CSAMT数据反演

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频率域电磁法勘探详解(供时频电磁法勘探参考)

波阻抗相位（FDEM）MT/AMT/CSAMT频率域电磁法勘探反演所用的波阻抗反演方法，测量点必须位于波区（又叫做平面波区或远区）同时测量相互正交的电场分量和磁场分量，电场与磁场的比值具有阻抗的量纲，称为波阻抗，用符号Z来标示，x方向的电场与y方向的磁场比值记为Z xy。

注意：Zxy：是复数K：波数，是复数ω：角频率μ：磁化率σ：电导率ρ：电阻率均匀介质中电场相位角落后于磁场，这个角度就是MT/AMT/CSAMT勘探数据处理过程中所给出的振幅和相位曲线中的相位曲线。

视电阻率计算公式如下：当平面电磁场垂直入射均匀大地时，即使不知道场源强度，只要测量出大地表面相互正交的一对电场和磁场，便可以确定大地的电阻率，而选用不同的频率可达到不同的勘探深度，这就是天然场源MT/AMT 或人工场源CSAMT的波阻抗反演的理论基础。

大地电磁测深一般要测量相互正交的两个水平电场Ex，Ey和相互正交的两个水平磁场Hx，Hy（MT测量过程中还要测量垂直磁场Hz）。

测量两个水平电场是用两对不极化电极，电极距一般为100～200米。

因为AMT和MT的天然电磁场信号较弱，应该采取措施避免测量电线晃动切割地球磁场产生的噪声。

测量磁场则是用两个相互正交的匝数很多的高导磁芯线圈。

MT/AMT/CSAMT波阻抗反演数据处理流程电磁场的测量是在时间域进行的，再用傅里叶变换将测量信号转换为频率域信号。

测量电磁场信号的采样时间间隔应使截止频率高于所需的最高频率，采样时窗宽度应大于所需的最低频率对应的周期。

为了避免数据量太大，当需要测量的频带范围较宽时，一般分为几个频段采样，并分段作傅里叶变换。

测量电磁场的频率范围应使最高频率对应的穿透深度为所需探测的第一层厚度的几分之一，最低频率对应的穿透深度为最大勘探深度的数倍。

为了去除局部电磁场的影响，现在实际测量中采用所谓的“远参考系统”，除测点外，还在距离测点数十公里以外的地方设立一个参考点，同时进行测量。

辽宁某矿区外围CSAMT异常验证后的再认识

辽宁某矿区外围CSAMT异常验证后的再认识摘要:依据CSAMT探测信息,钻探验证见到厚大矿体。

根据矿体形态特征,利用不同软件二维反演计算,对CSAMT异常进行再解释。

软件2只确定了层控矿床的矿体的埋深,具有宏观指导意义,它消除了静态效应,同时也消弱或消除了矿致异常的信息。

软件1处理结果,静态影响存在,矿致异常信息也存在。

我们仍然可以看到比较突出的矿致低阻异常,从而为矿体定位。

两种软件优势互补,提高了异常解译的准确性、可靠性,指导钻探验证,扩大找矿成果。

关键词:CSAMT 探矿成果成功先例静态效应再解释不同软件优势互补重大突破辽宁某矿区外围找矿是05年国家危机矿山投入项目。

通过大深度CSAMT勘探,发现了深部低阻异常,由于矿体埋深在1000m以上,静态影响较大,矿致信息较弱,虽然钻孔在异常处减到了厚大矿体,但异常认识还存在欠缺。

通过不同二维处理软件,消除了静态影响,突出了地质成矿环境,符合了地质成矿规律。

不同软件的优势互补,提高了异常解释的准确性、可靠性,减小了工程投入的盲目性,对今后深部找矿工作开展具有指导意义。

矿区分布的主要岩性为太古宙清原群红透山组的黑云斜长片麻岩、角闪斜长片麻岩、夕线石黑云斜长片麻岩和混合岩等。

红透山式铜锌矿产于红透山组上部黑云斜长片麻岩和角闪斜长片麻岩的薄层互层带中,矿体与地层产状一致,具层控特征。

物性测定结果表明,区内片麻岩的电阻率在5000Ω·m以上,混合岩的电阻率值在3000Ω·m以上,铜锌矿与硫化物含量呈正相关关系,铜锌矿电阻率值在n×101-n×102Ω·m内。

