EH-4野外工作方法
EH-4大地电磁法探测地下暗河
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EH-4大地电磁法探测地下暗河EH-4大地电磁法是一种常用的地球物理勘探方法。
它利用大地电磁场的破坏作用,探测地下物质的电性和磁性差异,从而识别地下构造和矿产资源。
近年来,这种勘探方法在地下水和地下暗河的探测方面得到了广泛应用。
本文主要介绍EH-4大地电磁法探测地下暗河的原理、方法和应用。
首先,我们需要了解大地电磁场的基本概念和特点。
大地电磁场是指地球内部电流系统和地球表面电磁场之间的相互作用,具有强的渗透力和破坏力。
通过检测地球表面电磁场的变化,我们可以间接探测地下结构和水文地质情况。
EH-4大地电磁法探测地下暗河的方法一般分为三个步骤:准备工作、实地勘测和数据处理。
准备工作包括制定勘测方案、选取适当的探测设备和安排人员、调查勘测区域的地貌地球化学特征和地质构造情况等。
实地勘测需要在勘测区域内布设探测点,在不同时间段内采集地面电场和磁场数据。
数据处理包括数据滤波、计算电阻率、绘制等值线图等步骤。
EH-4大地电磁法探测地下暗河的应用主要集中在以下两个方面:一是地下水资源的勘探和管理,二是地下暗河的探测和研究。
对于地下水资源的勘探和管理,EH-4大地电磁法可以帮助我们确定水文地质条件、掌握水资源分布情况、预测水质和水量等。
而在地下暗河的探测和研究方面,EH-4大地电磁法可以提供较为完整的地下暗河系统情况,识别暗河的规模、位置、深度、水文地质等特征,为相关研究和管理工作提供科学依据。
总之,EH-4大地电磁法是一种有效的地球物理勘探方法,可用于探测地下水文地质条件和暗河的分布情况等。
在野外勘测中需要严格按照规范操作,对现场数据采集结果进行科学分析和评估,进一步优化勘测方案和方法,提高勘测数据的可靠性和准确性。
CSAMT和EH-4原理、工作方法简介
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一、可控源音频大地电磁测深法(CSAMT )(1)方法特点及应用范围可控源源音频大地电磁法(Controlled Source Audio-frequency Magnetotellurics, 简称CSAMT 法)最早是由加拿大多伦多大学的D.W.Strangway 教授和他的学生Myaron Goldtein 于1971年提出。
针对大地电磁测深法场源的随机性和信号微弱,以致观测十分困难这一状况,他们提出了一种改变方案——采用可以控制的人工场源。
从而从理论和实验两方面奠定了CSAMT 法的基础。
自70年代中期起CSAMT 法得到了实际应用,一些公司相继生产用于CSAMT 法测量的仪器和解释应用软件。
特别是自80年代以来,方法理论和仪器都得到了很大发展,应用领域也扩展到了地质普查、勘探石油、天然气、地热、金属矿床、水文、环境等方面,从而成为受人重视的一种地球物理方法,目前在我国已将本方法作为危机矿山深部资源勘探的重要手段,在许多矿山取得了很好的效果。
我们可以用图2-1来说明最常用的一种标量CSAMT 法的测量过程:场源:用发送机通过接地电极A 、B 向地下供交变电流,在地下形成交变电磁场。
电流的频率可在一定范围内变化,通常从2-3~213Hz 按2进制递变,在接地十分困难的地方可用不接地回线作垂直磁偶极子来发送电磁场。
测量:在距离AB 相当远的地方进行测量。
所谓“相当远”指的是在这些地方的电磁场已接近平面波,从而可使用卡尼亚电阻率计算公式并方便解释。
若选用直角坐标系,X 轴平行AB ,Z 轴垂直向下,那么标量测量是在测点测量每一频率的电场分量E X 和正交的磁场分量H Y ,并按:E E y x f 251=ρ计算卡尼亚电阻率。
式中f 为频率。
当从高到低逐个改变频率。
便可得到卡尼亚电阻率测深曲线。
根据需要,可以分别以相互垂直的两组场源供电,对每个场源都测量5个电磁场分量,从而形成张量CSAMT 测量。
EH4工作技术方法及要求
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第一章工作技术要求第一节方法技术要求一、执行技术标准DZ/T0173—1997 大地电磁测深法技术规程DZ/T 0153—95 物化探工程测量规范GB/T 9649.28—1998地球物理勘查术语分类代码DD2006-3 岩矿石物性调查技术规程CH 2001-92 全球定位系统(GPS)测量规范DZ/T0069-93 地球物理勘查图图式图例及用色标准二、测网布设测网布设,若条件许可,可由专业测量人员布设,也可由物探探人员采用GPS 定位测量布设。
2、测网精度要求依据《物化探工程测量规范》(DZ/T0153-95),测点的点位、相邻点距及其高程精度要求见下表:表1 测网精度主要技术指标上表中各项精度均以中误差衡量,并以二倍中误差为限,本次进EH4测量,其平面定位误差极限分别2.0米;相邻点距(本次工作相邻点距为20米)相对中误差极限为1.0米。
3、物探测深点定位测量的仪器设备及方法技术(1)仪器设备本次物探测点定位测量,可选用合众思状生产的G738CM接收机进行,其仪器主要性能及精度参数如下:实时差分精度①:亚米级(CEP)(外部源修正或SBAS)后差分处理①:亚米级(CEP)静态精度①(外接天线):平面 5mm+1ppm高程 10mm+1ppm工作温度:-20℃~+50℃存储温度:-40℃~+60℃防震能力:抗1.2米高度水泥地面自由跌落防尘防水能力:IP65,完全保护从各个方向的冲水及扬尘G738CM接收机 G738CM接收机实现实时差分图示(2)物探测点定位测量1)观测方式选择——进入资源管理器后,在工作模式中选SBAS方式,即选用实时差分观测方式。
