有頻率為100的稱高頻檢波器。2地震儀器根據(jù)地震勘探的需求，對地震記錄儀器有三點根本要求：(1) 具有對弱信號的放大性能；(

12、2) 具有記錄能量相差懸殊信號的動態(tài)范圍；(3) 具有適宜的通頻帶。隨著機械制造業(yè)和計算機技術的開展，地震儀從20世紀50年代前最早的光點記錄方式、50年代的磁帶模擬記錄方式開展到70年代的數(shù)字記錄方式；從70年代的24道地震記錄儀、90年代的千道地震記錄儀開展到今天的萬道地震記錄儀，地震記錄儀的每一步開展都推進了地震勘探技術的提高和開展。為了滿足高精度地震勘探的要求，地震儀器向著超多道、遙測、高位模數(shù)轉換(從24位到32位)、完善的質量控制系統(tǒng)方向開展。主要的地震儀器消費廠家有SERCEL、I/O、GEOX、FAIRFIELD等，主要產品包括SN388、SN408UL、SYSTEM2、SYS

13、TEM2000、IMAGE、ARAM24、ARAMARIES、TELSEIS BOX等。1.4.2.4地震數(shù)據(jù)的處置地震數(shù)據(jù)處置技術是對野外采集的地震資料進展各種處置，最終利用一次反射信號對地下反射界面進展成像，處置結果為地震剖面(二維)或偏移數(shù)據(jù)體(三維)。利用途置后的成果，可以解釋地下巖層的構造形狀和巖性特征。地震數(shù)據(jù)處置包括觀測系統(tǒng)定義、預處置、能量關系恢復校正、疊前去噪、反褶積、靜校正、速度分析、動校正、DMO校正、疊加、偏移、疊后修飾等主要步驟。今天的地震數(shù)據(jù)處置普通是以大型地震處置軟件平臺為依托，在高性能的計算機上實現(xiàn)的。隨著技術的不斷開展和提高，地震數(shù)據(jù)處置系統(tǒng)的功能也在不斷完善

14、，運用也越來越方便，同時也變得越來越龐大和復雜，對處置人員的素質要求也越來越高。目前國內運用的代表性地震資料處置系統(tǒng)見表2-1-11。表2-1-11 地震資料處置系統(tǒng)國家和公司軟件稱號法國CGG公司GEOVECTEUR PLUS美國LANDMARK公司PROMAX美國Western Geophysical公司OMEGA以色列Paradigm Geophysical公司 FOCUS中國東方地球物理公司GRISYS1.4.2.5 二維地震勘探二維地震勘探是一套以數(shù)字方式記錄地震信號，經數(shù)字處置獲得地震時間剖面，查明小型煤田構造和異常的技術方法。1解釋內容和方法構造解釋是地震資料解釋最根本的內容，以

15、程度疊加時間剖面、偏移時間剖面為主要資料，分析時間剖面上的各種動搖特征，確定主要目的層層位，進展波的對比和追蹤；解釋時間剖面上反映出來的各種地質構造景象，確定斷層、褶曲位置；將時間剖面變?yōu)樯疃绕拭?，繪制規(guī)范層位構造平面圖和其它地質構造圖件。構造解釋主要是運用地震波的運動學特征來處理巖層的空間分布問題。2. 地震時間剖面的解釋地震時間剖面是構造解釋的根底資料。通常，一條地震測線可得到一張時間剖面(圖2-1-26)。圖2-1-26中，橫坐標為共中心點(CDP)，縱坐標為雙程游覽時間，以秒(s)為單位。時間剖面不同于深度剖面，但能直觀地反映地下構造形狀。在時間剖面上，利用反射波的各種特征，識別和追蹤

16、同一界面反射波的過程，稱為時間剖面的對比。同一界面的反射波，雖受界面埋藏深度、巖性、產狀及覆蓋層等要素的影響，但在一定范圍內具有相對的穩(wěn)定性，使得同一層位反射波在相鄰接納點上反映出類似的特征。反射波的主要特征有三個，即相位一樣、振幅加強和波形類似。利用這些反射波特征，可以確定和延續(xù)追蹤反射規(guī)范層，識別各種波的類型，搞清波組之間的關系，解釋時間剖面所反映的地質景象。圖2-1-26 地震時間剖面3. 處理的主要地質問題二維地震勘探從初期主要處理斷層和煤層賦存情況，在地震地質條件較好的地域，目前可以處理的主要地質問題是：(1) 查明落差大于等于10m的斷層，提供落差小于10m的斷點，平面擺動誤差小于

17、50m；(2) 查明幅度大于等于10m的褶曲，主要可采煤層底板深度誤差不大于2%；(3) 查明新生界(第四系)厚度；(4) 探明直徑大于30m的陷落柱、無煤帶、煤層分叉合并，為回采任務面布置提供可靠的地質資料。1.4.2.6 三維地震勘探1. 三維地震勘探的特點由于地下的地質構造本身是三維的，而二維地震勘探技術先天缺乏，具有不可抑制的缺陷，所以只需三維地震勘探才是最適宜的方法。三維地震勘探是把沿測線觀測的二維地震方法擴展到三維空間。經過面積丈量技術獲得反映地質體時空變化的三維數(shù)據(jù)體，見圖2-1-27。利用該數(shù)據(jù)體，可以提取垂直剖面、時間切片和立體數(shù)據(jù)，以滿足解釋任務的需求，見圖2-1-28。