可见,矿体与围岩存在较明显的电阻率差异,同时区内无炭质地层干扰,为利用大功率电磁法深部找矿提供了良好的地球物理前提。

1 对CSAMT低阻异常的认识物探工作主要在矿体的东部延长方向投入10条CSAMT剖面(见图1)。

野外工作中最小收发距7km,最大供电电流10A。

CSAMT方法介绍及其在地热资源勘察中的应用

深观测。
４ＣＳＡＭＴ在地热勘探中的应用
４．１ＣＳＡＭＴ在地热勘察中的可行性探讨
现实存在的物质均具有其特有的地球物理特性。在以
２ＣＳＡＭＴ野外工作方法
ＣＳＡＭＴ采用的是人工源大地音频电磁法，信号往工作以及前人总结的经验中，非矿岩体呈高阻特征，水
热勘探中越来越体现其对地热资源勘探的优越性。
１ＣＳＡＭＴ工作基本原理
ＣＳＡＭＴ法是通过沿一定方向（设为Ｘ方向）布置
的接地导线ＡＢ向地下供入某一音频ｆ的谐变电流Ｉ＝１０ｅ —
ｉＱ・ｍｔ（角频率Ｑ・ｍ＝２丌ｆ）；在其－Ｎ或两侧６０。张角
反演处理
卵石为主。
４．３物探测量剖面反演成果展示
Ｂ０ｌ反演ｃ＾Ｍ反演
ＲＲＩ松弛反演
其他方法
从图３中我们可以看出推测寓水ｓｌ以及推测富水
区Ｓ２与周围的高阻岩体相比均呈明的低阻反映，地质勘查等方越弱，但信号衰减的也越快。图１为ＣＳＡＭＴ野外工作
面，均取得了良好的地质效果。基于 “ 勘探深度大、横向布置示意图。
分辨率高、视电阻率分辨能力强”等优点，ＣＳＡＭＴ在地
３ＣＳＡＭＴ资料处理与反演
ＣＳＡＭＴ的室内处理包括资料的预处理和数据反演。资料的预处理主要包括对野外采集数据曲线的圆滑、静态校正、近场校正和滤波来保证所采集数据的真实性和合理性。数据的反演主要是根据预处理数据来进行一维反演和二维反演，并绘制出视电阻率等值线图，根据反演结果分

