大地电磁测深法应用的前沿问题综述
大地电磁测深法在地热资源勘查中的应用
大地电磁测深法在地热资源勘查中的应用罗富恒，杨 森（重庆市地质矿产勘查开发局南江水文地质工程地质队，重庆 400023）摘要：我国地热资源以中低温地热为主，成因类型多为传导型，其中以沉积盆地隆起型地热田分布最多。
目前地热勘查以电磁法为主，利用电阻率参数解译深部地层分布及断裂构造展布，预测热储构造位置，进而指导钻孔布置。
本文以大地电磁测深法的应用为例进行探究，首先阐述了探测技术概念，其次分析了其在地热资源勘查中的应用优势，然后结合实例对具体的勘查方法与成果解释进行论述，旨在促进地热资源勘查技术理论研究及技术发展，以提高地热资源开发效益。
关键词：地热田；电磁法勘查；资料解译；可控源作为一种清洁可再生的新兴能源，地热能具有低碳、可开发周期长、开采得当可实现取之不尽用之不竭的突出优点，越来越受到人们的重视。
地球是一个热库，其内部蕴含巨量的热能，在温度差的作用下，深部热能不断向浅部辐射传导[1]。
为维护国家能源安全，实现社会经济的可持续发展，研究地热资源形成机制及其赋存特征具有极其重要的理论意义和现实意义。
1 大地电磁测深法概述 大地电磁测深方法是将探查地下电阻率差异为基础，寻找地下热储。
随着深度加大，地表观测到由地下热水引起的电阻率差异越来越小，以至难以分辨由地热变化引起的电阻率异常[2]。
根据实测电阻率结果推断确定热储层位及地质构造空间分布情况。
通常野外数据采集仪器为美国Zong 公司开发的GDP－32Ⅱ型多功能电法仪，数据处理和解释使用Scs2D 软件。
可控源音频大地电磁测深法测线NE 向布置3条，收发距7-8Km，AB 距1.3-1.5Km，测点mn 间距40m，测量频率0.125-8192hZ。
2 大地电磁测深法在地热资源勘查中的应用优势 所谓地热是指来自地球内部的热能量，多以热水或者是水汽的形式埋藏在地下，或出露地表，被广泛应用于电力、医用治疗和采暖供热等多个领域，是具有较高开发价值与发展前景的天然环保清洁能源[3]。
大地电磁测深精度提高与去噪方法
２７０当代矿山地质地球物理新进展大地电磁测深精度提高与去噪方法颜良（中南大学信息物理工程学院，长沙，４１００８３）【摘要】大地电磁测深法是工程勘探，特别是石油非地震勘探的主要方法之一。
但是如何提高精度是一个重要问题。
本文首先从理论研究、仪器使用、野外采集、资料处理与解释等方面分析了一些去噪方法和技术，以提高堡！！！曼壅。
【关键词】大地皂磁法；毒堡！鲮，、．国外研究大地电磁测深法（简称ＭＴ）始于２０世纪５０年代，６０年代我国开始研究并于１９８０年前后开始应用。
由于其具有探测深度大（可探测至上地馒），不受高阻层屏蔽，分辨能力较强（特别是对良导介质），等值范围较窄，工作成本低（相对地震勘探）和野外装备轻便等特点而广泛应用于矿产勘探，特别是油气勘探等领域。
如何去噪是提高其探测精度一个重要方面，本文从仪器、野外采集、资料处理与解释、理论研究等各方面进行了分析讨论。
１仪器仪器是大地电磁法的信号进行处理的第～个外部条件，所以对它的要求是比较高的。
现在在仪器中大量采用去噪方法和抗干挠措施。
２０世纪５０年代中期到７０年代中期国外使用的勘探仪器主要是模拟大地电磁测深仪，７０年代末到现在国内外普遍使用的是数字大地电磁测深仪。
７０年代末到８０年代末我国一般使用美国生产的ＰＲＯＭ系列大地电磁测深仪，采用磁带记录，记录时问系列数据，采集电磁场的五分量信号，这种仪器将信号放大、信号模拟、信号记录三部分集中为三个箱体（重达５００ｋｇ左右）并安装在仪器车上。
由于ＰＲＯＭ系列仪器较为笨重只适用勘探地表相对平坦、地形条件简单的地区，目前已基本被淘汰。
现在大地电磁测深中正在更新有多道、数传、同步、宽频带（１×１０～～１ｘ１０４ｎｚ）、多种方法、实时定位、实时处理、遥控遥测等更加轻便、实用的新型仪器ｗ。
我们要在这些仪器中使用多种去噪的措施。
如进行选频滤波，可以采用同步检波及积分采样（因为同步检波甚至对同频率的干扰都有很强的压制能力，而积分对对称性干扰压制能力极强），提高接收机的灵敏度并且采取多次叠加等技术，以达到提高信噪比的目的”・。
瞬变电磁法和可控源音频大地电磁测深法在地下矿山水文地质调查工作中的应用
瞬变电磁法和可控源音频大地电磁测深法在地下矿山水文地质调查工作中的应用1、技术应用背景随着国家对安全生产的高压监管，尤其地下矿山的安全生产工作显得格外重要。
地下矿山中特别一些水文地质条件复杂大水矿山的防治水工作在矿山日常安全生产工作中的重要性不言而喻。
做好防治水工作的重要前提是对矿山的水文地质条件要有深入的了解，通过过去投入钻探、地质调查和矿山生产过程中积累的地质资料等已基本掌握矿山的水文地质条件，为更好服务矿山的防治水工作，目前可以通过物探方法例如瞬变电磁法和可控源音频大地电磁测深法对矿区范围400m深度以浅的主要含水构造异常和含水体异常，推断含水构造走向、含水体位置进行勘查。