2、新区单点求三参数求取——在求三参数测量的过程中,新建工程时输入相应参数时,放样限差应选0.5米,当求取三参数后,应自少还要在矿区内检测1-3个已知点,观精度并确证无误后,这个三参数才能用于本矿区生产。
3、定点测量——连接主机后,就可打开工程管理文件进行测量,注意每次测量结束应保存。
EH4双源大地电磁测深系统及其应用
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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
EH-4野外工作方法
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EH-4野外⼯作⽅法4 EH-4⾼频⼤地电磁测深技术4.1 EH-4⾼频⼤地电磁测深原理EH-4⾼频⼤地电磁测深系统由美国EMI 公司和Geo-metrics 公司联合研制出的电导率张量测量仪。
EH-4利⽤⼤地电磁的测量原理,通过配置的⼈⼯电磁波发射源,可以弥补⼤地电磁场的寂静区和⼏百赫兹附近的⼈⽂电磁⼲扰谐波;EH-4依靠先进的电磁数据⾃动采集和处理技术,将⼤地电磁法(MT )和可控源⾳频⼤地电磁法(CSAMT )结合起来,实现了天然信号源与⼈⼯信号源的采集和处理,成为国际先进的双源⼤地电磁测深系统。
该系统能观测从地表数⽶⾄⼀千多⽶的地质断⾯的电性变化信息,基于对断⾯电性信息的分析研究,可以应⽤于地下⽔研究、环境监测、矿产与地热勘察,以及⼯程地质调查等。
该系统适⽤于各种不同的地质条件和⽐较恶劣的野外环境。
其⽅法原理与传统的MT 法⼀样,它是利⽤宇宙中的太阳风、雷电等⼊射到地球上的天然电磁场信号作为激发场源,⼜称⼀次场,该⼀次场是平⾯电磁波,垂直⼊射到⼤地介质中,由电磁场理论可知,⼤地介质中将会产⽣感应电磁场,此感应电磁场与⼀次场是同频率的,引⼊波阻抗Z 。
在均匀⼤地和⽔平层状⼤地情况下,波阻抗是电场E 和磁场H 的⽔平分量的⽐值。
()H E i e H E-=Z (1)225151y x xy xy H E f Z f==ρ(2) 225151x y yx yx H E f Z f ==ρ(3)式中f 是频率,单位是Hz ,ρ是电阻率(M ?Ω),E 是电场强度(mv/km ),H 是磁场强度(nT ),E ?是电场相位,H ?是磁场相位,单位是mrad 。
必须提出的是,此时的E 与H ,应理解为⼀次场和感应场的空间张量叠加后的综合场,简称总场。
在电磁理论中,把电磁场(E 、H )在⼤地中传播时,其振幅衰减到初始值e /1时的深度,定义为穿透深度或趋肤深度(δ)f ρδ503= (4)由(4)式可知,趋肤深度(δ)将随电阻率(ρ)和频率(f )变化,测量是在和地下研究深度相对应的频带上进⾏的。
EH4野外工作原理与应用
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EH4野外工作原理与应用EH4大地电磁系统是由美国GEOMETRICS和EMI公司联合生产的采用最新数字处理器的连续电导率成像系统, 该系统是采用天然场源与人工场源相结合大地电磁测量系统, 其有效勘探深度为几十米至一千米左右, 很适合于我国目前矿产勘探的现实需求, 与其他大地电磁系统如加拿大凤凰公司生产的V系统、美国EMI公司生产的MT系统等电磁仪一样, 其观测的基本参数为正交的电场分量, 和磁场分量, 。
通过密点连续测量, 采用专业反演解释处理软件可以组成地下二维电阻率剖面, 甚至三维立体电阻率成像。
(1)EH4是全新概念的电导率张量测量仪通常意义下的电探仪,指的是交、直流电阻率剖面仪。
这两种方法都是有源测量方法,需要向地下直接供电,并且随着测量深度加大,电极布线和供电量都不断增加,野外劳动强度大,效率低。
另一方面,尽管这两种方法都属于有源电探,但采集到的视电阻率值都属于标量范畴,对辨别地下二度体异常的走向无能为力。
大地电磁同属于电探,但它是无源测量。
利用天然电磁场,虽然避免了大电流供电,但天然电磁场不稳定,而且某些频段先天不足,干扰强,讯号弱。
参看(图1)大地电磁场水平分量频谱展示图。
它反映了天然电磁场与人文电磁场的分布情况。
在1Hz左右,无论电场和磁场都是低谷;在1000Hz处磁场几近寂静,电场有一低谷。
在几十赫兹到104Hz范围内,人文活动的电磁场干扰特别严重。
这些特点决定了大地电磁法只适合于采集较低频率。
通常观测时间长,分辨率较低,适合解决深层宏观问题。
所以尽管电探方法起源最早,几十年来,由于以上的局限性,一直阻碍它的发展。
几十年来,1000米以内,几百米上下,正是人类经济、文明活动在地壳上层最活跃的深度。
其它物探方法,如地震勘探法,自40-50年代之后都开始大展身手,而浅、中深度范围的电探则相对寂寞冷落,处于陪衬地位。
EH4是全新概念的电导率张量测量仪。
它利用大地电磁的测量原理,但配置了特殊的人工电磁波发射源。
EH_4大地电磁技术的原理及其在工程物探中的应用
![EH_4大地电磁技术的原理及其在工程物探中的应用](https://img.taocdn.com/s3/m/5c8eb5e94afe04a1b071decd.png)
实践经验,要求样本容量 n≥50 以及每一个 npi(或 np^ i)的值都≥5,而且