【doc】解析雅可比矩阵的一维CSAMT反演

解析雅可比矩阵的一维CSAMT反演7『/解析雅可比矩阵的一维CSAMT反演'√扬生金白露(中国有色垒属工业总舟司北京矿产地质研完所)s/?弓≥可以在一般徽机上实现电阻率和相位的联合反演.ff;jCSAMTi~和颤I鬟筮,.,.刊美曩葡:墅警j§堑睦,竺!豆匦,''.J可控源音频大地电磁法(CSAMT)是一种人工场源的电磁测深法.它不仅涉及到远区场,而且还涉及到中区场(过渡场)和近区场.因此,方法理论和定量解释都较为复杂我们在完成CSAMT-'维正演算法和程序[1]后,开展了CSAMT一维反演的研究.在这方面,国内有些单位[2,3)已作了一些有益的工作,但在自动反演的最优化算法中,是采用差商方法,来计算雅可比矩阵.差商方法属于近似计算方法,差分步长的选择,往往受导数定义和计算机精度的限制.在电磁场简单的情况下,可获得正确的反演结果,但在多层介质或电磁场复杂的情况下,则给反演带来很大的误差,甚至导致错误和反演失败.为保证反演质量,除建立正确的正演模型外,还要有效地解决最优化算法的问题.对csAMT法而言,用解析法求解雅可比矩阵是理想的最优化算法.本文完成了解析求解雅可比矩阵的工作,井编制了广义逆CSAMT一维反演程序.该程序能方便地在一般IBM微机上实现.计算结果证明:采用解析雅可比矩阵的最优化算珐,能保证CSAMT一维反演的正确性和稳定性,而且有足够的计算精度和速度,具有较好的实用价值,为CSAMT法和频率铡澡等方法的定量解释提供了一个有效的手段.解析法求解雅可比矩阵图】为CSAMT观测系统的示意图.其中2￡为供电导线接地点,B间的距离,坐标原点置于AB中点,P为观删点,接收电场和磁场H,,r,r分别为P点的横坐标和到B点的距离.圄1现澍系统示意臣本文得跏屋家审然科学基金资助.,,1为:通常卡尼亚视电阻率和相位可分别表示%刮=F(,,b…(】)妒=妒,一妒=中(,,,,…)(￡)这里,,为发送电流的频率,,:…分某一频率时卡尼亚电阻率及相位差对层参数别为昙大地的屡参数(电导率和层厚度).(l,2…)的偏导数即构成雅可比矩妒,妒分别为电场相位和磁场相位,则在阵的元素可分别表示为:=专-?(一㈨.1研'—■'ll一—■.arm()_Re(_Im(.Re()I()_Re(H)--Im(?Re()(4)百~lE.I=击?Re(蹦.Re()+Im(EIm()](5)=击-[Re(()+Im(HIra(9Hv)]㈤击蚪等?[手c)]:㈩.H=古?由t):㈨堡:』去+.(+ico#cr~)E渊…【古+去-[手(一)r.)E㈦=击一(手-):]㈣ai一2lj—Laj\ra.,-工J,'.=』=音.,l(_d卅一a一asa一a5a一:=J=_,I(mr)_d.=f:.,0(小msJ.7'Jo()=f:.,](mr).d—mJ.'J)s=?南(,dm5=j..'',.()二一a一lj:(t--互iw二#二.__~R\J.,.:(.嘲J:.[竖㈦.)嘲釜㈦口tf…'.()(mr…≠可7r'\—i/.1_广ira#…aR7.1五筮J":i(mr)din)am㈦'L————一. (+l/月)一卅2(+l,月).().iw#"OAt.J.,.,.d…,(11)U=一-兰上述各武中的∞,分别为供电电流的圆频率和真空中的导磁率.(11)(12)式中的月,月分别为地电层参数的电性和磁性传输函数,它们对层参数的偏导数分别表示为,.别,'口,Ll为其Hankel变换,其中的,o(mr),l(㈨)分别为0阶l阶贝塞尔函数.(7),(8),(9)(10)式中的÷在积其中:分上,下限+,一处分别为半xv+L(见图1).月月t,9R,9R*及n可分别由以下公式表示:n=_==丽fcot+co()啡1]1=k月=月(13…cof()+"Ⅲ1月=l.uLR=R=?CE++N--T]一订?CE—一Ⅳ+](15)==『?f.EE+M+NN--TT]一订?EEE—一ⅣⅣ+](16 面,=(+ni懈.)一(一-)KK*=(+卫11:+1)+(一-),K,=(+?月,+,)一(一?月+)?e—InKK=(+?+)+(一?j?eh,而i,2,…叫._o,=0F:三f,a.\rti+l,M=2一日-tniH~-a^70.月,)一Ⅳ=(去)怫T=2t(最)僻x*e-z"i~=HJ)肌=()+,ⅣⅣ=杀(器)+r,()?杀(n,(13),(14),(15),(16)式可通过递疗式求得,R,告,罢,然后再逐级反u,Ll口,L代,即可得到p及景._,及寻.在计算口,0●口,LI (儿),(12)式的Hanke1变换时,我们采用了Anderson,W.L[4)的自适应数字线性滤波器,并注意应用了核函数之问相关性.而在计算(7),(8),(9),(10)式的限眭导线积分时,恨据已知观测装置的几何关系,采用了能保证精度前提下自动分段的Gauss--Legendre积分法.虽然(3),(4)式计算的只是卡尼亚视电阻率及相位对各层电导率,厚度的偏导数,但可以通过复合函数求导法则得到各种偏导数的表示形式,即雅可比矩阵元素的各种表示形式在我们的广义逆CSAMT的反演中,解析雅可比矩阵元素采用的是对数卡尼亚电阻率和线性相位差对对数层参数的偏导数.验算结果为了说明采用解析雅可比矩阵后一维的CsAMT反演效果,我们给出了两个反演验算实例.验算是在IBM一386微机上进行的. 实倒l为三层模型.图2和图3为其电阻率及相位差反演拟合结果.圈中,(?)点为理论计算值,虚线给m初始参数的正演蛆线,实线为反演拟台结果.可见,反演拟合精度较高,其拟台度已达千分之一,而且这样的拟台度仅需反演迭代3次,花费10分钟左右的时问即可达到.与文献[3]的结果相比,精度有很大提高.实例2为六层模型.图4,圈5给出了它们的电阻率及相位拟合结果该实例在IBM-386微机上,整个反演过程不~f120分钟.从以上计算结果中还可以看出,计掉的分辨率矩阵主对角元素很接近l,这也说明了反演结果的可信度较高.结语1.反演结果的质量很大程度上依赖于正演摸型和最优化算法的优劣,在文献[1]给出的正演模型基础上,我们推导了解析盼雅可比矩阵,而较完善地解决了CSAM_r一维反演中的关键问题.2.本文导出的雅可比矩阵的解析解,可直接用于CSAMT标量观测结果的反演,也可以推广应用于张量观测结果的反演.应该指出,雅可比矩阵的解析求解方法,对解3田2p曲照反囊彗果p1pipa,I理论值7.880.o2.0lO0400和始值17.817o1.O17O230选代终值.879.982?099?9'7399A驰分辨矩阵圭元1.001.oo1?o01?OO1?oo选代次数=3j拟告度;1‰墨3曲照反囊螬暴pIp2pa?i理论值7.8B0.02?O100400初始值17.81701?O1O∞0选代终值.879.982?o99?39轧92分辨矩阵圭元1.oo1?oo1?oo1-OO1?们迭代次数=3?拟台虚;1蝙墨4p曲缺反囊结果p1P.p3p.p5plh1hIh?h'h5理论值30020015looo12o2OO30050015o3005o0初始值400250306oo801.5o400400240200600迭代搀值3∞.0200.o15.1985.0118?8200,o2sg?g499?815o?9305?488?3 分辨炬谇主元1.o1.o0.99o.960?971?o1?o1?oOo99O-glo?盯迭代出数=6?拟合度=o.1%圈5中曲缎反渣结果,plP!P,p.p5P?hIh2hl4_理论值300200151D12O2003OO500150300560卸始值400250306008015D4004002402DD600遗代终值3OD.D200.D15.1985.D118.82OD.0259.99鲁.8150.9305.4488.3 分辨矩肆主元1.01.D0.9gD.960.971.O1.01.DD.09D.040.87迭代次数;6,把台度=O.1%决其他电磁铡深法反演最优化算法问题,具有普遍的意义.3.根据解析雅可比矩阵编制的一维csAMT反演程序,具有精度高,速度快和稳定性好的特点.在反演过程中还采用了屏幕菜单方式,可方便地在一般IBM微机上完成反演,有较好的实用价值.在研究此课题的工作中,得到壬庆乙,壬军同志的帮助和指导,在此表示感谢.参考文瞳【1】王军,王庆乙,地质与勘探,1992,第3期.【2】朴化荣,殷长春,物化探计算技宋,l98"/,第2期.【3】林长佑等,物化探计算技术,1991,第2期.14】Anderson.W.Geophysics.1979.V o1.d4.岫7.One-dtmensionalInversionofCSAMTAnomaliesUsingAna]yticalJacobtMatrixZhuTfanbaoYsngShengShiWanhua2inBailuWehavedcrivedananalyticalsolutionof2acobimatrixWhichcanbeappliedtotheoptimumi nversloaofone-dlmens~onaIcontrolled—Bource~audlomagnetotclluric(CSAMT,anomalies,A~oTrespond—ingcomputerprogramwasdeveloped.Throughourtesttalc1l1ationsithasbeenfoundthatthe program.providedwithsomedistinguishingfeatures,sucha5ahighacellracy,afastcomputationspeed andaodstability,maybeusedtoaccompljshasimult~neousinvcrsionofresistivityandphase011 aco蛐∞microcomputer.Thus.aneffectivemethodforquantitativeinterprctationofCSAMTaudfre' quintysoundingda协lag"cn.。