为矿山安全生产与防治水工作提供技术依据。
2、工作区位置济南市莱芜金牛矿业开发公司金牛铁矿建矿时间为1993年，目前为年产20万吨的小型铁矿。
矿山位于济南市莱芜区城区西约6km，行政区划属莱芜区牛泉镇，工作区东距莱芜—泰安高速公路（S26）莱芜西出入口约1.5km，北侧有省道（S330）公路通过，莱芜—牛泉的简易公路穿过工作区，交通条件便利。
3、地球物理特征通常情况下，同一地层（或电性特征差异不明显的不同地层）受梯度增温和上伏地层压力影响，在反演电阻率断面图上表现为：①电阻率值沿地层倾斜方向（以下简称横向）无明显变化，等值线横向无明显弯曲（理想状态下为一条直线）②沿地层层面法线方向（以下简称纵向）电阻率等值线呈均匀梯度变化，通常随深度增加电阻率值逐渐增大。
电性特征差异明显地层间的整合接触（或平行不整合接触）会破坏纵向电性的均匀变化，其在反演电阻率断面图上通常表现为：①电阻率值横向无明显变化，等值线无明显弯曲②电阻率值纵向变化明显，等值线在地层接触面位置处呈密集层状分布。
4、工作方法4.1测地工作测量工作主要是为本次可控源音频大地电磁测量和瞬变电磁法布设工作提供精度可靠的测量成果。
利用RTK测量技术实施平面测量和高程测量。
4.1.1 技术标准《全球定位系统（GPS）测量规范》（GB/T 18314-2016）《全球定位系统实时动态测量（RTK）技术规范》（CH/T2009-2010）4.1.2 仪器设备测地工作采用国产中海达RTK接收机1台套，仪器编号为：337。
大地电磁测深(地球物理)
环境监测
用于监测地下水、地热等 资源，评估地质灾害风险 和环境变化。
02 大地电磁测深技术
采集系统
电磁信号源
使用人工或天然的电磁场 作为信号源，通过发射和 接收装置进行测量。
接收装置
包括磁场和电场测量仪器， 用于采集不同频率的电磁 响应数据。
测量方式
根据不同的地质目标和工 作需求，可采用不同的测 量方式，如单分量、双分 量、三分量等。
大地电磁测深技术将与地质学、 地球化学、地球物理学等领域进 行更紧密的合作与融合，推动多
学科交叉研究。
深地探测需求增长
随着人类对地球深部资源的不断开 发利用，深地探测需求将不断增加， 大地电磁测深技术将发挥重要作用。
国际化发展
大地电磁测深技术将逐渐走向国际 化，加强国际合作与交流，共同推 动地球科学研究的发展。
数据处理方法
1 2
数据预处理
包括数据筛选、去噪、滤波等，以提高数据质量。
频率域和时间域分析
对采集的数据进行频谱分析和时域波形分析，提 取有用信息。
3
数据反演
将实测数据转换为地层电导率等地球物理参数。
反演解释技术
反演方法
成果表达
采用数值反演方法，将实测数据转换 为地层电导率分布。
将解释结果以图件、表格等形式表达， 为地质勘探、资源评价等领域提供依 据。
解释技术
根据反演结果，结合地质、地球化学 等信息，对地下地质结构进行解释和 分析。
03 大地电磁测深案例分析
案例一：某地区矿产资源调查
总结词
利用大地电磁测深技术，对某地区进行矿产资源调查，发现并圈定了多个具有开采价值 的矿体。
详细描述
通过大地电磁测深技术，对某地区进行全面的地球物理勘探，获取了该地区地下介质的 电性参数，包括电阻率、电导率等。通过对这些参数的分析，发现了多个具有高电阻率 的异常区域，这些区域可能蕴藏着有价值的矿产资源。经过进一步的钻探验证，证实了
大地电磁测深应用范围面临问题及解决方法-北京欧华联科技有限
1．大地电磁测深应用范围、面临问题及解决方法大地电磁测深（MT ）已成功的应用于油气田勘探、矿产资源勘查、地热资源调查、工程勘察、地壳和上地幔深部地质构造的研究中，取得了明显的地质效果，已成为这些领域的主要应用手段之一。
但由于天然电磁场某些频段振幅弱（图1）、某些地区工频信号及谐波干扰又很强（图2），导致信噪比低，使某些频点的视电阻率和相位值失真。
另一方面，在传统的MT 方法中都是在频带的每个量级中取8-12个目标频率计算视电阻率和相位值，然后将其连成曲线。
由于频点稀可能使某些薄层被圆滑掉了，降低了MT 法的分辨能力。
德国Metronix 公司研发的GMS-07e 综合大地电磁仪所携带的Mapros 数据处理软件成功的解决了上述的两个难题，显著提高了MT 法的应用效果。
`图2测点频谱叠加图50Hz 工频信号 工频谐波干扰 图1 测点频谱叠加图振幅较弱，数据易受干扰2．抑制工频信号及谐波干扰德国metronix 公司研发的综合大地电磁仪GMS-07e 是目前最先进的频率域电磁法勘探仪器，它采集的是天然电磁场时间域信号，而反映地下电性结构的视电阻率和相位值是在频率域中求得的，因此需通过傅里叶变换将时间域信号转换成频率域信号。