最好在 5 以上,若 npi(或 np^ i)<5,则适当地与相邻组的 npi(或 np^ i)进行合
并求 ni-np^ i 的值。
(2)提出原假设 H0:该门课程学生考试成绩服从正态分布 N(μ,σ2),
参数 μ 和 σ2 的极大似然估计为 μ= Σxi =x ,σ2= Σ(xi-x )2 =s2;备择假设
与 X-Dipole 的相互垂直,使用罗盘仪定向。
图 1 EH-4 工作示意图 3.3 磁棒布置 磁棒离前置放大器大于 5 米,为了消除人文因素干扰两个磁棒要 埋入地下,保证其平稳,用罗盘仪和水平尺使 HX、HY 两磁棒相互垂直且 水平。所有的工作人员离开磁棒至少 5 米,尽量选择远离房屋、电缆、大 树的地方布置磁棒。 3.4 AFE(前置放大器)布置 电、磁道前置放大器放在测量点上,即两个电偶极子的中心,为了 保护电、磁道前置放大器,应首先接地,AFE 远离磁棒至少 5 米。 3.5 主机布置 主机要放置在远离 AFE(前置放大器) 20 米的一个平台上,而且操 作员最好能看到 AFE 和磁棒的布置。 4.应用实例 4.1 目的要求 2007 年,我们利用 EH-4 电磁仪在云南对新庄隧道进行电磁勘探, 共完成有效物理测点 160 个,以查明: (1)断层的视倾角、破碎带宽度和深度; (2)岩溶洞穴、暗河、软弱带及富水带的埋深和规模; 4.2 地形地质概况及地球物理特征 4.2.1 地貌概况 测区位于长江北岸低山区,属中~深切割的侵蚀、剥蚀低山地貌, 隧道顶部须家河组砂岩突起山岭形成地表水分水岭,须家河组上部侏 罗系地层形成 15~30°的斜坡,斜坡间纵向冲沟较发育,测区岩溶槽 谷,溶蚀洼地、落水洞、溶洞等岩溶发育。隧道位于云南省新庄村,区内 最高点为须家河组砂岩山岭—— —高程 570.3m,最低为进口段新庄村,高 程 167m。相对高差 400m。植被较发育,沿线居民点零星分布,隧道进口 无公路相通,出口附近有公路相通。 4.2.2 地质概况 测区内地层由新到老依次出露有:第四系全新统坡洪积层 (Q4dl+pl)、坡残积层(Q4dl+el)、坡崩积层(Q4dl+col);下伏侏罗系下统 珍珠冲组 (J1z) 泥岩夹砂岩;三叠系上统须家河组上段砂岩夹页岩 (T3xj2);三叠系上统须家河组下段页岩、砂岩夹煤线(T3xj1);三叠系中 统雷口坡组页岩夹盐溶角砾岩、泥质灰岩、角砾状灰岩等(T2l);三叠系 下统嘉陵江组四段盐溶角砾岩与灰岩互层(T1j4)。 4.3 资料解释结果 把电测深曲线、等 ρs 断面图(电阻率等值线断面图)以及地质资料 作为资料解释的基本依据。根据电阻率断面图中背景值的大小、低阻异 常的形态、低阻异常值及其与背景值的差异等,并结合实际地段所对应 的地层岩性,对地层分界线、断层、岩溶及岩体的破碎、软弱或含水情况 进行判释。 通过对测量数据进行处理获得电阻率 - 深度断面图(图 2)。 由图 2 可以看出,地层分界线明显,基本查明 (下转第 501 页)
阿尔山地热EH-4勘测工作小结
![阿尔山地热EH-4勘测工作小结](https://img.taocdn.com/s3/m/9125dd5fb307e87101f6961a.png)
内蒙古阿尔山地热EH-4勘测工作小结目录一、概述二、地质概况及地球物理特征三、工作方法基本原理四、野外工作方法技术五、数据处理六、资料解释七、结论与建议一、概述⒈目的任务随着我国市场经济的发展和人们对生活质量的追求与环境意识的增强,全国各地热资源的勘查与开发呈现出日益增长的势头。
地热资源作为一种绿色能源,是集能源、矿产和水源于一体的清洁能源矿产,可用于供热、采暖、医疗、洗浴、康乐、温室种植等各个方面,在人们日益注重生活质量、加强环保的城市地区,投资开发地热已成为时尚,投资来源多样化。
地热田地质勘查的主要内容是研究地热田的地层、构造、岩浆(火山)活动及地热显示特点,阐明地热田的地质条件,确定热储层、盖层、导水和控热构造。
对于受断裂控制的地热田,着重研究断裂的形态、规模、产状、组合关系等,阐明断裂系统与地热的关系。
对于层控的地热田,应详细划分地层、确定地层时代,区分储层和盖层,着重研究热储层结构、热储层的岩性、厚度及其分布范围,以及热储层的孔隙、裂隙或岩溶发育情况等影响地热流体储存、运移、富集的地质因素。
结合地层岩性、构造特征,EH-4电导率成像系统勘查工作的主要任务是:①查明区内主要断裂构造的空间分布特征;②提供详细的解译资料以供布设最佳地热孔位参考。
⒉工作完成情况野外工作于年月日开始,月日结束。
工作量完成情况如下表所示,基本查明区内地层岩性结构和主要断裂分布特征。
二、地质概况及地球物理特征⒈ 地质构造本工作区属内蒙-大兴安岭地槽褶皱系的大兴安岭优地槽褶皱带,大兴安岭优地槽褶皱带主要分布在阿尔山-达尔滨湖一线以北地区,本区地处该褶皱带的南翼。
加里东时期发育成中亚蒙古大洋,并形成岛链。
华力西中早期继续发育地槽型沉积。
于早石炭世莫尔根河组沉积之后结束地槽沉积。
此后,该区再未发生地槽沉积,故也称中华力西期褶皱。
⒉ 地层及岩性区内出露地层较全,从古生界到新生界都有出露,前第四系广泛出露在工作区河谷两侧边界的中、低山地区。
EH-4 电磁测深在某地区隧道物探中的应用
![EH-4 电磁测深在某地区隧道物探中的应用](https://img.taocdn.com/s3/m/2cdde9d8b7360b4c2e3f64ea.png)
EH-4 电磁测深在某地区隧道物探中的应用摘要:随着科学技术的发展,EH-4 大地电磁测深法勘探技术,得到了快速的发展。