MT & AMT Compare and contrast with CSAMT

Surface Impedance Tensor 表面抗阻张量 1D Earth Zxx=Zyy=0 and Zxy=-Zyx 一维地球 Zxx=Zyy=0且Zxy=-Zyx
2D Earth Zxx=-Zyy and Zxy≠-Zyx 二维地球 Zxx=-Zyy且Zxy≠-Zyx
(if x or y are aligned to electromagnetic strike, Zxx and Zyy are again zero). （如果x或y与电磁极化方向相同， Zxx与Zyy则再次为零）
• Conclusions 结论
What is AMT / MT? 什么是AMT/MT？
A passive survey technique to map changes in conductivity from depths of 10’s of meters to several hundreds of kilometers by measuring natural changes in the electric and magnetic field in orthogonal directions. (Simpson and Barr, 2005) 一种通过测量正交电磁场变化来绘制深达十米至几百公里电导率分布情况的天然源测量技术。（ Simpson和Barr， 2005年）
Field Survey Plan 野外测量计划
AMT – recording times 15 to 30 mins per site (10,000Hz to 5Hz). AMT——记录时间：每个测点15至30分钟（10,000Hz至5Hz）。 MT – recording times 4 to 24 Hours per site (1Hz to 0.001Hz). MT——记录时间：每个测点4至24小时（1Hz至0.001Hz）

CSAMT的静校正应用——联合反演法

张旭等：ＣＡＭＴ的静校正应用Ｓ
式中：ｑ—— 物体表面的面电荷密度，其中
Ｄ—ｃ．Ｅ
数据资料处理中的一个关键环节，如果校正不当，会
使后续的反演解释结果得出错误的结论。针对这个
假设￡是标量，并且￡＿。＿￡，则：ｌ
联合反演法对可控源测深做静态校正，处理结果与实际地质情况吻合较好。
关键词：ＣＡＭＴ；静态校正；高阻地区Ｓ
中图分类号：Ｐ３．６１３文献标识码：Ａ
１引言
可控源音频大地电磁法（ＳＣＡＭＴ）在大地电是磁法（ＭＴ）的基础上，对解决大地电磁法场源的针随机性强和信号微弱而发展成的一种人工源电磁测深方法。为一种频率域测深方法，Ｓ作ＣＡＭＴ常常会
与发射频率有关，突出表现在Ｐｆ双对数坐标中，其 —
视电阻率曲线沿视电阻率轴出现一个平行移动，这
就是我们常说的静态效应。在实际数据资料中，静态效应有别于地质异常，静态效应的视电阻率曲线
继善，１９）９０。我们知道，在不均匀体的界面上，所有穿过边界的场和位都是连续的，只有电感应强度
出现这种情况：在地表或近地表存在局部电性不均
体而产生的结果。静态效应影响率或层厚度都将产生不可忽略的误差。特别是在高阻地区，电磁信号
衰减较快，晚期信号跳跃大，加剧了解释的难度。更

起伏地形下CSAMT二维正反演研究与应用

用效果的重要研究课题．本文以如何消除地形影响为重点，起伏地形下ＣＡＭＴ二维大地三维源地电模型，用对Ｓ采
加权余弦数值积分法，行波数域电磁场二维有限单元法正演．为模拟复杂地形地电模型，取交叉对称网格三角进选形剖分法，现了在国内常用赤道电偶极装置的ＣＡ实ＳＭＴ二维正演计算；二维正演的基础上，发了基于奥克姆在开反演法的ＣＡＳＭＴ二维反演技术，制出一套起伏地形下ＣＡＭＴ二维正反演处理与解释方法技术系统．通过理研Ｓ论模型试算和实测数据处理证实，系统能有效地削减起伏地形影响．在找矿应用中，系统反演的电阻率断面，本该极大地消除了起伏地形影响和静态效应，显出清晰的控矿构造和矿体的异常，突取得了重要成效．关键词起伏地形，态效应，Ｓ静ＣＡＭＴ二维正演，数域，限单元法，维反演波有二
雷达
中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所，坊０５０廊６００
摘要
ＣＡＭＴ在山区金属矿勘查中，用各种滤波和相位积分之类的处理方法，正因地形起伏和局部电性不Ｓ采校