若数据采集时存在工频干扰，它也会记录到采集的数据中。
由于工频信号不满足平面电磁波垂直入射的条件，导致视电阻率和相位值失真。
为了抑制工频干扰，在Mapros 预处理软件中可调节目标频率的窗口宽度，避开工频信号及其谐波对数据的干扰，可极大程度的提高数据信噪比，从而提高观测精度。
Mapros 不仅可以通过筛选时间序列、改变目标频率窗口宽度避开噪声频率，而且也可以自定义输出频点个数提高大地电磁法的分辨率。
现举例如下：为了比较目标频率窗口宽度的选择对数据质量的影响，在其他处理参数相同的前提下，对同一频谱数据采用不同窗口宽度计算视电阻率和相位值，其中窗口宽度公式为2f t C r /π，f t 为目标频率，C r 为parzen 半径。
远参考大地电磁测深法应用研究
十【 Ｅ Ｈ Ｊ
［ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱＨ ： Ｈ Ｈ ＋［ Ｈ ］
Ｈ Ｈ Ｊ ＋ｚ ｌ Ｈ Ｊ Ｈ ’ ［ Ｈ ］ ［ Ｈ ： ’ Ｈ 一 Ｈ …
Ｅ、 Ｈ ＝ ｚ Ｈ ｌ Ｈ
Ｅ、 Ｈ ＝ ｚ Ｈ
收稿 日期 ：０Ｈ ０ ，０ ２ ｆ ７１
维普资讯
物
探
与
化
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２ ６卷
其中 ． ＝［ ｚ Ｅ Ｈ ： Ｈ 一 ，为 电磁 噪声 之 间 ： Ｈ ：
的响应关 系
将上 式两端 进行 傅里 叶 变换 并 取 共轭 （ 略 白变量 省
） 得
ＥＲ ＝ ＺＨ Ｒ ．
（） ５ 式说 明常规 大地 电磁 测深 法 由方程 （） １所求 出的张 量 阻抗 ｚ 是 ｚ 和 Ｚ 的加 权 平 均 ， 为有 偏 估 计 ． 当 Ｈ 仅 ＝０时 ， 才 为真 实 的大地 电磁 张 量 阻 ｚ
在 常规大地 电磁测 深法 （ 单点测量 ， 置远 参 不设 考道） ． 中 某一频率 的张 量 阻抗是 采用最 小二 乘法 原 理 估算 的 ． 最终可 以通过 求解 以下方程来 实 现［
ｐ Ｈ ＝ ｃ 。
．
兰 ！旦 旦 ］ Ｈ ＋： Ｈ ］
（） ４
其 中 ， Ｅ Ｈ ］ Ｈ ｚ＝ ［ Ｈ ］， 真 正 的 大地 电 为
Ｌ Ｚ ， Ｚ Ｊ
互 功率 谱 法 ｌ 有 限 频 段 的 电 磁 信 号 对 法 、 、 Ｒ ｂｓ处理 方法 等 在 消 除 电磁 噪声 、 高数 据 ｏｕｔ 提 质量方 面均有 一定 的效 果 ， 这 些 方法 仅 能 抑制 不 但 相关 电磁 噪声 ， 相关 噪 声 是无 能为力 的 。而作 者 对 所讨论 的远 参考 方 法 不仅 可 以 消 除不相 关 噪音 ． 同 时也可 消除相关 噪音 。特别是 近年来 开 发出 的新 型 大地 电磁 测量 系统 ， 、 电 磁信号 的采 集站 由过去 的电 缆同步方式 改 为卫 星时 钟 跟踪 同步技 术 ， 远 参考 使
高频大地电磁法在长大深埋隧道勘察中的应用研究
目录
01 一、引言
03 三、方法与实验
02 二、文献综述 04 四、结果与讨论
05 五、结论
07 参考内容
目录
06 六、
一、引言
长大深埋隧道勘察是工程建设中一项至关重要的工作，它为地下工程的施工提 供了基础的地质信息，有助于确保工程的安全与稳定。传统的勘察方法包括钻 探、地球物理测井等，但这些方法在长大深埋隧道中存在一定的局限性。近年 来，高频大地电磁法（High-Frequency Geoelectrical Survey，HFGS）在 长大深埋隧道勘察中表现出良好的应用前景。本次演示将探讨高频大地电磁法 在长大深埋隧道勘察中的应用。
四、优点与不足
EH4高频大地电磁测深法在隧道勘察中具有以下优点：高精度、高分辨率、非 侵入性、低成本、高效等。但与此同时，该方法也存在一些不足之处：如受地 形、地势影响较大，对于复杂地形、地势的地区可能无法得到理想的成果；其 次，对于不同地层，电磁响应特征可能存在较大差异，需要仔细甄别；此外， EH4高频大地电磁测深法的解释成果还涉及到很多不确定性因素，如地下水的 影响等。
EH4高频大地电磁测深法是一种通过测量大地电磁场的变化来探究地下地质结 构的方法。其工作原理是利用接收到的电磁信号，结合测点的地理位置和电磁 参数，反演地下电性结构的三维形态。此方法具有非侵入性、高分辨率、高精 度等优点。
在EH4高频大地电磁测深法中，首先需要设置接收器和发射器，并通过信号处 理单元对接收到的信号进行处理。数据的采集需要通过对多个测点的电磁场进 行测量，并采用合适的算法对数据进行处理和解释。
三、方法与实验
高频大地电磁法的实验原理是建立在地下岩石电性差异基础上的。通过在地表 布置发射电极和接收电极，利用高频电磁波探测地下电性分布情况。实验过程 中，发射电极向地下发射高频电磁波，接收电极接收反射回来的电磁波，通过 测量电磁波的相位差和振幅比，计算出地下岩石的电性参数。实验实施过程中， 需注意选择合适的电极位置和电极间距，确保电磁波的稳定发射和接收。