18、圖2-1-27 三維地震數(shù)據(jù)體 圖2-1-28 垂直剖面和地震切片垂直剖面分為三種，垂直于構造走向的剖面稱為主測線剖面，通常表示為Inline方向；與主測線剖面相垂直的為聯(lián)絡測線剖面，通常表示為Crossline方向；實現(xiàn)地震資料與地質資料直接對比而連結部分鉆孔的測線稱為聯(lián)井測線，對應的剖面為聯(lián)井剖面。地震切片分為兩種，程度切片是地下不同層位的信息在同一時間內的反映，它相當于某一等時面的地質圖，即同一張切片里顯示了不同層位的信息；沿層切片把地下同一層位的信息顯示到一張切片上。2. 處理的主要地質問題目前，煤田三維地震勘探技術曾經成為詳細查明小斷層、小褶曲、陷落柱、采空區(qū)、沖刷帶等重要地質資料的

19、主要手段。但是，其整體程度仍處于構造解釋階段，尚不能處理煤礦平安消費中的一切地質問題。在地震地質條件較好的地域，三維地震勘探可以處理的主要地質問題是：(1) 查明落差大于等于5m的斷層，提供落差小于5m的斷點，平面擺動誤差小于30m；(2) 查明幅度大于等于5m的褶曲，主要可采煤層底板深度誤差不大于1.5%；(3) 查明新生界(第四系)厚度；(4) 探明直徑大于20m的陷落柱、無煤帶、煤層分叉合并及煤層厚度變化(誤差小于1m)。3. 煤礦三維地震數(shù)據(jù)動態(tài)解釋技術近年來，在運用煤田三維地震勘探成果的過程中也暴顯露許多問題，主要包括：(1) 地震成果的利用率低通?？碧絾挝粌H提供煤層底板等高線圖和固

20、定間距(40m80m)的地震時間剖面，煤礦無法利用三維地震數(shù)據(jù)體的一切信息。(2) 無法實時獲得沿巷道方向的地震剖面三維地震勘探為煤礦采區(qū)的合理布置、主巷道開辟提供了根據(jù)，但是煤礦需求的沿巷道方向(即恣意方向)的地震剖面在勘探階段是無法實時獲得的。(3) 無法利用煤礦消費階段獲得的地質資料煤田三維地震勘探通常采用鉆孔標定方法計算平均速度，即利用知鉆孔揭露的地質層位深度及對應的反射波游覽時，經內插、擬合平滑后做出不同層位的速度平面分布圖。對構造等時圖直接進展時深轉換即可得到構深度造圖。在煤礦勘探階段，鉆孔的數(shù)量不多，故地震資料構造解釋精度也不高。然而，在煤礦消費階段可以獲得大量的井巷和回采任務面

21、的地質資料，利用它們可以大幅度提高構造解釋精度。但是，這些珍貴的地質資料均無法利用。(4) 無法修正原構造解釋方案在掘進和回采過程中，可以發(fā)現(xiàn)許多小于5m的斷層，但是無法自動修正原構造解釋方案(即無法自動修正煤層底板等高線圖)。煤礦三維地震數(shù)據(jù)動態(tài)解釋技術是指“三維地震信息與煤礦消費過程中所獲得的礦井地質信息相互交融，效力于煤礦消費階段，徹底改動了傳統(tǒng)的三維地震解釋僅效力于煤礦勘探階段的方式，提高了三維地震成果的利用程度，可以處理更多的地質問題。4. 運用實例實例1探明陷落柱2002年，淮南礦業(yè)集團謝橋礦東二采區(qū)進展三維地震勘探，在資料解釋時，發(fā)現(xiàn)該區(qū)內有兩個地質異常體，即1號、2號隱伏構造體

22、，見圖2-1-29和圖2-1-30。后經地面鉆孔及井下巷道驗證為陷落柱，初次確定了淮南地域有陷落柱的存在。圖2-1-29 陷落柱在地震剖面上的顯示圖2-1-30 陷落柱的平面位置實例2探明新構造淮南礦業(yè)集團顧北煤礦和顧橋煤礦進展的三維地震勘探中，陸續(xù)在新生界地層中發(fā)現(xiàn)了斷距較大的斷層，這是過去地質勘探未曾見到的地質景象，如圖2-1-31和圖2-1-32所示。為了進一步探明該地質景象，設計了3個地質鉆孔，其中補5孔見破碎帶，深度為518.9632.8m，與三維地震勘探資料根本吻合。經過對地質資料的分析，發(fā)現(xiàn)新生界地層中的斷層既有正斷層，也有逆斷層，表現(xiàn)為新構造運動形跡，同時也表現(xiàn)出老構造的繼續(xù)或

23、復活景象。圖2-1-31 新生界地層中的正斷層圖2-1-32 新生界地層中的逆斷層1.4.3 巖性地震勘探1.4.3.1 構造地震勘探與巖性地震勘探中國東部主要礦區(qū)經過多年的開采，淺部資源已亮紅燈，迫切需求開采深部的煤炭資源。如何提高地質成果的勘探精度，在深部實現(xiàn)平安開采是我國煤炭行業(yè)今后的主要斗爭目的。影響深部煤層開采地質條件的要素很多，如構造、水文、瓦斯、煤層頂?shù)装鍡l件等。目前，主要的成熟勘探手段是地震勘探，也僅限于處理構造問題。而煤礦深部平安開采中的主要地質問題，包括煤層頂?shù)装逅牡刭|條件、瓦斯突出條件與力學性質均屬巖性勘探范疇。構造地震勘探主要利用地震波的運動學特征，即利用地震波的游覽