陈清-可控源音频大地电磁测据场效应及反演

1 F( x, y, z ) 2

ˆ dk x e ikx x F (k x , y, z )
• 通过对x方向场分量的傅式变化可以将三维计算减少为二维计算。
二、CSAMT数值模拟
4）、有限元求解
ˆ ˆ E p 0Exs ˆ s E p ik ik B s 1 x 0Ex ˆx 2 0 x x x 2 2 ˆ ˆ E p iwBxs ˆ s iw x ik E s 1 x iwBx ˆx 2 0 x 2 2
三、CSAMT场源效应
不同发送源复杂低阻模型模拟场源效应特征
1000Ω· m均匀半空间下两个不同深度10Ω· m低阻体模型分别模拟场源为于异常体左侧、右侧的异常特征
三、CSAMT场源效应
不同发送源复杂低阻模型模拟场源效应特征
左源发送
右源发送
三、CSAMT场源效应
MT和CSAMT正演差异
8.5 7.5 6.5 5.5
Freq / Hz
-1.6 -1.8 -2 -2.2 -2.4 -2.6
8.5 7.5 6.5 5.5
Freq / Hz
4.5 3.5 2.5 1.5 0.5 -0.5 -1.5 200 400 600 800 Distance / m a、TX-left 1000 1200 1400
5 3 1
右源发送
-1 -3 -5 -7 -9 -11 -13 -15 -17 -19 -21 -23 -25
Freq / Hz
-5 -7 -9 -11 -13 -15 -17 -19 -21 -23 -25

CSAMT拟二维反演并行计算程序设计

含有的核的个数分配频点数据，同时满足可
扩展性。
Ｖ＜ … … … … … … … … ．同步 … … … … … … … 一＿＞图１ＣＡＳＭＴ拟二维反演并行计算程序设计图
Ｆｇ１ＤｅｉｎｎｉｇａｏＡＭＴｐｅｄｉ．ｓｇｉｇｄａｒｍｆＣＳｓｕｏ一２ａａｅｎｅｓｏｒｇａＤｐｒｌｌｉｖｒｉｎｐｏｒｍｍｉｇｌｎ
图１见下页）示。（所
２ＣＡＴ拟二维反演并行计算程序ＳＭ
ＣＡＴＳＭ拟二维反演并行计算程序使用Ｗｉ．ｎ
基金项目：国家 “ ６ ” 划项目（０８Ａ６１４２０Ａ０００）中央级公益性科研院所基本科研业务费专项资金８３计２０Ａ０Ｚ０、０７Ａ６６１；（Ｓ０００）Ａ２１Ｐ８
０前言
并行计算程序可以根据运行平台的处理器个数分解测点数据，将分解后的数据分配到反演进程
上进行并行计算，实现在测点粒度级上的多进程并行计算。若运行平台含有２个处理器，共有测点
ＣＡＴ反演在物探同类反演中耗时相对较ＳＭ长，特别是在对一条剖面上的多个测点同时进行拟４个，９测点由ｌ４到９编号，则按照如下方式分配测点数据：二维反演解释时，反演的效率是首要考虑的问题。处理器１反演进程１：、、、、、、４４，（）１２３４５ … ２、９要解决这个问题的方法有两种途径： ①提高单点反５个测点。演的计算速度； ②开发并行算法。通过第一种方法共２解决此问题存在一定难度，采用第二种方式研究高效的并行算法，是获得高速计算的一种良好选择。并且，随着多处理器多核工作站的出现，以及个人计算机多核处理器的普及，又为并行计算提供了良好的运行平台。根据ＣＡＴ拟二维反演计算程序的特点，ＳＭ作者将多进程与多线程并行计算技术引人到ＣＡＴＳＭ反演计算中，设计实现了并行计算程序，有效地提高了拟二维反演解释的计算效率。

CSAMT自适应正则化一维全资料反演

２
ＣＳＡＭＴ全资料反演；朱威等Ｌ５采用阻尼最小二乘完成ｒＣＳＡＭＴ一维全资料反演，但对初始模型
基金项目：国家自然科学基金（４１２７４Ｏ７８）
收稿日期：２０１３－０３０４改回日期：２０１３０６ —２６
型及其使用近场视电阻率数据的反演计算，表明了ＣＳＡＭＴ自适应正则化一维全资料反演算法
稳定，也发现该方法不仅能够避免传统ＣＳＡＭＴ近场校正带来的误差，而且由于不用反复搜索
正则化因子，加快了迭代收敛速度。
关键词：全资料；ＣＳＡＭＴ；正则化因子中图分类号：Ｐ６３１．３文献标志码：ＡＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１ —１７４９．２０１３．０５．０６要求比较高；何兴梅等人［６］利用了奥克姆一维反演
（成都理工大学地球物理学院，四川成都摘６１００５９）
要：相比于传统反演算法对初始模型依赖性强的弱点，自适应正则化对初始模型要求较低，
正则化因子可以根据每次迭代的数据目标函数和模型目标函数的关系，快速计算得到。这里采用自适应正则化反演算法尝试对一维全资料ＣＳＡＭＴ的层状介质进行反演，通过三层和五层模