可控源音频大地电磁测深法在双尖山矿区勘探中的应用
可控源音频大地电磁测深法在双尖山矿区勘探中的应用引言随着矿产资源勘探技术的不断发展，各种新的勘探方法被应用于矿区的勘探工作中。
可控源音频大地电磁测深法是一种新型的地球物理勘探方法，通过利用地球电磁场探测地下的矿产资源分布情况。
本文将以双尖山矿区为例，介绍可控源音频大地电磁测深法在矿区勘探中的应用。
一、双尖山矿区地质背景双尖山矿区位于中国的某省，是一个重要的矿产资源开发区。
该地区地质构造复杂，矿产资源种类丰富，包括金属矿、非金属矿等。
由于地下矿产资源的分布情况不明，传统的勘探方法已经不能满足对矿产资源的准确勘探需求。
需要引入新的地球物理勘探方法对地下矿产资源进行深入探测。
二、可控源音频大地电磁测深法原理可控源音频大地电磁测深法是一种新型的大地电磁勘探方法，它通过植入可控频率和自然频率相近的音频信号，利用专用接收设备测量地下电磁响应，从而揭示地下电性结构和地下矿产资源的分布情况。
该方法具有较强的穿透力和垂直分辨能力，适用于矿产资源勘探和地下水探测等领域。
三、可控源音频大地电磁测深法在双尖山矿区的应用在双尖山矿区，利用可控源音频大地电磁测深法进行地下勘探，首先需要植入音频信号源，然后设置接收设备进行地下电磁测量。
通过对地下电磁响应的分析，可以获取地下电性结构和矿产资源的分布情况。
在实际的勘探工作中，我们先在矿区范围内选择若干个测点，然后在这些测点处布设音频信号源和接收设备，进行地下电磁测量。
经过一段时间的测量，我们获得了大量的地下电磁数据。
通过分析这些数据，我们发现在矿区的某些地段存在较强的电磁异常响应，这表明这些地段可能存在丰富的矿产资源。
通过进一步的数据处理和解释，我们成功地揭示了双尖山矿区地下金属矿产资源的分布情况，为后续的矿产资源开发提供了重要的信息支持。
四、可控源音频大地电磁测深法的优势相对于传统的地球物理勘探方法，可控源音频大地电磁测深法具有较多的优势。
该方法具有较强的穿透力，可以在较大深度范围内进行探测。
陈小斌-大地电磁测深原理及应用
一维正演：均匀半空间问题 一维正演：均匀半空间问题
假设场源的是沿着x方向极化的电性源（ 模式），由于地 模式）， 假设场源的是沿着x方向极化的电性源（TE模式），由于地 质模型不存在横向的变化，因此，感应的二次场只存在Hy 质模型不存在横向的变化，因此，感应的二次场只存在 分量， 和Ex分量，即总的电磁场可表示为： 分量 即总的电磁场可表示为：
缺点 体积效应，反演的非唯一性较强（跟地震方 体积效应，反演的非唯一性较强（ 法相比） 法相比） 纵向分辨能力随着深度的增加而迅速减弱
大地电磁测深的理论基础
1、正演问题 2、反演问题 3、实际资料的采集和处理
大地电磁测深法（MT）是以天然电磁场为 天然电磁场为 大地电磁测深法（MT）是以天然电磁场 电性结构的一种重要的 场源来研究地球内部电性结构 场源来研究地球内部电性结构的一种重要的 地球物理手段。其基本原理是：依据不同频 地球物理手段。 基本原理是：依据不同频 率的电磁波在导体中具有不同趋肤深度的原 的电磁波在导体中具有不同趋肤深度 趋肤深度的原 理，在地表测量由高频至低频的地球电磁响 在地表测量由高频至低频 高频至低频的地球电磁响 应序列，经过相关的数据处理和分析来获得 应序列， 大地由浅至深的电性结构。 大地由浅至深的电性结构。 由浅至深的电性结构
从理论研究对象的复杂性程度，也可分为三个发展阶段：一维，五十年 从理论研究对象的复杂性程度，也可分为三个发展阶段：一维， 代～八十年代；二维，九十年代～今天；三维，正在兴起 八十年代；二维，九十年代～今天；三维，
大地电磁测深的优缺点
优点
不受高阻层屏蔽、对高导层分辨能力强； 不受高阻层屏蔽、对高导层分辨能力强； 横向分辨能力较强； 横向分辨能力较强； 资料处理与解释技术成熟； 资料处理与解释技术成熟； 勘探深度大、勘探费用低、施工方便； 勘探深度大、勘探费用低、施工方便；
大地电磁测深正演和反演研究综述-北京大学学报
Review of the Forward Modeling and Inversion in Magnetotelluric Sounding Field
CHEN Li, QIN Qiming†, WANG Nan, BAI Yanbing, ZHAO Shanshan
School of Earth and Space Sciences, Peking University, Beijing 100871; † Corresponding author, E-mail: qmqinpku@
