可控源音频大地电磁测深法(CSAMT)

可控源音频大地电磁测深资料预 处理
• 预处理包括检查数据的误差及噪声。为 此要利用所有测得的电场（E）和磁场（ H）分量的振幅和相位，计算视电阻率和 相位差。
可控源音频大地电磁测深资料场 源校正
• 由于人工场源的存在致使CSAMT资料与天然场 源的AMT相比具有很多不同特征，究其原因主 要是场源效应。一般来说有三类场源效应：
– – – – – 原始数据盘； 操作员工作记录、测点班报； 视电阻率原始记录曲线； 点位测量记录及其数据盘； 仪器检测、维护及标定记录。
• 野外应提交的预处理数据盘及相应的打印资料：
– 视电阻率和相位曲线及数据盘； – 视电阻率和相位剖面图； – 其它资料。
• 提交的原始资料及其他结果，必须配套齐全，并 列出清单，供检查、验收 • 野外生产总结报告
资料归档
• 处理解释图件
– 定性解释基础图件； – 定量解释推断图件； – 综合对比图件。
• 提交的主要地质成果图件：
– – – – – – 地质、地球物理综合解释图； 构造单元划分图； 断裂展布图； 岩性预测图； 局部构造预测图； 油气远景预测图。
• 最终成果报告
-1000
-1000
-1500
-1500
-2000
Top of paleoburial hill
-2000
-2500
-2500
-3000
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-3500
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-4000
-4000
汇报内容
• • • • • 野外施工方法 理论模拟 资料处理 实例 资料归档
野外资料归档
• 应提交的原始资料：
场分量Ex和与之正交的磁场分量Hy，便可计算出随 频率变化的视电阻率和阻抗相位，达到频率测深的 目的：
CSAMT法的显著特点是工作效率高。人工场
源克服了天然场源信号弱的不足，因而信噪比高。
如果野外测点密集，按排列接收，一个小时左右
便可完成一套频率的测量，一台仪器一天便可完
成几个乃至十几个排列的观测。敷设一次供电线
理论模拟计算
10000
RHO(omm) pre-correct
1000
100
RHO(omm) after correct
10000 1000 100 10 freq.(hz) (a) 1 0.1 0.01
100
10
10
1
1 10000 1000 100 10 freq.(hz) (b) 1 0.1 0.01
可控源音频大地电磁测深资料正 、反演
• 实际中多应用MT一维、二维或三维正反 演方法进行反演。
汇报内容
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Application in XX city
Data quality
Apparent resistivty(ohm.m)
100.0
可控源音频大地电磁法
(Controlled Source Audio Magnetotelluric method)
汇报内容
• • • • • 野外施工方法 理论模拟 资料处理 实例 资料归档
可控源音频大地电磁法(CSAMT)，采用人
工场源供电，其频率范围为0.25～8192Hz。由 于CSAMT法所观测电磁场的频率范围、场强和 方向可由人工控制，其观测方式又与MT方法相 同，所以称为“可控源音频大地电磁法”。
路，能观测一块相当大的测区，生产效率高。
电磁法勘探技术
特点： 最高功率：200kw（传统: 30） 电流：100-150A（传统:30） 频率范围：9600-0.0078Hz （传统： 8192-0.125） 频点数：82（传统:14） 信噪比增加 勘探深度加大 分辨率提高
汇报内容
• • • • • 野外施工方法 理论模拟 资料处理 实例 资料归Hy
Ex
0.1 0.01 0.001 10000 1000 100
1 0.1 0.01 0.001
10000 1000 100 10 10 1 0.1 0.01 freq.(hz) freq.(hz) (d) (c) 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 RESISTIVITY(o-M) 1 10.0
CSAMT装置由发射(Tx)和接收（Rx）两部分组成，
人工场源有电性源和磁性源两种，目前最常用的为
电性源，沿一定方向布置接地导线AB，长度一般为 1-3km，向地下供入频率为f的交变电流，形成交变 电磁场。一般在AB一侧或两侧60度张角的扇形区域 内，平行AB布置测线，在每一个测点进行观测时，