CSAMT奥克姆一维反演的应用

理的反演解释。
关键词：大地电磁；ｃｍ反演；Ｏｃａ目标函数
中图分类号：６１Ｐ３
文献标识码：Ａ
收稿日期：０８０－２２０－１４
Ａｐｉａｉｎｏｃｍ ’ ｎｅｓｏｏＣＳｐｌｃｔｏｆ１ＯｃａＤＳＩｖｒｉｎｔＡＭＴ
维普资讯
第５第４期卷
２００８年８月
工往球物理学赧
ＣＨＩＮＥＳＪＥＯＵＲＮＡＬＯＦＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧＧＥＯＰＨＹＳＣＳＩ
Ｖｏ１ＮＯ．５．．４
Ａｕｇ．，２８００
文章编号：６２７４（０８０ — ０３０１７— ９０２０）４９５１
摘要：在可控源大地电磁数据一维反演方法中，简单的层状模型来描述地下介质的电性分布是不符合用
真实情况的，克姆（ｃｍ）反演就是考虑地下介质随深度分段连续的变化，虑了地质结构的纵向和横奥Ｏｃａ法考向的光滑情况，构造目标函数加上一光滑限制函数，反演的结果可以得到比较光滑的地下介质模型。本在在文阐述了奥克姆（ｃａ反演的原理方法，过理论模型进行了验证，到了较好的效果，工程实例进行合Ｏｃｍ）通得对
ｓｒｉｄｆｎｃｉｎａｈｅｕｌｆｉｅｓｏｎｗｏｕｄｏａｎａｓｏｔｔａｎｅｕｔｏｎｄｔｅｒｓｔｏｎｖｒｉｌｂｔｉｍｏｈｍｏｄ１Ｔｈｐｒｄ — ｅ．ｅｐａｅｅｓｒｂｅｈｅＯｃａｉｅｓｏｔｏｒｃｉｓｔｃｍｎｖｒｉｎｈｅｙ，ｃｎｓｒｔｈｅｒｔｃ１ｍｏｄ１ｔｅｔｓｉｉｄ，ａｅ — ｏｔｕｃｓａｔｏｅｉａｅｏｂｅｔｆｅｎｄｐｒｓ

TEM与CSAMT数据异常特征和反演的对比研究

１０８
西部探矿工程
２１０２年第６期
ＴＭ与ＣＡＭＴ数据异常特征和反演的对比研究ＥＳ
高曙光，赵新生，杨成梅
（新疆大学，新疆乌鲁木齐８０４）３０７
摘要：Ｅ和ＣＡＴＭＳＭＴ两种物探技术方法各有自己独特的优点，且在全世界范围的物探领域都有非常广泛的应用。拟在一个典型的已知矿区分别用这两种方法收集数据，并对所收集到的数据分别进行异常特征和反演的对比研究，一步详细了解两种电磁方法的优缺点。进
化现象。
４可控源声频大地电磁测深４１ＣＡ．ｓＭＴ数据处理
无论是ＴＥ异常、ＳＭＴ低阻异常、积性极ＭＣＡ面化率异常都表现为规模大、度高（化率）电阻率低、强极、向下延伸大，向上连续性好，２横由～３条高极化低阻体构成；参考地质资料，表有较强的褐铁矿化、铁矿地赤化、雀石化，孔尽管钻孔没有见到工业矿体，向深部铜但
各延时响应对应的中间参数Ｙ为：
—
Ｓ２３。／
将Ｙ代人下式求．ｚ值
ｘ＝ｙａ－ａＹ＋ａｙ＋… ＋以Ｙ）２（０［１ｌ２２－９９／
式中：，～９ｏ口ａ有关系数。至此可按下式求全区视电阻率：
“ ２
ｈ（一口・Ｄ（ｔ）￡）
ｎ一砸
１
一￣（）ｌ（）。ｌｔ－ｇｔ］ｇ川

危机矿山CSAMT数据处理2

2012/4/7
LOGO
危机矿山专项CSAMT数据处理与解释
报告人：雷达中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所
二○一一年十一月
CSAMT数据处理与反演
目前,我国采用可控源音频大地电磁法(CSAMT)勘查,已广泛应用于多个领域,在寻找深部隐伏金属矿,油气构造勘查,推覆体或火山岩下找煤,地下水和地热资源勘查及工程地质勘测等方面均取得了显著效果。尤其，近些年在危机矿山勘查中投入大量的CSAMT工作量，但，在老矿山及其外围做 CSAMT法勘查时,由于工区的强电磁噪声干扰,常使观测的信号发生畸变,严重地影响了对信号的分析和CSAMT法的应用效果。因此,如何选择合适的数据采集模式和合理的数据处理方法,而有效地剔除电磁噪声干扰,提高反演
数据质量与反演解释效果,仍然是当前CSAMT勘查中急于解决的问题。
工作思想
原始数据
绘制原始数据曲线数据编辑
绘制原始数据和编辑后曲线
对整理后数据做静态校正数据曲线
一维反演
一维反演
对远区数据对全区数据做二维反演做二维反演
对比分析总结
数据处理流程图
模型 5%误差 10%误差 40%误差
误差对反演的影响
35线580点的原始数据曲线
35线580点编辑后的数据曲线安徽某铜矿数据数据整理
35线260点～300点的原始数据和编辑后对比曲线
6
安徽某铜矿数据数据整理
2012/4/7
35线420点～500点的原始数据和编辑后对比曲线
安徽某铜矿数据数据整理
Zonge的SCS2D反演结果
三叠纪地层的灰岩、
条带状灰岩
ASP= 50m TxType=Bipole TxLen= 1077m TxDis=5500m