Abstract Based on the theory of forward and inversion, forward and inversion methods are studied respectively. Firstly, the magnetotelluric forward and inversion problems are analyzed, and the development and classification of the forward and inversion methods are summarized. Secondly, the principle and procedure of the different methods are described briefly, and the advantages, limitations and enhancement methods are comparatively analyzed. Finally, the trend of the forward and inversion methods are pointed in the future. The three-dimensional forward modeling methods and the global optimization and nonlinear inversion methods will become the main development trend. Key words magnetotellurics sounding; forward model; inversion methods
大地电磁测深法阻抗相位的特性与应用
第３ ７卷第 １ 期
２ ０ １ ３年 ２月
物
探
与
化
探
Ｖｏ １ ． ３ ７． Ｎｏ． １ Ｆｅ ｂ．． ２ ０１ ３
ＧＥ ＯＰ ＨＹＳ Ｉ ＣＡＬ ＆ ＧＥＯＣ ＨＥ ＭＩ Ｃ ＡＬ ＥＸ Ｐ ＬＯ ＲＡＴ １ ０ Ｎ
大 地 电磁 测 深 法 阻抗 相 位 的特 性 与应 用
刘 建
＝
寻 ［ ＋
］ ，
（ ２ ）
其中 为视电阻率， 丝
率 测深 曲线 的斜 率 。则有 ｄ ｌ
＝
为双对数坐标系中 频
ｇ 厂
４
、 Ｊ
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。
（ ３ ）
、
式（ ２ ） 和式（ ３ ） 给 出 了视 电阻率 和 阻抗相 位 的关 系 。 由此 可见 ， 大 地 电磁 响 应 函数 的振 幅 和 相 位并 不 是
４ ． １ 利用 阻抗相 位资 料进 行静态 校正
到的阻抗相位资料和视电阻率资料 ， 并不代表测点 下 面某 个 特定层 位介 质 的本 征 阻抗相 位 和本 征 电阻 率， 而是测点附近地下介质 中各层 电性介质的综合
我国大地电磁测深新进展及瞻望
［ 键 词 ］ 大地 电磁 测 深 仪 器 ； 据 采 集 ； 据 处 理 和反 演 ； 用 ； 进 展 关 数 数 应 新 ［ 图 分 类 号 ］ Ｐ ３ 中 ６１ ［ 献标 识码 ］ Ａ 文 ［ 章 编 号 ］ １０ －９３ （０２ ｏ —２５ｌ 文 ０ ４２０ 一２ｏ ）＇０ ４一０ ２
魏 文 博
（ 国地 质 大 学 ， 京 １０ ８ ） 中 北 ００ ３
［ 摘
要 ］ 简要 回顾 了上 世 纪 ６卜 ８ 代 ， 国 大 地 电磁 测 深 工 作 的起 步 和 发 展 ， 全 面地 介 绍 【 ０年 我 较
了９ ０年 代 以 来 的 新 进 展 ， 瞻 望 了新 世 纪 的发 展 方 向 ． 并
［ 稿 日期 】 ２０ ．２２ ； ［ 回 日期 】 ２Ｋ －３２ ． 收 ０ １１．６ 修 （２０ —５ Ｙ 【 金 来 源 】 中 国 科学 院 资 源 与环 境 重 大 项 目 （ ２ ５． １ ，１ ． 基 Ｋ ９ １Ａ ＡＯ ） ［ 者 简 介 】 魏 文 博 ， ，９５年 ９月 生 ， 建 泉 州 人 ，９９年 毕 业 于 原 北 京 地 质 学 院地 球 物 理 勘 探 系 ， 任 中 国地 质 大 作 男 １４ 福 １６ 现 学 （ 京 ） 授 、 士 生 导 师 ， 要 从 事 电法 勘 探 、 洋 电 磁 探 测 及 大 陆 动 力学 研 究 ． 北 教 博 主 海
使 大 地 电磁测 深 有 了长足 的进步 ， 因此成 为 电法 勘 探众 多 方法 技术 中最成 熟 的方 法 ．
近年 来 ， 大地 电磁测 深方 法 不断 得 到完 善 ， 用 效 果 明显 改 善 ， 应 成绩 斐 然 ， 人 瞩 目． 引 在
这 新 世纪 开端 ， 们 回顾 它在 我 国 的发展 历 程 ， 结 近些 年取 得 的进 展 ， 望新 世 纪 未 来 的 我 总 瞻 方 向， 这将 有 益 于大 地 电磁测 深 在我 国 的进 一步 推 广 应用 ， 取得 更 辉煌 的成就 ．