逐次改变供电频率，观测沿测线方向相应频率的电
10
1 1000 100 10 1 0.1
1 0.01 1000 100 10 1 0.1
1 180 1000 100
site:74
10 1 0.1 0.01
0.01
0
180
180
-180 1000 100 10 1 0.1 0.01
1 0 -1 0 1000 2000
1 0 -1
Original apparent resistivity section 3000 4000 5000 6000
– 由于测点靠近场源而产生的非平面波效应。 – 由于场源下的地质情况而产生的场源附加效应（或 叫混叠效应）。 – 场源与测点之间地质体的影响被投射开来，产生的 阴影效应。
• 对场源效应所作的改正统称为场源效应校正。
场源效应校正
• 非平面波效应的校正 • 场源附加效应及校正 • 场源阴影效应及校正
– 参考书目 – 何继善等编 可控源声频大地电磁法 中南工大出版社 1990
Controlled Source Audio Magneto Telluric (CSAMT)
A B
Transmitting Source
Offset
Hy Ex
Hy
R x Receiving Station
Ex
High signal-to-noise ratio and high precision within 3000m depth. 电磁法勘探技术
46 48 51 54 56 586062 64 66 68 7072 74 76 78 80 82 3 2 1 0 -1
3 2 1 0 -1
29
33 35
38
41 43
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
Resistivity inversion section
29 30 0 33 3435 37 38 39 41 42 43 44 46 47 48 50 5152 54 56 58 59 60 61 62 64 65 66 67 69 70 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 0 -500 -500
可控源声频大地电磁测深资料静 态位移校正
• 产生机理：一般认为，当地表存在局部 导电性不均匀体时，电流流过不均匀体 ，并在其表面上形成积累电荷，进而产 生一个与外电流场成正比的附加电场， 使得实测的各个频率的视电阻率值相对 于无局部不均匀体时有一个常系数的变 化。从而使绘于双对数坐标系中的电磁 测深视电阻率曲线，沿视电阻率轴发生 上下平移。
1
0.1
0.01
汇报内容
• • • • • 野外施工方法 理论模拟 资料处理 实例 资料归档
资料处理
• CSAMT资料处理主要是消除各种效应、绘制视 电阻率和相位曲线或拟断面图，对CSAMT资料 进行正反演计算获得深度域的电阻率断面等。 • 资料处理包括以下几个步骤：
– 预处理（其中包括观测数据的解编、信号的回放检 查、仪器系统的标定等）。 – 由时间域信号转换为频率域信号。 – 张量阻抗的性质及计算。 – 场源效应、静态效应等的消除和校正。 – 绘制成果图件。 – 一维、二维正反演计算。
• 产生的影响：静态位移会使测深曲线的 定量解释结果，无论电阻率还是层厚度 都会产生误差；而在对视电阻率拟断面 图作定性解释时，会使粗心的解释者误 将静态位移推断为陡立的深大断裂或垂 向大延伸的异常体。因此，对静态位移 作校正，消除或减小其影响，是CSAMT资 料处理的一项不可缺少的重要任务
• 校正方法：静态位移不可避免，我们必 须对那些与水平电场E有关的测量值进行 校正。基本方法有三个： • 空间滤波法； • 相位积分法； • 使用独立的、无静态效应的测量结果进 行辅助校正
line:1 site:78
10.0
1.0 1000.00 100.00 10.00 1.00 0.10 0.01
Apparent resistivty(ohm.m)
100.0
line:1 site:37
Frequency(Hz)
suburb
10.0
1.0 1000.00 100.00 10.00 1.00 0.10 0.01
Frequency(Hz)
suburb
Data quality
1000
site:58
100
10 1000 100 10 1 0.1 0.01
平房区
180
高楼区
1000
0
垃圾场
site:70
1000 100 10
site:73
100
site:46
100
100
-180
平房 区
0.1 0.01