本文简单介绍了EH-4 大地电磁测深的基本理论,并通过实际的野外施工工作,资料分析和异常解释,了解了该地区的地质情况,为后面隧道施工提供地质依据。
Abstract院With the development of science and technology, EH-4 magnetotelluric sounding prospecting technology has got rapiddevelopment. This article simply introduces the basic theory of EH-4 magnetotelluric sounding, and learns about the geology of the regionthrough the actual field construction work, data analysis and anomaly interpretation, which provides geological basis for the tunnelconstruction.关键词:EH-4;大地电磁测深;电阻率异常;隧道Key words院EH-4;magnetotelluric sounding;resistivity anomaly;tunnel 中图分类号院P631;U45 文献标识码院A 文章编号院1006-4311(2014)29-0118-020 引言EH-4 大地电磁测深法伴随着仪器采集的提升,以及分析和反演解释技术的进步的产生的。
EH-4 可有效的运用于地下水调查、隧道勘探、矿产与地热勘探及工程研究。
本次勘查通过采用EH4 高频大地电磁测深法,取得了较为显著的效果,对后期的隧道开挖工作有较大的指导作用。
EH4工作技术方法及要求
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EH4工作技术方法及要求一、数据收集与整理1.了解问题:首先要了解所面临的问题或挑战,明确问题的定义和背景。
2.收集数据:收集相关的数据,并采用合适的方法进行数据整理,确保数据的准确性和可靠性。
3.定量分析:对收集到的数据进行定量分析,通过统计和综合分析找出问题的核心因素和关键环节。
4.构建问题树:根据分析结果,构建问题树,将问题拆解成多个子问题。
二、解决方案的制定1.确定目标:根据问题树,明确解决问题的目标和要求。
2.可行性分析:对每个子问题进行可行性分析,评估方案的可行性和实施难度。
3.创新思维:运用创新思维方法,开展头脑风暴,寻找潜在的解决方案。
4.选择最佳方案:综合考虑各种因素,选择最佳的解决方案。
三、方案实施与监控1.制定计划:根据选定的方案,制定详细的实施计划,并分配工作任务。
2.协调沟通:组织相关部门和人员,确保各个环节的协调沟通顺畅。
3.实施过程控制:对实施过程进行监控和控制,及时发现和解决问题,确保实施进度和质量。
4.数据分析与评估:对实施过程和效果进行数据分析和评估,反馈到改进方案中。
四、结果总结与持续改进1.结果总结:对实施结果进行总结分析,总结经验教训。
2.改进方案:根据总结分析结果,对方案进行改进和优化。
3.经验复用:将成功的经验进行归档和整理,为类似问题的解决提供借鉴。
4.持续改进:在实施过程中不断进行反馈和调整,不断优化流程和提高效率。
在实施EH4方法时,需要遵守以下要求:1.严谨性:对数据和信息进行严格的审核和验证,确保准确性和可靠性。
2.均衡性:在解决问题时,要考虑各种因素的平衡,避免过度优化造成其他问题。
3.综合性:对各种可能的解决方案进行综合评估,选取最佳的方案。
4.可持续性:解决方案应具有可持续性,考虑长期效果和可维护性。
总而言之,EH4工作技术方法及要求是一个系统的、全面的问题解决方法,要求在数据收集与整理、解决方案制定、方案实施与监控以及结果总结与持续改进等方面进行规范和要求。
EH-4使用说明书-中文版
![EH-4使用说明书-中文版](https://img.taocdn.com/s3/m/6360f3b0c77da26925c5b0b2.png)
简介0.0 简介Stratagem这套仪器是一种用来测量地下几米到一公里多深的地球电阻率的特殊大地电磁测深(MT)仪器。
这套仪器既可以使用天然场源的大地电磁信号,又可以使用人工场源的电磁信号,以此来获得测量点下的电性结构。
大地电磁测深(MT)仪器是通过同时对一系列当地电场和磁场波动的测量来获得地表的电阻抗。
这些野外测量要经过几分钟;傅立叶变换以后以能谱存储起来。
这些通过能谱值计算出来的表面阻抗是一个复杂的频率函数,在这个频率函数中,高频数据受到浅部或附近的地质体的影响,而低频数据受到深部或远处地质体的影响。
一个大地电磁(MT)测量给出了测量点以下垂直电阻率的估计值,同时也表明了在测量点的地电复杂性。
在那些点到点电阻率分布变化不快的地方,电阻率的探测是一个对测量点下地电分层的一个合理估计。
Stratagem这套系统是由两个基本组件构成:一个接受机,一个发射机。
在高频段,天然信号通常比较微弱,使用发射机能够提高数据的质量;对于某些应用或某些情况下,由发射机提供的额外的高频信号我们可以不必使用。
Stratagem这套仪器可以有效的用于地下水调查、环境的地下特征调查、矿产与地热勘探及工程研究。
因为该仪器的供电电池既灵巧致密又便携,所以即使在崎岖的山区和恶劣的地区也能顺利的操作和工作,Stratagem系统的快速采集速度和便携性为我们的勘察设计提供了灵活性。
表面阻抗可以很快的以电阻率的形式显示出来,也可以一组组处理,并实时在剖面中呈现出来,这种实时显现的灵活多样性能够让调查者根据对初步处理和测量结果的分析而改变测量设计。