大地电磁测深_探测地球深部电性和物质状态的一种有效手段_陈乐寿
大地电磁测深———探测地球深部电性和物质状态的一种有效手段陈乐寿教授,中国地质大学,北京100083关键词 大地电磁测深 地壳 地幔 良导低阻层 电阻率 作者全面综述了一种极具发展前景的探测地球深部结构和物质状态的手段,它是以天然大地电磁场为场源,以地球电磁感应效应为基础,可以面对多方面应用需求的一种方法,即大地电磁测深。
介绍了地球电磁场的特征和方法的基本原理,随后评述了大地电磁测深提出以来几项突破性的进展。
最后给出了大地电磁测深的几方面标志性应用。
1前 言早在19世纪初,人们就观测到,在固体地球表层,大气和海洋中,都有电流流动,这种天然的电场称为大地电场,它的方向和强度都是随时间变化的。
交变的电场总伴随有交变的磁场,这统称为地球的大地电磁场。
它是本文中介绍的大地电磁测深的天然场源[1]。
大地电磁场变化可分为日变化、湾扰和微变化,后者又含有高频大地电磁场变化和大地电磁脉动。
大地电磁测深作为场源,利用的主要是大地电磁脉动,它们的变化周期在0.1～1500s范围内。
大地电磁场的起因主要来自太阳辐射在高空形成的电离层,和其中产生的电磁扰动;只有高频大地电磁场变化部分除外,它是由位于赤道上空的一种称为雷暴系统的局部天气系统引发的,它是后面要提到的声频大地电磁法(AMT)的场源,周期小于1s[2]。
大地电磁测深(MT)是地球物理学中地球电磁感应学分支学科中的一种重要方法,是在20世纪50年代初由法国学者L·卡尼尔(L.Cagniard)[3]及前苏联学者A ·N·吉洪诺夫(A.N.Tikhonov)[4]几乎同时分别独立提出的。
这种方法是一种以前述天然存在于地球中的呈区域性分布的交变电磁场为场源的电磁测深方法。
如上所述,此大地电磁场具有很大的能量和极宽的频带范围,可以穿过巨厚的岩石圈,为研究几十乃至过百公里深的地壳与上地幔提供信息。
这种深测方法不需要大功率的供电设备,又有如此大的深测深度,自然受到人们的极度关注。
大地电磁信号处理理论及方法研究
大地电磁信号处理理论及方法研究一、本文概述《大地电磁信号处理理论及方法研究》一文旨在深入探讨大地电磁信号处理的基础理论及其在实际应用中的方法。
大地电磁信号作为一种重要的地球物理信息源，广泛应用于矿产资源勘探、地震预测、地质构造研究等领域。
随着科技的进步，对大地电磁信号的处理精度和效率提出了更高要求，因此，研究并优化相关处理理论与方法显得尤为重要。
本文首先将对大地电磁信号的基本特性进行概述，包括其产生机制、传播规律以及信号特点等。
在此基础上，深入探讨大地电磁信号处理的基本理论，如信号滤波、去噪、增强等技术。
针对现有处理方法的不足，本文还将提出一些新的处理策略和方法，以期提高大地电磁信号的解析度和准确性。
本文还将通过具体实例，分析大地电磁信号处理方法在实际应用中的效果，并对不同方法的优缺点进行比较和评价。
对大地电磁信号处理领域的发展趋势进行展望，以期为未来相关研究提供参考和借鉴。
二、大地电磁信号的基本理论大地电磁信号，作为一种地球物理探测手段，其基本理论主要基于电磁场的基本原理和地球的电导性质。
电磁场理论是物理学中的一个重要领域，描述了电荷和电流在空间中产生的电场和磁场的规律。
大地电磁信号处理，就是对这些由地球内部电流系统产生的电磁场信号进行接收、分析和解释的过程。
大地电磁信号主要来源于地球内部的电流系统，这些电流系统由地壳和地幔中的岩石电导性差异、地热活动、构造运动等多种因素产生。
电流在地球介质中流动时，会产生电场和磁场，这些场在地表可以被接收并测量。
通过测量和分析这些电磁场信号，我们可以获取地球内部的结构和性质信息。
大地电磁信号的测量通常使用大地电磁测深（Magnetotellurics, MT）方法进行。
MT方法通过在地表布置多个电极和磁场传感器，测量电场和磁场的分量，从而得到大地的电阻率和相位信息。
这些信息反映了地球内部电流系统的分布和性质，可以进一步推断出地下的地质构造、岩石分布、地热活动等信息。
测绘中的大地电磁测量技术要点与实践
测绘中的大地电磁测量技术要点与实践引言大地电磁测量技术是一种通过测量地球表面的电磁场来获取地下物质分布和结构信息的技术手段。
它在地质灾害预警、矿产资源勘探、环境地质灾害监测等领域起着重要的作用。
本文将从大地电磁测量的基本原理、关键技术要点和实践案例等方面进行综述，以期为读者对该技术有一个全面深入的了解。
1. 大地电磁测量的基本原理大地电磁测量是利用玻尔兹曼方程和电磁感应原理，通过测量地球表面电磁场的强度和分布来推断地下电阻率和导电性结构的变化。
其基本原理如下：1.1 玻尔兹曼方程大地电磁测量的理论基础是玻尔兹曼方程，该方程描述了电磁场随时间和空间的变化。