24、時和波速，計算出地層分界面上各點的埋藏深度，從而確定出地層的構造形狀。巖性地震勘探除了利用地震波的運動學特征外，還利用地震波的動力學特征來研討地層的巖性。地震屬性技術和地震反演技術是巖性地震勘探的重要手段。近年來，隨著三維地震勘探方法的提高與開展，煤礦中也引進了高密度三維地震勘探、三維三分量的地震勘探方法。1.4.3.2 地震屬性技術地震屬性的分類沒有一致的規(guī)范，不同的學者分別提出過不同的屬性分類。結合煤田地震勘探的特點，可以根據(jù)運動學/動力學特征把地震屬性分成八個類別：時間、振幅、頻率、相位、波形、相關、吸收衰減、速度。地震屬性的類型很多，要根據(jù)處理的地質問題來選擇相應的地震屬性。地震屬性技

25、術的關鍵在于屬性提取，提取方式包括同相軸屬性提取和數(shù)據(jù)體屬性提取。提取同相軸屬性同相軸屬性是與某個界面有關的地震屬性，詳細提取方法包括瞬時提取法、單道分時窗提取法和多道分時窗提取法。瞬時提取法即傳統(tǒng)的“三瞬參數(shù)，瞬時振幅、瞬時相位和瞬時頻率。單道分時窗提取法是在一個地震道上用“可變時窗提取各類屬性參數(shù)，經過解釋出的反射同相軸來定義可變時窗的上界和下界。常用的有時間域屬性參數(shù)、頻率域屬性參數(shù)和分形分維屬性參數(shù)。多道分時窗提取法是在多個地震道上用可變時窗提取各類屬性參數(shù)，除了要定義可變時窗的上界和下界外，還需求定義處置道數(shù)。將所得到地震屬性放到中心道位置上。常用的有質量要素和二維分形參數(shù)。提取數(shù)據(jù)

26、體屬性基于數(shù)據(jù)體的地震屬性將產生一個完好的屬性體，其最大優(yōu)點是能產生相關型的數(shù)據(jù)，從而提供逐道之間地震信號類似性和延續(xù)性的有用信息。將固定的三維數(shù)據(jù)體轉化為能反映一定地球物理特征的新三維數(shù)據(jù)體。最常見的是相關數(shù)據(jù)體和方差數(shù)據(jù)體。煤層反射波中含有大量地質信息，無論是煤層的構造、構造或巖性變化都會引起地震屬性的變化。在煤田地震勘探中, 煤層中的小構造異常、構造和巖性變化，用常規(guī)的人工識別方法往往是無能為力的。但是，利用地震屬性的變化來區(qū)分構造、進展煤層構造和巖性解釋是可行的。地震屬性技術是煤礦開發(fā)階段的重要手段，可用于識別斷層及其它構造、預測奧陶系灰?guī)r巖溶裂隙發(fā)育帶、解釋煤層變薄沖刷帶、預測瓦斯富

27、集帶等，運用前景非常廣泛。解釋小斷層圖2-1-33是淮南礦業(yè)集團張集煤礦西三采區(qū)13-1煤層的(a)沿層相關切片與(b)底板等高線圖的對比，可以看出小斷層的相關屬性非常明顯。(a) (b)圖2-1-33 相關沿層切片與底板等高線圖的對比解釋煤層變薄沖刷帶陽煤集團開元公司于2004年完成了七、八采區(qū)三維地震勘探任務，對3煤層進展了構造解釋。在地震數(shù)據(jù)解釋過程中，主要根據(jù)鉆孔資料在3煤層中劃分出3個薄煤區(qū)( QUOTE 。隨著的繼續(xù)增大，介質的影響愈加明顯，也愈來愈大曲線2段。當，相應的勘探體積內主要為第二層介質充溢，而第一層介質在整個勘探體積中僅占很小比例，所以介質在影響場的分布問題上起主導作用

28、。可以證明，此時得到的視電阻率值趨于第二層真電阻率，即曲線3段。值隨變化的關系曲線稱電測深曲線。曲線的變化規(guī)律反映了垂直深度方向上斷面的電性變化，利用曲線可確定各電性層的厚度和電阻率值。當?shù)仉姅嗝骖愋筒煌瑫r，曲線外形也不一樣。2. 電剖面法電剖面法是用以研討地電斷面橫向電性變化的一類方法。普通采用固定的電極距并使整個電極安裝沿著測線平移，這樣便可觀測到在一定深度范圍內視電阻率沿著剖面的橫向變化。相對于電測深而言，電剖面法更適用于探測產狀陡立的高、低阻體，如劃分不同巖性的接觸帶、追索斷層及構造破碎帶等。圖2-1-56 地下低阻和高阻異常體對電流的吸引和排斥作用電剖面法的主要安裝方式有：對稱結合剖

29、面法、四極剖面法、偶極剖面法和中間梯度法等，水文物探中常用的方法及參數(shù)見表2-1-20。表2-1-20 常用電剖面法安裝方式及參數(shù)方法稱號安裝圖示及K值計算公式電極距選擇闡明聯(lián)合剖面法H為浮土厚度；C極置于無窮遠；MN等于點距或2倍點距。對稱剖面法對稱四極法AM=MN=NB時稱為溫納爾安裝；ABMN時稱為施侖貝爾安裝。復合對稱四極法AB小電極距反映淺部情況；AB大電極距反映深部情況。KAMNB，KAMNB計算公式同上由于對稱四極剖面安裝不需求無窮遠極、野外任務輕便、效率高。在水文及工程地質調查中多用于普查、探測基巖的起伏、構造破碎帶及高阻巖脈等。在適宜的條件下還可以圈定巖溶的分布范圍及追索古河