1.0系统配件以下说明的是Stratagem的各个组件。
该系统配置的标准接收机设计的采集频宽为100KHz到11.7Hz。
可选的接收机组件和标准的接收机一块使用它的采集频率可以从1000Hz 扩展到0.1Hz。
标准配件及它们的连接见图一和图二。
标准接收机配件4 不锈钢电极1 系统地电极与接地电缆4 带有26米电缆的缓冲电极1 前置放大器2 磁探头(型号BF6)2 磁探头连接线1 EH4主机1 IBM键盘1 主机控制电缆1 主机电源线1 操作说明书1 深循环12伏可充电电池(不包括在电解组件)可选接受机组件4 非极化电极(铜-硫酸铜)4 100米电极线2 磁探头(BF10)2 磁探头连接线发射机组件(400A㎡)2 发射天线组合1 中心扣环1 发射机1 发射机电源线和接地电极1 发射控制器和电缆1 发射机存储包1深循环12伏可充电电池(NOT included with lease-pool units)发射机组件(5000安系统)2 发射天线组合1 循环回路天线组件4 带拉杆的夹板回路天线组件7 高标准的金属电极8 发射机1发射机电源线和接地电极1发射控制器电缆组1深循环12伏可充电电池(NOT included with lease-pool units)可选有用配件罗盘(秀珍经纬仪可以定方向,校准磁探头水平)水平仪(如没有袖珍经纬仪可用的情况下可以用用来校准磁探头水平)测量尺(至少30米长)水容器(装水用来湿润非极化电极)铲子和挖壕工具(用来埋磁传感器和非极化电极)小铁锤或地质锤(使钢电极插入坚硬的土里)万用表(用来检查电池,测量电阻,检查接触电阻和电路接通)彩旗和塑料锥(用来标主测点)对讲机及充电器(用于发射机与接收机两地之间的人员通讯)外部的框架背包(用于携带主机)野外的笔记本或文件夹(用于野外记录和热敏打印机的输出)12伏电池充电器系统备份:时间序列文件因太大而不能存储在高密度软盘上,一般情况一天中生成的数据大概在50到100M之间。
EH4使用说明
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频率域双源型连续电导率剖面仪 EH-4
仪器系统简介
Geometrics(乔美特利)公司生产的 EH-4 双源大地电磁测深系统,采用 EMI 磁可控源专 利技术与天然场源相结合,它用一组垂直布置的磁偶极子作为张量发射磁可控源,发射频率 从 500Hz 到 100KHz 的电磁波以弥补大地电磁场的寂静区和几百赫兹附近的人文电磁干扰谐 波,可更好地描述地下的复杂构造;汽车电瓶供电使系统比电可控源系统更轻便灵活,适合 复杂地形的勘探。
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地质找矿中推荐使用的各种物探装备 实例3. 美国克罗拉多-卡力波银矿EH-4电阻率剖面成象图
其在中国的独家总代理为劳雷工业公司。
应用领域
◆ 金属矿详查和普查 ◆ 岩土电导率分层 ◆ 地下水探测 ◆ 大坝、铁路、桥梁等基岩调查 ◆ 煤田高分辨率电探 及采空区调查 ◆ 环境调查 ◆ 咸/淡水分界面划分 、冻土层调查、海水入侵区域调查等 ◆ 勘探深度1000米以上 ◆ 铁路/公路路基/隧道勘查
地质找矿中推荐使用的各种物探装备
地质找矿中推荐使用的各种物探装备频率域双源型连续电导率剖面仪eh?4仪器系统简介geometrics乔美特利公司生产的eh4双源大地电磁测深系统采用emi磁可控源专利技术与天然场源相结合它用一组垂直布置的磁偶极子作为张?发射磁可控源发射频率从500hz到100khz的电磁波以弥补大地电磁场的寂静区和几百赫兹附近的人文电磁干扰谐波可?好地描述地下的复杂构造
EH4物探测深法在矿床勘查中的应用
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1 E H 4 工 作 原 理
E H4型 S t r a t a Ge m 电磁 系 统 是 世 纪 九十 年 代 由美 国 EMI 公 司和 Ge o me t r i c s 公司 联合推 出的 新一代 电磁 仪 , 能 观 测到离地表几 米至 4 0 0米 ~ 1 0 0 0 米 内的地质 断面的 电性 变化信 息。 S t r a t a g e m这 套系 统是 由两个基 本组件构成 : 一 个 接受 机 , 一 个发射 机 。 其 方法 原理 与传 统 的 MT法一 样 , 它是利 用宇宙中的太阳风 、 雷 电等入射到地球 上的天然 电磁
( Gu a n g d o n g P r o v i nc e Nu c l e a r I n d u s t r i a l Ge o l o g y I n v e s t i g a t i o n I n s t i t u t e . S h a o g u a n 5 1 2 0 2 8 , Ch i n a )
Ab s r t a c t : E H 4 i s a l i g h t we i g h t . f a s t a n d e n e r g y — s a v i n g d u a l — s o u r c e e l e c t r o ma g n e t i c i ma g i n g g e o p h y s i c a l s o u n d i n g