可控源音频大地电磁法CSAMT介绍

上部静态效应旳“挂面条” 异常，使中部旳低阻异常形态畸变。
底部旳高阻异常，可能是近场效应旳成果。
甘肃花牛山金银铅锌矿
此类“直上直下”旳 “挂面条” 异常，是静态效应校正做旳不好引起旳假异常。
底部旳特高阻异常，很可能是“近场效应”旳成果，应引入“近场效应校正”。
采用MT旳数据处理和解释软件处理CSAMT资料,效果一般不佳:
CSAMT“静态效应”旳特点
CSAMT相对于MT静态效应有特点
1. 测量电极距较小，静态效应更突出； 2. 高频段供电电流较小，观察误差较大
3. 测点距较小，且一般（标量测量）与测量电极距相同，成EMAP布极；
4. 相位观察精度可能较高。
CSAMT应该，而且能够建立和采用与MT不同旳静态效应校正措施。
1. 静态效应校正效果往往不好
2. 不作近场效应校正，使深部出现高阻假异常。
采用优异CSAMT软件，对上述三个CSAMT资料旳处理和解释成果。
本区出现大量“直上直下” 旳异常（所谓 “挂面条” 异常），很可能是静态效应校正做旳不好旳成果。
电阻率断面及解释推断图（2023年计算）
a＝900Ωm， f ＝1 Hz时，＝15 km
近场校正
•当不满足“远区场”条件
（r>3 ）时，需要做“近场校
正”。 •已经建立了多种“近场校正”措
施，使观察成果能形象地反应地
近场校正例1
均匀大地
近场校正例2
低型二层大地
近场校正例3
Q型三层大地
近场校正例4
K型三层大地
近场校正例5
HK型四层大地
热烈祝贺内蒙古地矿局物探方法技术及测试分析高级培训班

可控源音频大地电磁法CSAMT介绍

可控源音频大地电磁法CSAMT介绍可控源音频大地电磁法（Controlled Source Audio-frequency Magnetotellurics，CSAMT）是一种非侵入式的电磁勘探方法，用于探测地下的电阻率变化。

它可以通过分析地下储层的电阻率变化来识别岩石、土壤和地下水等地下构造。

CSAMT是由音频大地电磁法（Audio-frequency Magnetotellurics，AMT），引入了交流信号激励来监测地下电阻率的变化。

传统的AMT是通过自然地球电磁场中的噪声频段来进行测量和分析，而CSAMT则利用控制信号源在大地表面产生低频交流电磁信号。

CSAMT的工作原理基于法拉第电磁感应原理。

在测量过程中，一台交流发生器将低频激励信号输入地下，信号源产生的电流在地下不同介质中会受到电阻、电感和电容的影响，从而产生电位差变化。

通过放置多个电磁感应探测器，测量不同位置的电位差变化，就可以计算出地下介质的电阻率分布。

CSAMT主要适用于测量浅层地下的电阻率变化，一般可以探测的深度为几十米到几百米。

它在矿产勘探、水资源调查、地质工程和环境地球物理等领域有着广泛的应用。

CSAMT的优势在于：1.非侵入性：CSAMT不需要在地下进行钻探或破坏性的取样，减少了勘探对环境的影响。

2.低频激励：CSAMT使用的是低频交流信号，相比于其他方法（如高频电磁法），其穿透力更强，对地下电阻率的识别能力更强。

3.便于数据处理：CSAMT生成的数据较为稳定和可靠，并且可以通过数值模拟和反演方法进一步处理，提供更详细的地下电阻率剖面。

然而，CSAMT也存在一些局限性：1.数据解释复杂：由于地下介质的复杂性，CSAMT数据的解释可能会受到多种因素的影响，如地层变化、水体存在等。

因此，数据处理和解释是CSAMT应用中的一个技术难点。

2.仪器配置要求高：由于低频信号的特殊性，CSAMT设备的设计和配置要求较高，需要特殊的控制信号源和电磁感应探测器。

CSAMT在叶家庄矿区铜矿勘查中的应用

96CSAMT 在叶家庄矿区铜矿勘查中的应用卢鹏，刘博，徐富文，刘敏，盛威（湖北省地质局第一地质大队，湖北　大冶　４３５１００）摘要：叶家庄矿区地形陡峭、接触带形态复杂、矿体埋深较大，常规的物探方法无法满足目前的勘探要求。

ＣＳＡＭＴ具有勘探深度大、分辨率高、受地形影响和高阻层的屏蔽作用小，在深部找矿中发挥着重要的作用。

在综合分析了矿区地质情况、施工条件及物性参数的基础上，选择开展了ＣＳＡＭＴ法勘探，成功圈定了接触带的位置、形态和成矿有利部位，经钻孔验证见多层铜矿体，累计厚度６１．９９米，说明了ＣＳＡＭＴ方法在该地区铜矿勘查中的有效性，可为该地区寻找矽卡岩型铜矿提供指导和借鉴。