30、道等。3. 高密度電阻率法高密度電阻率法的根本思想是由日本和英國的地球物理任務者最早提出的，它最初主要用于處理各種工程地質和水文地質問題。經過十多年的開展，高密度電阻率法的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和資料處置解釋系統(tǒng)日臻成熟，在實踐運用中獲得了令人稱心的地質效果。高密度電阻率法是集測深和剖面法于一體的一種多安裝、多極距的組合方法，它具有一次布極即可進展多安裝數(shù)據(jù)采集以及經過求取比值參數(shù)而能突出異常信息的特點，也可以以為是斷面丈量。1高密度電阻率法觀測系統(tǒng)高密度電阻率法是為滿足淺部精細勘查的實踐需求而研制的一種電法勘探系統(tǒng)?，F(xiàn)場丈量時只需將電極設置在一定間隔的測點上，測點密度遠較常規(guī)電阻率法大，普通從1m10

31、m。然后用多芯電纜將其銜接到程控式多路電極轉換開關上，電極轉換開關是一種由單片機控制的電極自動換接安裝，它可以根據(jù)需求自動進展電極安裝方式、極距及測點的轉換。丈量信號用電極轉換開關送入微機工程電測儀，并將丈量結果依次存入隨機存儲器。將數(shù)據(jù)回放并送入微機便可用專門程序軟件對原始資料進展處置。施工過程為：首先以固定點距x沿測線布置一系列電極(電極數(shù)量與丈量儀器系統(tǒng)有關)，相鄰電極間距為x，取安裝電極距，將相距為的一組電極(四根電極)經轉換開關接到儀器上，經過轉換開關改動安裝類型，一次完成該測點上各種安裝方式的觀測(電極陳列中點為記錄點)，一個測點觀測完后，經過開關自動轉接下一組電極(即向前挪動一個

32、點距x)，以同樣方法進展該點觀測，直到電極距為的整條剖面觀測完為止。之后，再選取電極，不同極距的安裝，反復以上觀測。n稱為隔離系數(shù)。圖2-1-58 高密度電阻率法勘探系統(tǒng)的構造表示圖顯然，由于一條剖面地表測點總數(shù)是固定的，因此，極距擴展時，反映不同勘探深度的測點數(shù)將依次減少。把丈量結果置于測點下方深度為的點位上，于是，整條剖面的丈量結果便可以表示成一種倒三角形或倒梯形二維斷面的電性分布。2高密度電阻率法特點相對于常規(guī)電測深和電剖面法，高密度電阻率法有以下特點：1由于電極布設是一次完成的，這不僅減少了因電極設置而引起的缺點和干擾，而且為野外數(shù)據(jù)的快速和自動丈量奠定了根底。2能有效的進展多種電極陳

33、列方式的掃描丈量，因此可以獲得較豐富的關于地電斷面構造特征的地質信息。3野外數(shù)據(jù)采集實現(xiàn)了自動化或半自動化，不僅數(shù)據(jù)采集速度快，而且防止了由于手工操作所出現(xiàn)的錯誤。4可以對資料進展預處置并顯示剖面曲線形狀，脫機處置后還可自動繪制和打印各種成果圖件。5與傳統(tǒng)的電阻率法相比，高密度電阻率法本錢低、效率高，信息豐富，解釋方便，勘探才干顯著提高。6由于高密度電阻率法采用自動讀數(shù)，在工業(yè)流散電流干擾較大的礦區(qū)任務時不易保證觀測質量，特別是大極距時更是如此。7高密度電阻率法主要用于勘探淺部的電性異常體，在水文物探中常用于淺部裂隙帶、采空區(qū)等的精細勘探。4充電法充電法是在水文地質調查中常用的一種人工直流電法

34、。該方法主要研討對象是相對圍巖為良導體或導電性較好的地質體，目的是查明充電體的空間分布形狀、產狀、延伸等地質問題。1充電法的根本原理充電法是在被勘探的礦體或其它良導電體的天然或人工露頭接上供電電極A，另一供電電極(B)置于遠離充電體的地方，并進展充電用直流電源，也可用交流電源。供電時充電體為一等位體或似等位體，電流由充電體流入圍巖，構成穩(wěn)定電流場，該電場的分布特征與充電體的形狀、大小和產狀等要素有關。在地面、鉆井或坑道中對其電場的空間分布進展觀測和研討，以了解礦體或其它良導體的賦存情況，獲得所需求的地質資料。充電法適用于普查良導電地質體，主要用于金屬礦床的勘探階段和水文地質調查任務中。由于充水

35、巖溶與其周圍灰?guī)r相比可近似為導體，所以充電法也常用于對有知露口巖溶、廢棄充水巷道等的分布走向進展探測。當對具有天然或人工露頭的良導地質體進展充電時，實踐上整個地質體就相當于一個大電極，假設良導體地質體的電阻率遠小于圍巖電阻率時，我們便可以近似地把它看成是理想導體。理想導體充電后，在導體內部并不產生電壓降，導體的外表實踐上就是一個等位面，電流垂直于導體外表流出后便構成了圍巖中的充電電場。顯然，當不思索地面對電場分布的影響時，那么離導體越近，等位面的外形與導體外表的外形越類似；在距導體較遠的地方，等位面的外形便逐漸趨于球形?？梢?，理想充電電場的空間分布將主要取決于導體的外形、大小、產狀及埋深，與充

36、電點的位置是無關的。圖2-1-59 充電法原理圖當?shù)刭|體不能被視為理想導體即不等位體時，充電電場的空間分布將隨充電點位置的不同而有較大的變化。所以，充電法也是利用地質對象與圍巖間導電性的差別為根底并且要求這種差別必需足夠大，經過研討充電電場的空間分布來處理有關地質問題的一類電探方法。2充電法的運用條件充電法在滿足以下物性條件下，可獲得最正確探測效果，即目的體具有良好的導電性，最好其電阻率比圍巖小100倍以上；目的體埋藏較淺，沿走向有適當?shù)拈L度為礦體頂部埋深的三倍以上；目的體和圍巖電阻率較穩(wěn)定，無復雜變化；地形起伏和表土不均勻影響較小，工業(yè)用電干擾?。唤拥貤l件較好，極化穩(wěn)定。3充電法在水文地質中