me t h o d , t h i s  ̄ p a p e r i n t r o d u c e s t h e p r i n c i p l e o f E H4 ,t h e i f e l d wo r k me t h o d , a n d u s e s EH4 t o i n v e s t i g a t e t h e Na n l i n g F o r e s t
EH4法的野外数据采集
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EH4法的野外数据采集实验报告专业:勘察技术与工程学号:姓名EH4法的野外数据采集一、实验目的通过本次实验了解和掌握EH4法野外数据采集的工作原理及方法,以及测量方式的设计和仪器参数的设计。
二、实验要求在做实验过程中,仪器要求轻拿轻放严禁硬扯仪器的连线。
尤其是磁棒,连接时要注意接口是否正确,放在地上时,要轻轻放下,拿起时要轻轻拿起。
三、实验器材EH4主机一台,电极四根,磁棒两个,电瓶两个,发射机一台,发射天线一个,测绳,记录本等四、实验原理它既然是电法勘探仪器,那么它最终所要涉及的物理量离不开电压、电阻率,等物质的电性参数、EH-4与直流电法仪不同之处就是它不是直接利用欧姆定理R=U/I ,而是利用测量地表Ex 、Ey 、Hx 、Hy ,通过计算卡尼亚电阻来计算反映地下物质的电性结构。
直流电法仪是通过改变供电电极距来改变测量深度,EH-4是通过改变测量电磁场频率来改变探测深度。
五、实验步骤电极的安装:1:布设工作站时,由于每个导线都分子母头,因此连接时应仔细查看。
布设工作站最开始首先是电极的布置。
2:在测点的位置,通常将沿着测线的方向定义为X轴的方向,垂直此方向的定义为Y轴方向,这两个方向都尽量不要超过正负2度。
前置放大器(AFE)上四个电极的接口从左至右依次为EX0、EX1、EY0、EY1,而在测点上,沿X轴方向应为X0和X1,在Y方向上应为Y0和Y1,这些电极的布置和工作主机内“Change channel”这一参数的设置有关。
半插进土里,在土质坚硬的地区或乱石区,除了用到一些挖掘工具外,还要一些浇灌工具;3:四个电极的中心位置尽量与测点相符,将电极移到所需位置,一为了增加电极的耦合性,还要用到浇注工具。
由于EH-4的电极距通常都很小,因此浇注面积不宜过大,一般应控制在半径20CM内,同时还要考虑的电极的激化情况。
磁棒的安装:1:用探头线把磁棒和AFE连接起来,注意线的子母接头和磁探头高频和低频的区别。
EH4工作技术方法及要求
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第一章工作技术要求第一节方法技术要求一、执行技术标准DZ/T0173—1997 大地电磁测深法技术规程DZ/T 0153—95 物化探工程测量规范GB/T 9649.28—1998地球物理勘查术语分类代码DD2006-3 岩矿石物性调查技术规程CH 2001-92 全球定位系统(GPS)测量规范DZ/T0069-93 地球物理勘查图图式图例及用色标准二、测网布设测网布设,若条件许可,可由专业测量人员布设,也可由物探探人员采用GPS 定位测量布设。
2、测网精度要求依据《物化探工程测量规范》(DZ/T0153-95),测点的点位、相邻点距及其高程精度要求见下表:表1 测网精度主要技术指标上表中各项精度均以中误差衡量,并以二倍中误差为限,本次进EH4测量,其平面定位误差极限分别2.0米;相邻点距(本次工作相邻点距为20米)相对中误差极限为1.0米。
3、物探测深点定位测量的仪器设备及方法技术(1)仪器设备本次物探测点定位测量,可选用合众思状生产的G738CM接收机进行,其仪器主要性能及精度参数如下:实时差分精度①:亚米级(CEP)(外部源修正或SBAS)后差分处理①:亚米级(CEP)静态精度①(外接天线):平面 5mm+1ppm高程 10mm+1ppm工作温度:-20℃~+50℃存储温度:-40℃~+60℃防震能力:抗1.2米高度水泥地面自由跌落防尘防水能力:IP65,完全保护从各个方向的冲水及扬尘G738CM接收机 G738CM接收机实现实时差分图示(2)物探测点定位测量1)观测方式选择——进入资源管理器后,在工作模式中选SBAS方式,即选用实时差分观测方式。
2、新区单点求三参数求取——在求三参数测量的过程中,新建工程时输入相应参数时,放样限差应选0.5米,当求取三参数后,应自少还要在矿区内检测1-3个已知点,观精度并确证无误后,这个三参数才能用于本矿区生产。
3、定点测量——连接主机后,就可打开工程管理文件进行测量,注意每次测量结束应保存。
EH4野外工作方法的研究与应用
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四川 地质 学报
V 1 1 o D c 2 1 o. . 3 N 4 e. 0 1 ,
E 4野外 工作方法 的研 究 与应用 H
吴银龙 ,陆明锋 ,李 琴
(. 1浙江省第九地质大 队,浙江 湖州 3 3 0 1 0 0;2河北省地 球物理勘 查院,河北 廊坊 0 50 ) . 600
3 E 4 H 成像 系统野外工作方法