关键词：叶家庄；ＣＳＡＭＴ；矽卡岩型铜矿中图分类号：ＴＤ８６２文献标识码：Ａ文章编号：１００２－５０６５（２０２３）２０－００９６－５Application of CSAMT method in Copper Exploration at Yejiazhuang mining areaLU Peng，LIU Bo，XU Fu-wen，LIU Min，SHENG Wei（Ｆｉｒｓｔ　Ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ　Ｂｒｉｇａｄｅ　ｏｆ　Ｈｕｂｅｉ，　Ｄａｙｅ，　Ｈｕｂｅｉ　，４３５１００）Abstract: Ｂｅｃａｕｓｅ　ｏｆ　ｓｔｅｅｐ　ｔｅｒｒａｉｎ，　ｃｏｍｐｌｅｘ　ｃｏｎｔａｃｔ　ｚｏｎｅ　ｓｈａｐｅ　ａｎｄ　ｌａｒｇｅ　ｂｕｒｉｅｄ　ｄｅｐｔｈ　ｏｆ　ｏｒｅｂｏｄｙ，　ｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌ　ｇｅｏｐｈｙｓｉｃａｌ　ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ　ｍｅｔｈｏｄｓ　ｃａｎ　ｎｏｔ　ｍｅｅｔ　ｔｈｅ　ｃｕｒｒｅｎｔ　ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ　ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ　ｉｎ　ｔｈｅ　Ｙｅｊｉａｚｈｕａｎｇ　ｍｉｎｉｎｇ　ａｒｅａ．　ＣＳＡＭＴ　ｐｌａｙｓ　ａｎ　ｉｍｐｏｒｔａｎｔ　ｒｏｌｅ　ｉｎ　ｄｅｅｐ　ｐｒｏｓｐｅｃｔｉｎｇ　ｄｕｅ　ｔｏ　ｉｔｓ　ｌａｒｇｅ　ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ　ｄｅｐｔｈ，　ｈｉｇｈ　ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ，　ｓｍａｌｌ　ｓｈｉｅｌｄｉｎｇ　ｅｆｆｅｃｔ　ｂｙ　ｔｏｐｏｇｒａｐｈｙ　ａｎｄ　ｈｉｇｈ　ｒｅｓｉｓｔｉｖｉｔｙ　ｌａｙｅｒ．　Ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ　ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ，　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ　ａｎｄ　ｐｈｙｓｉｃａｌ　ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｍｉｎｉｎｇ　ａｒｅａ，　ｔｈｅ　ＣＳＡＭＴ　ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ　ｍｅｔｈｏｄ　ｈａｓ　ｓｕｃｃｅｓｓｆｕｌｌｙ　ｄｅｌｉｎｅａｔｅｄ　ｔｈｅ　ｐｏｓｉｔｉｏｎ，　ｓｈａｐｅ　ａｎｄ　ｆａｖｏｒａｂｌｅ　ｏｒｅ－ｆｏｒｍｉｎｇ　ｐｏｓｉｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｃｏｎｔａｃｔ　ｚｏｎｅ．Ｔｈｅ　ｍｕｌｔｉ－ｌａｙｅｒ　ｃｏｐｐｅｒ　ｂｏｄｙ　ｗｉｔｈ　ａ　ｃｕｍｕｌａｔｉｖｅ　ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ　ｏｆ　６１．９９　ｍ　ｗａｓ　ｆｏｕｎｄ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｂｏｒｅｈｏｌｅ　ｖｅｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ，　ｗｈｉｃｈ　ｓｈｏｗｓ　ｔｈｅ　ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｎｅｓｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ＣＳＡＭＴ　ｍｅｔｈｏｄ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｃｏｐｐｅｒ　ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ　ｉｎ　ｔｈｉｓ　ａｒｅａ，　ａｎｄ　ｃａｎ　ｐｒｏｖｉｄｅ　ｇｕｉｄａｎｃｅ　ａｎｄ　ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｓｅａｒｃｈ　ｏｆ　ｓｋａｒｎ　ｔｙｐｅ　ｃｏｐｐｅｒ　ｄｅｐｏｓｉｔ　ｉｎ　ｔｈｉｓ　ａｒｅａ．Keywords: Ｙｅｊｉａｚｈｕａｎｇ；　ＣＳＡＭＴ；　ｓｋａｒｎ　ｔｙｐｅ　ｃｏｐｐｅｒ　ｄｅｐｏｓｉｔ收稿日期：２０２３－０８作者简介：卢鹏，生于１９８３年，男，湖北武汉人，物探工程师，中国地质大学（武汉）硕士研究生，地质学，长期从事物探找矿相关工作。

CSAMT和测井联合约束反演在松辽盆地东南隆起区油页岩识别中的应用

CSAMT和测井联合约束反演在松辽盆地东南隆起区油页岩识
别中的应用
罗卫锋;胡志方;张家强;杨云见;徐银波;孙启隆
【期刊名称】《地质通报》
【年(卷),期】2024(43)5
【摘要】松辽盆地油页岩地震勘探难度大,为此在松辽盆地东南隆起区开展可控源音频大地电磁法(CSAMT)和测井联合约束反演技术应用研究。

研究表明,联合约束反演技术可以将油页岩与泥页互层整体作为相对高阻层进行划分识别。

利用该项技术查明研究区嫩江组油页岩主要分布在哈拉海向斜,仅在登楼库背斜西部局部沉积;青山口组油页岩在登楼库背斜、哈拉海向斜均有分布,整体呈沿登楼库背斜轴高、沿背斜轴两翼逐渐减薄的特征,为进一步勘探指明了有利方向。

【总页数】9页(P692-700)
【作者】罗卫锋;胡志方;张家强;杨云见;徐银波;孙启隆
【作者单位】中国地质调查局油气资源调查中心;中国石油东方地球物理公司;中国地质大学能源学院
【正文语种】中文
【中图分类】P618.12
【相关文献】
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