37、的運用利用充電法測定地下水流速和流向，只需一個鉆孔或水井，可減少普通水文地質方法所需求的觀測孔或水井。此外，利用充電法還可探測巖溶的分布范圍、老窯采空區(qū)的位置和范圍，以及確定低阻煤層的延伸情況等。5. 激發(fā)極化法激發(fā)極化法簡稱激電法是經過研討地下電化學作用引起的隨時間緩慢變化的附加電場被稱為激發(fā)極化電場，以不同巖、礦石激發(fā)極化效應之間的差別為物質根底，經過觀測和研討大地激電效應，以探明地下地質情況的一種電法勘探方法。巖石的激發(fā)極化效應與巖石電子導電礦物含量、粘土含量、含水性、孔隙水的礦化度等要素有關。大量實驗和運用實例闡明，對飽含水的巖石，激發(fā)極化放電二次場的衰減速度與巖石顆粒度、濕度及溶液礦

38、化度等要素有關。在沒有電子導體干擾的情況下，普通在含水層上的二次場相對非含水層要強，衰減速度也慢，且顆粒度越大、富水性越強，二次場衰減速度那么越饅。激電法的優(yōu)點是儀器簡單，通常觀測斷電幾百毫秒后的二次場，電磁耦合小，任務方法、實際解釋簡單。特別是激電測深法對水的反映直觀，受地形影響小。實際闡明，假假設地質體的激發(fā)極化特征是均勻的、各向同性的，那么測深曲線將為一條直線，與巖性、電阻率、地形無關。因此，在河南、山西等省的丘陵地域找水任務中得到廣泛運用。時間域激電法的缺陷是對大地噪聲、工業(yè)游散電流、極化不穩(wěn)等抗干擾才干差。由于二次場值較小，要提高信噪比，要求大電流供電，由此引起配備笨重、效率低、本錢

39、高。為了抑制此缺陷，開展了頻率域激電法。特別是中南工業(yè)大學的開展了雙頻道激電法，提出了偽隨機信號復電阻率法，隨后又開展了偽隨機三頻電磁法。對這些方法既進展了實際研討，研制了相應儀器，在金屬勘查方面進展了勝利的運用和推行，但在找水任務中也有運用。1.4.5.4 瞬變電磁測深法瞬變電磁法Transient Electromagnetic Method，簡稱TEM是利用不接地回線或電極向地下發(fā)送脈沖式一次電磁場，用線圈或接地電極觀測由該脈沖電磁場感應的地下渦流產生的二次電磁場的空間和時間分布，來處理有關地質問題的時間域電磁法。1. 根本原理瞬變電磁法的鼓勵場源主要有兩種，一種是回線方式或載流線圈的磁

40、源，另一種是接地電極方式的電流源。下面以均勻大地的瞬變電磁呼應為例，來討論回線方式磁偶源激發(fā)的瞬變電磁場，從而論述瞬變電磁法測深的根本實際。在導電率為、導磁率為的均勻各向同性大地外表敷設面積為S的矩形發(fā)射回線在回線中供以恒定電流I，在電流斷開之前時，發(fā)射電流在回線周圍的大地和空間中建立起一個穩(wěn)定的磁場，如圖2-1-63所示。圖2-1-63 矩形框磁力線在t=0時辰，將電流忽然斷開，由該電流產生的磁場也立刻消逝。一次磁場的這一猛烈變化經過空氣和地下導電介質傳至回線周圍的大地中，并在大地中激發(fā)出感應電流以維持發(fā)射電流斷開之前存在的磁場、使空間的磁場不會即刻消逝。由于介質的歐姆損耗，這一感應電流將迅

41、速衰減，由它產生的磁場也隨之迅速衰減，這種迅速衰減的磁場又在其周圍的地下介質中感應出新的強度更弱的渦流。這一過程繼續(xù)下去，直至大地的歐姆損耗將磁場能量耗費終了為止。伴隨這一過程存在的電磁場即為大地瞬變電磁場。由于電磁場在空氣中傳播的速度比在導電介質中傳播的速度大得多。當一次電流斷開時，一次磁場的猛烈變化首先傳播到發(fā)射回線周圍地表各點，因此，最初激發(fā)的感應電流局限于地表。地表各處感應電流的分布也是不均勻的，在緊靠發(fā)射回線一次磁場最強的地表處感應電流最強。隨著時間的推移，地下的感應電流便逐漸向下、向外分散，其強度逐漸減弱，分布趨于均勻。美國地球物理學家MNNabghan對發(fā)射電流關斷后不同時辰地下

42、感應電流場的分布進展了研討，研討結果闡明，感應電流呈環(huán)帶分布，渦流場極大值首先位于緊挨發(fā)射回線的地表下，隨著時間推移，該極大值沿著與地表成30傾角的錐形斜面向下、向外挪動、強度逐漸減弱。任一時辰地下渦旋電流在地表產生的磁場可以等效為一個程度環(huán)狀線電流的磁場。在發(fā)射電流剛關斷時，該環(huán)狀線電流緊接發(fā)射回線，與發(fā)射回線具有一樣的外形。隨著時間推移，該電流環(huán)向下、向外分散，并逐漸變形為圓電流環(huán)見圖2-1-64。從圖中可以看到，等效電流環(huán)很象從發(fā)射回線中“吹出來的一系列“煙圈，因此，人們將地下渦旋電流向下、向外分散的過程籠統(tǒng)地稱為“煙圈效應。圖2-1-64 瞬變電磁場煙圈地下感應渦流向下、向外分散的速度