S a G m H一 4 tt e E ra 型电磁系统野外工作有两种工作方式 :一种是单点测深 ,另一种是连续剖面测深 , 选用何种方式 由研究任务确定 。该系统通常采用天然场源 ,只有在天然场信号很弱或者根本没有信号的 频点上 ,才使用人工场源 ,用以改进数据质量 ,提高数据信噪。它可以在 0 z 10H 的宽频范围 .1 至 0 k z H 内采集数据 ,为确保数据质量与工作实效 ,上述频带 又分成 四个频组 :一频组 :0 H l z .1 z k ,二频组 : H 1H ~ k z 0 z l ,三频组 :3 0 z 3 H ,四频组 :1 ~ 9 H ,具体观测 中使用哪几个频率组 ,可视 睛况 H 0H 一 k z .5 9 k z 灵活掌握 。在野外能实时获得 的 H 、E 、H 、E 振幅 , H 、 E 、5H 、5 y y x x y y x [ x c 相位 ,一维反演和二 , , E 维电阻率成象结果 。在室 内数据处理后 ,可获得二维正 、反演结果等。开展工作的前一天一定要做平行 试验 ,检测仪器是否工作正常 ,要求两个磁棒相隔 2 3 ~ m,平行放在地面 ,两个 电偶极子也要平行。观 测电场 、磁场通道的时间序列信号 ,分别为低频和高频段磁场 、电场信号波形 图,从图中可以看出,两 个方 向通道的波形形态和强度均基本一致 ,说 明仪器工作正常口 】 。 31电极 的布 置 . 工作时共用 四个 电极 ,每两个 电极组成一个 电偶极子 ,为了便于对 比监视电场信号 ,其长度都为相 等 ,与测线方 向一致 的电偶极 子叫做 X Dpl — i e与测线方 向垂直的电偶极子 叫做 Y Dpl。为了保证 o —i e o Y Dpl — i e电偶极子的方向与 X Dp l o — i e的相互垂直 ,用森林罗盘仪确定方向 , o 误差< 0 。;电偶极子的 ±. 5 长度用测绳测量 ,误差在< 0 m ±. 。 5 32 磁棒 布 置 . 磁棒离前置放大器应大于 5 m,为了消除人文干扰两个磁棒要埋在地下至少 5 m,用地质罗盘定方 向 使其相互垂直 , 误差控制在< 0 。 , ±. 2 且水平。 所有 的工作人员要离开磁棒至少 lm, O 尽量选择远离房屋、 电缆 、大树的地方布置磁棒。 33 A E前置放大器) - F( 布置 一 电 、磁 道前 置放 大器 放 在测 量点 上 ,即两个 电偶 极 子 的 中心 , 为了保护电、 磁道前置放大器应首先接地 ,远离磁棒
野外勘查工作方法三
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• 梅岭矿区出露的地层是中泥盆统大南湖组安山岩、 英安(玢) 岩和凝灰岩等,次火山岩主要为流纹斑 岩、石英斑岩、闪长玢岩等(图3) ,发生了广泛的 蚀变。
图3 梅岭矿区地质简图(方同辉,2005O) 及EH4 测线位置 1 —中泥盆统大南湖组安山岩;2 —中泥盆统大南湖组英安岩;3 — 中泥盆统大南湖组凝灰岩;4 —中泥盆统大南湖组火山角砾岩;5 — 闪长玢岩;6 —流纹斑岩;7 —石英斑岩;8 —断层;9 —钻孔及编号; 10 —EH4 测线位置及编号
EH-4 电导率成像系统
EH-4是一种对地下地质结构解析度最高、有 效探测深度适中(800~1200m)的地球物理测 深方法, 可以精确地解析探测矿体的三维形 态、规模、产状变化和细部结构。
பைடு நூலகம்
•
新近发现的卡拉塔格(红山) 铜金矿化带位于土屋—延东斑岩成矿
带北60 余公里处,北京矿产地质研究院在红山铜金矿区取得勘查进展, 并在其东侧新发现梅岭铜金矿区。矿区浅表铜、金矿化较强,蚀变矿 物组合复杂,黄铁矿化发育,以氧化矿为主,深部以黄铁矿-黄铜矿-石 英细脉为主。含矿围岩为火山角砾岩、石英闪长玢岩和安山岩等,围 岩蚀变主要为硅化、绢云母化、叶腊石化、绿泥石化、碳酸盐化。
TEM瞬变电磁法
• 瞬变电磁法也称时间域电磁法是利用不接地回线 向地下发射阶跃波或其它脉冲电流, 场激励大地 产生过渡过程场, 断电瞬间在大地中形成涡旋交 变电磁场, 测量这种由地下介质产生的二次感应 电磁场随时间变化的衰减特性, 从而达到解决地 质问题的目的。可以用来研究金属矿产和非金属 矿产, 研究地质构造, 进行煤田、汕气田、地热 田勘察, 寻找地下管线和地下人文遗迹。
TEM 与传统的直流电法\ 激电方法和频 率域电磁系统相比" 其探测深度明显偏大" 垂 向分辨率也高"易于探测到覆盖层之下的良导 矿体" 探测深度可达300-400m. 20 世纪80 年 代以来" 利用该方法相继发现了一批隐伏的 埋深较深的金属矿床! 如1983年澳大利亚发现 的赫利尔(Hellyer)多金属硫化物矿床" 埋深 130m!
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4 EH-4高频大地电磁测深技术
4.1 EH-4高频大地电磁测深原理
EH-4高频大地电磁测深系统由美国EMI 公司和Geo-metrics 公司联合研制出的电导率张量测量仪。
EH-4利用大地电磁的测量原理,通过配置的人工电磁波发射源,可以弥补大地电磁场的寂静区和几百赫兹附近的人文电磁干扰谐波;EH-4依靠先进的电磁数据自动采集和处理技术,将大地电磁法(MT )和可控源音频大地电磁法(CSAMT )结合起来,实现了天然信号源与人工信号源的采集和处理,成为国际先进的双源大地电磁测深系统。
该系统能观测从地表数米至一千多米的地质断面的电性变化信息,基于对断面电性信息的分析研究,可以应用于地下水研究、环境监测、矿产与地热勘察,以及工程地质调查等。
该系统适用于各种不同的地质条件和比较恶劣的野外环境。
其方法原理与传统的MT 法一样,它是利用宇宙中的太阳风、雷电等入射到地球上的天然电磁场信号作为激发场源,又称一次场,该一次场是平面电磁波,垂直入射到大地介质中,由电磁场理论可知,大地介质中将会产生感应电磁场,此感应电磁场与一次场是同频率的,引入波阻抗Z 。
在均匀大地和水平层状大地情况下,波阻抗是电场E 和磁场H 的水平分量的比值。