在大地电磁测量中，我们主要关注过程中的磁场变化，通过测量磁场分布的变化来推断地下物质的电导率。
1.2 电磁感应原理电磁感应原理是大地电磁测量的核心。
根据法拉第电磁感应定律，当磁场穿过一个导电体时，会在导体中产生感应电流。
通过测量感应电流的大小和方向，我们可以了解导体的电导率。
大地电磁测量利用这一原理，通过测量地表的电磁场变化来推断地下导体的电导率。
2. 大地电磁测量的关键技术要点2.1 探测系统选择大地电磁测量中，要选择适当的探测系统。
通常使用的系统有频域电磁法、时域电磁法和瞬变电磁法等。
不同的系统有不同的优劣势，在实际应用中需要根据具体问题选用合适的探测系统。
2.2 电磁场测量与解释在大地电磁测量中，测量电磁场的强度和分布是关键步骤。
选用合适的测量设备和方法，能够提高数据的准确性和可靠性。
对测得的电磁场数据进行解释和分析，能够推断地下物质的电导率和导电结构。
2.3 地下介质模型建立在进行大地电磁测量前，我们需要建立地下介质的模型。
该模型可以反映地下介质的电导率分布，并提供数据解释的基础。
地下介质模型的建立要依据地质勘探、钻探和地球物理测量等数据。
2.4 数据处理与解释方法数据处理与解释是大地电磁测量的重要环节。
通过对测得的电磁场数据进行处理和解释，可以推断地下物质的电导率和导电结构。
地球物理观测技术与仪器研发
地球物理观测技术与仪器研发地球物理观测技术与仪器研发在现代科学研究和资源勘探中起着重要作用。
通过观测地球的物理参数，我们能够深入了解地球内部结构、地壳运动、地热资源分布以及地下矿产储量等信息。
本文将介绍地球物理观测技术和仪器的研发现状以及其在各个领域中的应用。
一、电磁测深技术与仪器研发电磁测深技术是地球物理探测中常用的一种方法，其原理是利用电磁场在地下传播的特性来推断地下的物理参数。
电磁测深仪器的研发不断推动该技术的发展。
目前，高频率的电磁测深仪器可以用于测量浅层地下水资源的分布情况，而低频率的电磁测深仪器则可以用于勘探矿产资源。
二、地震勘探技术与仪器研发地震勘探是通过观测地震波在地下传播的方式来研究地球内部结构的方法。
现代地震仪器的研发使得我们可以获取到高分辨率的地震数据，从而更准确地推断地球内部的结构和物性。
地震仪器的研发不仅提高了勘探的效率，还提高了勘探数据的质量与可靠性。
三、重力与磁力测量技术与仪器研发重力测量技术是测量地球表面重力场分布的方法，磁力测量技术是测量地球表面磁场分布的方法。
这两种方法能够揭示地下的密度和磁性异质性信息，从而推断出地球的内部结构以及地下矿产资源的分布情况。
重力和磁力仪器的研发已经越来越小型化和精确化，使得它们在资源勘探和地质灾害监测等领域中得到广泛应用。
四、地电场测量技术与仪器研发地电场测量技术是通过测量地下的电场特性来识别地下的物质分布。
地电场测量在地下水资源勘测、矿产资源勘探、环境地球物理研究等领域都起到重要作用。
地电场仪器的研发使得我们可以获取到高时空分辨率的地电场数据，从而更好地了解地球的物质分布情况。
地球物理观测技术与仪器研发的不断进步为我们深入了解地球内部提供了有效手段。
随着科学技术的发展，相信地球物理观测技术和仪器的研发将进一步完善，为我们揭示地球的奥秘提供更多的可能性。
EH4双源大地电磁测深系统及其应用
已知融区
850 675 500 419 352 295 248 208 174 146 103 86 72 61 51 43
-40
Depth(m)
-60
-80
冻土下限
-100
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
Station(m)
贵阳乌江溶洞探测剖面
-50.00
1400
-100.00
(M)
120 160
240 280
-140 -180 -220 -260 -300
D
A
B
地表矿体位置 地表矿体位置
C
地表矿化蚀变带位置 40 80 120 160 240 280
D1
东部青河
A1 B1 C1
西在２ 种不同的电性体：低阻 电性体（＜２６０ Ω·ｍ），呈脉状、不规 则透镜状分布于中高电 阻率电性体之中，最大 延深可达４００ ｍ。中 高阻电性体（＞５００ Ω·ｍ）构成本区电性体 的主体。矿化蚀变的展 布受断裂构造的控制， 在电阻率异常剖面上呈 比较明显的带状。对比 研究表明，浅部地球物 理低阻异常位置与地表 矿化蚀变带位置完全吻 合，且该异常带向深部 稳定延伸，并形成较大 的低电阻率异常区。随 后的钻探结果验证了该 区的地球物理异常。
-600 -500
-400
-300
200 -
-100
0
100
200
300
400
500
甘肃某金矿7勘探线EH4连续电导率剖面（上）及解译图（下）
实例2：内蒙大山铁矿EH4勘探
内蒙大山铁矿成矿机理