43、與大地導電率有關。導電性越好，分散速度越慢，這意味著在導電性較好的大地上，能在更長的延時后觀測到大地瞬變電磁場。從“煙圈效應的觀念看，早期瞬變電磁場是由近地表的感應電流產生的，反映淺部電性分布；晚期瞬變電磁場主要是由深部的感應電流產生的，反映深部的電性分布。因此，觀測和研討大地瞬變電磁場隨時間的變化規(guī)律，可以探測大地電位的垂向變化。瞬變電磁場的探測深度主要由丈量時間和地下介質的電阻率來確定。當?shù)叵聻榫鶆蚪橘|時，地面發(fā)送線圈中的電流被切斷后，感應電流隨時間向地下分散，電流被關斷后某一時辰地下最大渦流所在深度由下式計算 (1-4-7)當?shù)叵陆橘|的平均電阻率為15，丈量時間取20ms，探測深度即達2

44、18米。至于發(fā)送回線接納回線與探測深度的關系，只是為了保證接納線框內有足夠的信號強度。同時，由于回線在一定的范圍內線框越小，其體積效應也越小，其橫向、縱向分辨率也愈高。2. 瞬變電磁測深的安裝方式1重疊回線安裝與中心回線安裝如圖2-1-65所示，重疊回線安裝是發(fā)送回線與接納回線相重合敷設，但由于有互感景象，故在野外施工時將兩者分開12m的間隔 。TEM方法的供電和丈量在時間上是相互分開的，因此發(fā)送回線Tx與接納回線Rx可以共用一個回線，稱之為共圈回線。重疊回線安裝是頻率域方法無法實現(xiàn)的安裝，它與地質探測對象有最正確耦合，重疊回線安裝呼應曲線形狀簡單，具有較高的接納電平、較好的穿透深度及異常便于

45、分析解釋等特點。圖2-1-65 瞬變電磁法的重疊回線安裝和中心回線安裝中心回線安裝是運用小型多匝接納線圈或探頭放置于邊長為L的發(fā)送回線中心觀測的安裝，常用于探測1km以內的中、淺層測深任務。中心回線安裝和重疊回線安裝都屬于同點安裝。因此，它具有和重疊回線安裝類似的特點，但由于其線框邊長較小，縱橫向分辨率高，受外部干擾較小，對施工環(huán)境要求較低，順應面較寬。2磁偶源安裝偶極安裝是堅持發(fā)射線圈和接納線圈的間隔 不變，整個系統(tǒng)沿測線逐點挪動觀測，偶極安裝具有輕便靈敏的特點，它可以采用不同位置和方向去激發(fā)導體及觀測多個分量，對礦體有較好的分辨才干。由于收、發(fā)線圈分別，消除了兩互感作用。但是，偶極安裝是動

46、源安裝，發(fā)送磁矩不能夠做得很大，因此探測深度遭到限制。另外，偶極安裝所觀測到的時間特性曲線復雜，給解釋帶來一定的困難。圖2-1-66 瞬變電磁法偶極安裝3大定源回線安裝煤田水文勘查中常用的大定源回線安裝其發(fā)射線框為邊長達數(shù)百米甚至千米的矩形回線，采用小型線圈或探頭在回線內部中心1/3面積范圍內逐點丈量見圖2-1-67。普通采用發(fā)電機作為大功率電源，供電電流均達20A以上，這種場源具有發(fā)射磁矩大、磁場均勻及隨間隔 衰減慢等特點，適宜于深部水文勘查。鋪好回線后，可采用多臺接納機同時任務，因此任務效率高，本錢低。圖2-1-67 大定源回線安裝1.4.5.4 可控源音頻大地電磁測深法可控源音頻大地電磁

47、法(CSAMT)是20世紀7080年代在大地電磁法(MT)和音頻大地電磁法(AMT)的根底上開展起來的可控源頻率測深方法，它具有探測深度大、橫向分辨才干較強、觀測效率高、兼有測深和剖面研討雙重特點，是研討深部地質構造、尋覓隱伏礦和地下水資源勘查的一種有效手段。CSAMT是一種利接地程度電偶源作為信號源的一種人工電磁測深法。其原理和常規(guī)大地電磁測深法類似。近年來，由于CSAMT法抗干擾性能強，能在工業(yè)游散電流極強的礦區(qū)任務，加之其勘探深度相對較大、不受高阻層屏蔽以及任務的本錢低廉等優(yōu)點，在深部煤礦采區(qū)水文勘查中也得到較多運用并獲得了良好效果。1電磁波傳播途徑CSAMT利用接地電偶極AB供以可變頻

48、率的交流電，由此產生電磁波。由場源發(fā)射的電磁波向周圍發(fā)射，按其傳播途徑可分為天波、地面波和地層波(圖2-1-69)。天波是由場源向天空發(fā)射的電磁波，由于可控源音頻大地電磁測深發(fā)射的是長波和超長波，它們遇到電離層時并不往回反射，所以不考濾天波。在空氣中沿地面?zhèn)鞑サ碾姶挪ǚQ為地面波。地層波是由場源射入到地層中的電磁波。顯然，可控源音頻大地電磁測深中研討的對象就是地面波、地層波。2電磁波的程度極化人工場源所用的任務頻率普通在0.01n10KHz之間，在此頻段內，巖石中皆以傳導電流為主，可以忽略位移電流。在無磁介質中電磁波傳播速度為 km/s，而電磁波在空氣中的波速近似等于光速C，顯然，電磁波在空氣中