()H E i e H E
ϕϕ-=Z (1)
2
25151y x xy xy H E f Z f
==ρ (2) 225151
x y yx yx H E f Z f ==ρ (3)
式中f 是频率,单位是Hz ,ρ是电阻率(M ⋅Ω),E 是电场强度(mv/km ),H 是磁场强度(nT ),E ϕ是电场相位,H ϕ是磁场相位,单位是mrad 。
必须提出的
是,此时的E 与H ,应理解为一次场和感应场的空间张量叠加后的综合场,简
称总场。
在电磁理论中,把电磁场(E 、H )在大地中传播时,其振幅衰减到初始值e /1时的深度,定义为穿透深度或趋肤深度(δ)
f ρ
δ503= (4)
由(4)式可知,趋肤深度(δ)将随电阻率(ρ)和频率(f )变化,测量是在和地下研究深度相对应的频带上进行的。
一般来说,频率较高的数据反映浅部的电性特征,频率较低的数据反映较深的地层特征。
因此,在一个宽频带上观测电场和磁场信息,并由此计算出视电阻率和相位,可确定出大地的地电特征和地下构造,这就是EH-4观测系统的简单方法原理。
一般情况下,大地是非均匀的,波阻抗是空间坐标的函数,此时必须用张量阻抗来描述。
此外,大地电性分布的不均匀性,会引起电场的梯度变化,由此又产生磁场的垂直分量。
进一步的讨论将会涉及较深的电磁场理论和张量分析等内容,其知识已超出本课题的研究内容。
在解决一般性的工程地质调查中,作标量或张量观测即可。
EH-4高频大地电磁测深系统野外工作有两种工作方式:一种是单点测深,另一种是连续剖面测深,选用何种方式由研究任务确定。
该系统通常采用天然场源,只有在天然场信号很弱或者根本没有信号的频点上,才使用人工场源,用以改进数据质量,提高数据信噪比。
EH-4电磁测深系统可以在10Hz 至92KHz 的宽频范围内采集数据,为确保数据质量与工作实效,上述频带又分成三个频组:
一频组:10Hz ~1KHz ;
二频组:500Hz ~3KHz ;
三频组:750Hz ~92KHz 。
具体观测中使用哪几个频率组,可视情况灵活掌握。
在野外能实时获得Hy 、Ex 、Hx 、Ey 振幅,ΦHy 、ΦEx 、ΦHx 、ΦEy 相位,一维反演和二维电阻率成像结果。
在室内数据处理后,可获得二维反演结果。
4.2 EH-4系统野外工作方法及技术
4.2.1 观测点的布置
由手持式GPS进行中心点的定位,罗盘进行测量电极和磁棒角度和水平的控制,用皮尺进行电极距的测量和布设。
4.2.2 平行试验
在开展工作的前一天做平行试验,检测仪器是否工作正常,两个磁棒相隔5米远,平行放在地面,两个电偶极子也平行,观测电场、磁场通道的时间序列信号。
如图4-1所示,分别为低频和高频段磁场、电场信号波形图,从图中可以看出,两个方向通道的波形形态和强度均基本一致,说明仪器工作正常。
(a)低频段(b)高频段
做X-Dipole ;与测线方向垂直的电偶极子叫做Y -Dipole 。
为了保证Y -Dipole 电偶极子的方向与X-Dipole 的相互垂直,用罗盘仪确定方向,误差
5.0±<;电偶极子的长度用测绳测量,误差在5.0±<米。
4.2.4 磁棒的布置技术
磁棒离前置放大器大于5米,为了消除人文干扰两个磁棒埋在地下至少5厘米,用罗盘定方向使其相互垂直,误差控制在 2±<,且水平。
所有的工作人员离开磁棒至少10米,尽量选择远离房屋、电缆、大树的地方布置磁棒。
4.2.5 AFE(前置放大器)布置技术
电、磁道前置放大器放在测量点上,即两个电偶极子的中心,为了保护电、磁道前置放大器应首先接地,远离磁棒至少5米。
4.2.6主机布置技术
主机要放置在远离AFE(前置放大器)至少5米的一个平台上,而且操作员最好能看到AFE和磁棒的布置。
4.2.7资料数据处理方法
野外采集的时间序列的数据进行预处理后,在现场进行FFT变换,获得电场和磁场虚实分量和相位数据。
并且,进行现场一维BOSTICK反演;在一维反演的基础上,利用EH-4系统自带的二维成像软件进行快速自动二维电磁成像。
4.3 地球物理特征
该测区本次没有进行特别的物性参数测定,但根据类似测区EH-4的应用效果表明及本次EH-4测量表明,本区深部岩体表现为相对高阻,上覆第四纪土层及岩体表现为低阻特性。
根据该区EH-4测量结果表明,该测区高阻凸起区电阻率为600~1500m
⋅
Ω,低阻一般小于400m
Ω,只有极少数测点的某些频点(或深度)电阻率超过
⋅
1500m⋅
Ω。
这些电阻率特征表明,EH-4在该测区具有区别深部高阻岩体与上覆及高阻岩体外围低阻岩体的能力。
4.4 技术标准及质量评价
4.4.1 技术标准
本次物探工作将执行以下标准:
《岩金矿地质勘查规范》;
《大地电磁测深法技术规程》;
《中国地质调查局地质调查技术标准》。
4.4.2 质量控制
本次测量工作严格按照频率域可控源电磁测深法(EH4)测量施工规范进行施工。
施工过程中,要求所有技术人员严格执行标准操作规程。
为了保证仪器设备的完好,避免因仪器原因造成数据的不稳定,每天早晚对仪器及配件进行检修;为了能更优的保证数据质量,数据采集过程中采用多次叠加增强有效信号,压制干扰;在重点区域,对数据进行抽样检查,并由不同的人
员进行采集,对比数据数据一致性。
总之,通过采用各种可行的措施来保证数据采集质量。
4.4.3 质量评价
在测区内进行了**个检查点,达到了总测点数的6.2%,符合规范要求。
对于同一点位进行的两次观测的电阻率-频率曲线形态一致,由此可见,在对**矿测区开展的EH-4高频大地电磁测深数据采集是可靠的,为数据处理和资料解释提供了可靠保障。