矿区内四条EH-4深部地球物理测线联合对比图
大地电磁测深法近年来的进展
大地电磁测深法近年来的进展
张云琳
【期刊名称】《地震动态与参考》
【年(卷),期】1989(000)004
【总页数】2页(P5-6)
【作者】张云琳
【作者单位】无
【正文语种】中文
【中图分类】P631.325
【相关文献】
1.大地电磁测深技术的新进展——电磁组合剖面测深法（EMAP）介绍 [J], 薛爱民
2.近年来原子吸收光谱法的若干进展 [J], 董纪珍;梅俊;等
3.近年来原子发射光谱法的进展 [J], 刘国珍;谭春华
4.近年来热分析法进展（上） [J], 杨勇;王保怀
5.近年来原子吸收光谱法在医药学中的应用进展 [J], 王绪明
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大地电磁测深法应用的前沿问题综述
20世纪5 0年代初，前苏联学者A.N.'r i k h o n o v和法国学者L o u i s C a g n i a r d建立了一种以天然电磁场为场源的电磁勘探方法(C a g n i a r d,1 9 5 3)，称之为大地电磁测深方法(M a g n e t o t e l l u r i c S o u n d i n g)，简称M T法。
这类以天然电磁场为场源的电磁波具有很大的能量，能穿透巨厚的岩石圈，为几十公里的地壳上地慢深部地质研究提供了有效的手段。
由于大地电磁测深法不需要人工供给能源，成本低廉，有较大的勘探深度，不受高阻层屏蔽的影响，对低阻层有较高的分辨能力等优点，因此广泛地应用于石油、天然气、地热、地下水、矿产等资源普查勘探中和地壳上地慢的电性结构及地震监测预报等方面的研究中。
新世纪以来，大地电磁法取得了许多显著的成就。
在理论上，先是建立了垂直入射平面电磁波为场源的均匀层状模型的电磁测深理论，引进了特征阻抗和视电阻率的概念(Cagniard,1953)，奠定了大地电测深的理论基础:其次是张量阻抗概念的引入Can七well,1960;Morrison,1968;V ozo('1',1972)，彻底改变了早期应用标量阻抗所获得的大地电磁测深响应函数曲线的不稳定性，建立了以横向非均匀性介质模型为基础的大地电磁测深理论，使大地电磁测深法在理论上取得了突破性进展，开启了大地电磁测深法的新纪元。
另一方面，由于（工程科技论文发表---论文发表向导网江编辑加扣二三三五一六二五九七)电子技术的迅猛发展，大大地促进了大地电磁测深观测技术、数据处理技术、计算和解释技术的发展。
新型的观测仪不仅可以观测到水平电磁场分量，而且可以记录到更为微弱的垂直磁场分量，进一步提高了分辨地质构造的能力;计算机技术的引入，使得数字化记录的电磁信号，可以迅速地进行大量的数字运算，使得优化的数据处理技术可以在很短的时间内得以实现，很快自动地得到数据处理结果，并作出迅速的现场解释，大大地提高了工作效率，拓宽了应用范围。
另一方面由于计算方法和计算机技术的结合，使得很难得到解释解的二、三维大地电磁理论模型的数字计算成为可能，提高了解释精度，增加了分辨能力，使得应用前景更为光明。
在我国，大地电磁测深工作始于1965年中国科学院兰州地球物理研究所(现中国地震局兰州地震研究所前身)，1974年国家地震局兰州地震大队(现兰州地震研究所前身)大地电磁测深组编写了我国第一部标志了我国大地电磁测深工作进入了新的发展阶段。
目前中国地震局地质研究所、石油部门、地矿部门、中国科学院地球物理研究所和许多相关高等院校等研究单位都在许多地区进行了大量的工作，取得了丰富的资料;在仪器研制、方法研究及软件开发等方面都取得了很大进展;应用领域涉及到深部探测、油气勘探、地热资源调查、地震监测预报及海洋资源调查等方面。
目前大地电磁测深法存在的问题也是前沿问题主要表现在以下几个方面:
1、获取可信度更高、稳定性更好的资料。
因为可靠的资料质量是进行一切研究的基础和根本保证，这包括观测仪器、观测手段、消除各种干扰及数据处理方法等的改进。
2、一般三维非均匀构造模型的正反演问题，其中三维正演是反演的基础，显得更为重要，目前有大量的研究在探索解决，但还未进入成熟和实用的阶段。
3、地形效应。
虽然国内外对此研究早有报导，但迄今为止，有关地形干扰的大地电磁实测资料依然很少，因此更精确地评估地形对大地电磁资料的影响，将更有利于提供更精确的电性结构模型。
4、曲线畸变及静态效应的研究。
由于目前更一般的三维非均匀问题未得到更好的解决，大多数（工程科技论文发表---论文发表向导网江编辑加扣二三三五一六二五九七)情况下仍立足于一、二维正反演解释，因此消除三维非均匀体引起的曲线畸变及近表非均匀体引起的静态效应，而后作常规的正反演解释，乃是当前最为流行而又实际的研究途径。
5、相关学科新技术、新方法的引入及其它地球物理方法的综合应用。