49、的波速比在地下的波速快得多。沿地表傳向MN端的地面波用表示和直接在地層中傳播的地層波用表示在某一時辰由于波程的差別就會在地面附近構成一個近似程度的波前面，從而呵斥一個幾乎垂直向下傳播的程度極化平面波見圖2-1-69。圖2-1-69 發(fā)射電磁波傳播途徑圖由于電磁波為橫波，當?shù)貙訛槌潭葘訝顣r，地面所測的視電阻率主要與巖層的縱向電阻率有關。3電磁波場區(qū)的劃分地層波和程度極化平面波均與地下地質體發(fā)生電磁作用，但是，它們能否影響到地面的觀測值，或以哪種波占主導，這與觀測點MN到場源AB間的極距大小有關。因此，這就有一個場區(qū)劃分問題。波區(qū)又稱遠區(qū)：當時，該區(qū)域地層波幾乎全部衰減殆盡，地下只需程度極化波存在

50、，相當于從高空垂直入射的平面電磁波，類似于大地電磁測深的情況。對地層分辨率最高，各向異性影響小。區(qū)又稱近區(qū)：當時，地層波占主導位置。其觀測值與地層關系很弱，或只與總縱向電導有關。過渡區(qū)：介于波區(qū)與區(qū)之間的場區(qū)。在由區(qū)向波區(qū)過渡時，電磁波從向程度方向傳播逐漸過渡到傾斜、甚至垂直入射地面。實踐任務中，因電源功率有限，收發(fā)距不能夠很大，在低頻段將進入過渡區(qū)和區(qū)，呵斥測深曲線與地層關系的復雜化。因此應盡能夠保證測區(qū)處在波區(qū)范圍內，并進展過渡區(qū)校正。3有效穿透深度電磁波在導電介質中傳播時，隨著傳播間隔 的添加，電磁場幅值也隨著衰減。在波區(qū)條件下，電磁波在均勻半空間介質中由地面垂直向下傳播時，其強度隨深度

51、Z的添加成指數(shù)規(guī)律衰減。當衰減為地表相應值的倍，稱為趨膚深度 1-4-8另外有些學者以為取衰減為地表相應值1/2時的深度作為有效深度更合理。 1-4-9實踐任務中，思索到非均勻介質和均勻層狀介質的情況，其有效勘探深度能夠更淺，可估算為，與地下巖層導電性好壞有關。由公式1-4-9可以看出，在某測點下電阻率一定時，電磁波的有效穿透深度或勘探深度與頻率成反比，高頻時探測深度淺，低頻時探測深度深。CSAMT就是經過改動發(fā)射電磁波的頻率來改動探測深度，從而到達頻率測深的目的。4. CSAMT視電阻率的概念實踐任務中可控源音頻電磁測深法觀測電場和磁場，按照公式1-4-10計算電阻率，當?shù)叵聻榉蔷鶆蚪橘|時，

52、由此式計算的值將是電磁波分布范圍內一切介質的綜合影響，故稱為視電阻率，又稱為卡尼亞電阻率，記為。 1-4-10經過改動發(fā)射電磁波的頻率來改動電磁波的穿透深度，視電阻率就反映了不同深度以上的介質電阻率，經過分析研討視電阻率隨的變化曲線見圖2-1-70，就可到達探測不同深度地質異常體的目的。圖2-1-70 CSAMT實測視電阻率曲線5. CSAMT野外任務方法CSAMT任務安裝如圖2-1-50所示，接納機系統(tǒng)包括由微機控制的智能化數(shù)字接納機、磁探頭和不極化電極。接納機一次可同時接納上述不同頻率系列的7道電場和1道磁場，即一次發(fā)射可同時完成7個點的頻率測深。圖2-1-71 CSAMT野外任務布置供電

53、偶極距普通為13km長，測點到供電偶極的間隔 收發(fā)距315km。普通用不極化電極接納電場，電極距10100m不等。接納的磁場信號經絕緣線保送到接納器與電場同時記錄。在煤礦采區(qū)水文勘探中，其主要參數(shù)普通為：，點距等于的大小，測線間隔 普通為點距的23倍。6. CSAMT的資料處置和解釋目前用于消費的大多數(shù)CSAMT儀器都具實時或現(xiàn)場處置軟件，可將所采集的電磁場數(shù)據(jù)整理為CSAMT所需的物理量，如視電阻率及相位等，這些是CSAMT資料解釋的根底和根據(jù)。由于在遠區(qū)CSAMT和MT不僅原理一樣，而且資料的處置和解釋也有許多共同之處。一旦資料合格后，即可進展解釋處置或再處置。CSAMT資料的再處置包括曲

54、線的圓滑、校正(靜校正、地形校正、場源校正)以及為突出某些有用信息而作的特殊處置等。1.4.5.5 EH4電導率成像系統(tǒng)EH4延續(xù)電導率成像系統(tǒng)是由美國GEO METRICS和EMI公司結合消費的硬、軟件安裝。該系統(tǒng)屬于可控源與天然場源相結合的一種大地電磁丈量系統(tǒng)。EH4采用了天然場與人工場相結合的任務方式，由可控源補充部分頻段信號較弱的天然場，來完成整個任務頻段的丈量；發(fā)射安裝輕便，便于野外多次挪動；時間域多次迭加采集數(shù)據(jù)，提供了豐富的地質信息；實時數(shù)據(jù)分析，確保觀測質量；現(xiàn)場給出延續(xù)剖面的擬二維反演結果，較直觀；勘探深度較大，分辨率高。1. EH-4任務原理EH-4又稱Stratagem

55、MT，其磁偶極子發(fā)射天線為X、Y方向的垂直線圈。垂直磁偶極子發(fā)射場以TE型波為主，受效率和磁電傳感器頻譜范圍的限制，EH4 的丈量頻段為10Hz100KHz，其探測深度大致在10m1000m。500Hz以上用可控源發(fā)射，500Hz以下利用天然電磁場。因此EH4是天然和人工場源并存的雙源型大地電磁丈量儀。目的是加強高頻信號，補償高頻天然訊號的缺乏，添加采集數(shù)據(jù)的可靠性和提高分辨率。實踐任務中，地下介質是不均勻的，因此用上式計算的值稱為視電阻率值，用表示。它是電磁波有效趨膚深度內一切介質導電性的綜合反映。其勘探原理與可控源音頻大地電磁深法一樣。2. EH-4電導率成像丈量系統(tǒng)EH-4電導率成像系統(tǒng)

56、為雙源型電磁/地震系統(tǒng)見圖2-1-72和圖2-1-73。儀器設計精巧、堅實，特別適宜地面2D、3D延續(xù)張量式電導率丈量，在技術上率先突破傳統(tǒng)單點丈量壁壘，走向電磁丈量擬地震化、結合2D、3D延續(xù)觀測和資料解釋。它巧妙地采用了天然場與人工場相結合的任務方法，運用可控源補充天然場信號較弱的高頻段信號。這樣既保證較淺部到深部的勘探范圍；又加快了勘探過程，提高了任務效率，保證了觀測質量。它采用兩個正交直立的線圈作為發(fā)射場源，安裝輕便。采用在空間上的密集采樣以及頻率上的密集采樣，使得它提供了地質信息很豐富，有較高的分辨率。它可以在野外對觀測數(shù)據(jù)進展實時處置，以確保觀測質量，還可以在現(xiàn)場給出延續(xù)剖面的擬二

57、維反演結果，比較籠統(tǒng)直觀。 圖2-1-72 EH-4發(fā)射安裝表示圖 圖2-1-73 EH-4接受安裝表示圖在目前國內外該類儀器設備中，EH-4電導率成像系統(tǒng)最為適宜進展淺部地質異常體的探測，其理由是：1該儀器為人工電磁場與天然電磁場相結合的頻率域測探系統(tǒng)，既可進展天然場法丈量又可進展部分人工場法丈量，人工發(fā)射源可彌補信號較弱的天然場來完成整個任務的頻段丈量。發(fā)射采用兩個正交的半圓形天線，既不存在接地問題又不需求布設很長的發(fā)射導線。設備輕便，操作簡單，是其他類似的電磁法設備(V6及GDP-32等)系列無法比較的；2在分辨率方面，該系統(tǒng)接納頻點多達60個左右，而其它類似設備為2030個，反映該系統(tǒng)

58、頻點豐富，分辨率要高于其他設備，其勘探深度101000米，可現(xiàn)場實時彩色成像。3. EH-4的運用EH-4電磁成像系統(tǒng)安裝輕便，易于野外施工，任務效率高，可以抑制因地形要素帶來的施工不便的問題，適宜在南方巖溶石山地域任務。在南方巖溶石山地域任務時，由于碳酸巖類的巖石電阻率值比較高，EH-4系統(tǒng)任務時會存在“近場影響問題，用平面波場實際進展解釋時，會給解釋結果帶來較大的誤差，需采用偶極子場實際來進展解釋。EH-4反演斷面能反映地下細微地質構造的變化情況。EH-4丈量的電阻率參數(shù)對含水裂隙帶的反映非常靈敏，含水裂隙帶在反演斷面圖明晰地表現(xiàn)為電阻率呈現(xiàn)中間低、兩側高這樣一個非常簡單的異常特征。EH-

59、4是探測與巖溶裂隙有關的構造如斷層破碎帶的有效手段之一。EH-4可處理以下地質問題：巖土電導率分層、地下水探測、基巖埋深調查、煤田高分辯率勘探、工程地質和環(huán)境調查及咸淡水分界面劃分等，是目前淺層油氣、煤田、礦產、地下水、凍土層、山區(qū)工程、礦井工程勘探及AMT靜校的最正確電磁儀器。1.4.5.8 電法勘探儀器配備電法勘探方法多，對應的儀器設備種類也很多。主要分為兩大類，一是直流電法類(包括激電法IP)；二是交流電法類丈量設備。1. 直流電法儀器設備因國外同類儀器價錢昂貴，如今曾經較少引進。目前國內有多個廠家消費不同類型的直流數(shù)字電法儀，根天性滿足不同電阻率法丈量的需求，主要廠家有：(1)重慶地質

60、儀器廠，(2) 北京驕鵬工程技術有限責任公司，3重慶萬馬物探儀器，4渭南煤礦公用設備廠等。2. 交流電法儀器設備1專業(yè)設備：加拿大Geonics公司的EM-37、EM-67T；澳大利亞Alpha GeoInstruments公司的terraTEM瞬變電磁系統(tǒng)；地礦部物化探研討所的WDC-2智能化瞬變電磁儀；西安物化探研討所的LC瞬變電磁系統(tǒng)；長沙智通新技術研討所消費的SD-2型瞬變電磁儀。2多功能電磁站：美國Zonge公司的CDP-32系統(tǒng)和加拿大Phoenix公司的V8多功能電測站。可以進展瞬變電磁法(TEM)、可控源音頻電磁測深(CSAMT)及頻譜激電等多種方法的丈量任務。1.4.6 各種