地球物理勘探-电磁法
如何进行电磁法测井与数据解释
![如何进行电磁法测井与数据解释](https://img.taocdn.com/s3/m/ca2c1f5658eef8c75fbfc77da26925c52cc591c8.png)
如何进行电磁法测井与数据解释电磁法测井是一种常用的地球物理勘探方法,用于探测地下的岩石和土壤的电磁特性,从而获取地下地质信息。
本文将介绍电磁法测井的基本原理、常见的测井仪器以及数据解释的方法。
1. 电磁法测井的原理电磁法测井是通过在地下传输人工产生的电磁场,然后测量地下岩石或土壤对电磁场的响应,以推断地下结构的一种方法。
在电磁法测井中,通常会使用不同频率的电磁场,以便探测不同深度的地下层。
2. 常见的电磁法测井仪器2.1 周期性极化电磁法测井仪器周期性极化电磁法测井仪器是一种较为常用的设备,可以快速获取一定深度范围的地下电磁响应信息。
它通过改变电磁场的频率和方向,来探测地下的电性差异。
2.2 宽频电磁法测井仪器宽频电磁法测井仪器是一种可以提供更广泛频率范围的仪器,可以更准确地探测地下介质的电性特征。
这种仪器在反演地下介质电阻率方面具有较高的分辨率和精度。
3. 电磁法测井数据的解释方法3.1 反演方法数据解释是将测井数据转化为地下结构信息的过程。
其中,反演方法是一种常用的数据解释方法,通过数值模型和计算方法,将测量的响应数据与地下模型进行比对,最终得到地下结构参数的估计值。
3.2 统计分析方法除了反演方法外,统计分析方法也常用于电磁法测井数据的解释。
这种方法通过对大量数据进行统计和分析,找出其中的规律和特点,从而获得地下结构的一些统计特征。
4. 电磁法测井在地下水、矿产勘探中的应用电磁法测井在地下水和矿产勘探中广泛应用。
在地下水领域,电磁法测井可以帮助确定地下水的存在与分布情况,为地下水资源的合理开发提供重要信息。
在矿产勘探领域,电磁法测井可以帮助寻找金属矿床、煤层、油气藏等矿产资源。
5. 电磁法测井技术的发展趋势随着科学技术的不断进步,电磁法测井技术也在不断发展。
未来,电磁法测井仪器将更加小型化、轻便化,数据解释方法将更加精确和高效,从而进一步提高电磁法测井的应用效果。
总结:电磁法测井是一种重要的地球物理勘探方法,通过测量地下岩石或土壤的电磁特性,可以获取地下结构的信息。
勘探地球物理电磁法
![勘探地球物理电磁法](https://img.taocdn.com/s3/m/0baad25aa66e58fafab069dc5022aaea998f41c7.png)
地球物理勘探是一种通过对地球内部各种物理参数的测量来揭示地下物质结构和性质的方法。
其中,电磁法是一种常用的测量方法之一,它通过在地表放置发射线圈和接收线圈,利用交变电流在地下产生的感应电场或磁场进行测量,从而获得地下介质的电性或磁性信息。
本文将从电磁法的原理、仪器设备、数据处理和应用四个方面进行介绍。
一、电磁法的原理电磁法是基于麦克斯韦方程组的电磁感应定律和安培环路定理。
当地下存在电性或磁性异质性时,交变电流在地下会产生感应电场或磁场。
与此同时,这些感应场又会影响到地面上的发射线圈和接收线圈,从而形成测量信号。
根据不同的场强和频率范围,电磁法可以分为低频电磁法、中频电磁法和高频电磁法等多种类型。
二、电磁法的仪器设备电磁法的仪器设备主要包括发射线圈、接收线圈、控制器和数据采集系统等。
发射线圈是用来产生电流场或磁场的装置,可以分为单极子、双极子和多极子等多种类型;接收线圈则是用来接收地下感应电场或磁场信号的设备,一般采用同轴线圈或磁芯线圈;控制器主要用来控制发射线圈的电流强度和频率等参数;数据采集系统则用来采集和记录接收线圈接收到的信号,并进行后续的数据处理。
三、电磁法的数据处理电磁法的数据处理过程通常包括数据校正、滤波去噪、反演和图像重建等多个步骤。
数据校正主要是对采集到的原始数据进行校正,使其符合物理规律和实际测量要求;滤波去噪则是用来去除数据中的噪声和干扰信号,提高数据的信噪比;反演则是利用数学模型对采集到的数据进行拟合和反演,从而得到地下介质的电性或磁性信息;图像重建则是将反演得到的数据以可视化的形式呈现出来,便于分析和解释。
四、电磁法的应用电磁法在地质勘探、环境监测、资源开发等领域都有着广泛的应用。
在地质勘探中,电磁法可以较为准确地探测到地下岩层、矿体、水文地质构造以及地下溶洞等信息;在环境监测中,电磁法可以用来检测地下水位、污染物扩散范围以及地下沉降等问题;在资源开发中,电磁法可以用来寻找地下油气藏、矿产资源和地热资源等。
地球物理勘探中瞬变电磁法的应用
![地球物理勘探中瞬变电磁法的应用](https://img.taocdn.com/s3/m/7238be0c54270722192e453610661ed9ad515509.png)
地球物理勘探中瞬变电磁法的应用摘要:在我国现代化社会建设发展过程中,无论是在资源勘查、工程建设等领域方面,地球物理勘探工作至关重要,其中瞬变电磁法应用领域较广,该技术具有较强的灵活性,且勘探效率较高,勘探结果准确性能够得到充分保障,还能够优化地球物理勘探工作成本,具有良好的应用效果。
因此,本文将对瞬变电磁法进行深入地研究与分析,并提出一些合理的意见和措施,旨在进一步提高技术应用水平。
关键词:瞬变电磁法;地球物理勘探;技术优势;应用方式;地球物理勘探技术的应用较为广泛,能够准确获得被勘探区域的具体信息,从而确定地球构造的实际情况,在建筑工程、煤矿采空区探测等领域具有良好的应用效果,能够为后续的开发以及建设工作提供科学的信息和数据支持。
瞬变电磁法因其独特的技术优势应用较为广泛,能够有效提高地球物理勘探工作效率,所以需要准确掌握瞬变电磁法的技术原理,从而提高该勘探技术应用水平,促进地球物理勘探工作更好地开展。
1地球物理勘探及瞬变电磁法的基本概念分析1.1地球物理勘探地球物理勘探技术为地质学专业范畴,是将物理学的内容作为技术基础,利用测量和观察物理场的变化和分布情况,完成对地球构成元素、空间中存在的多种物质构造和其演化过程的探索,同时能够对变化规律进行分析,得到一定区域内的地质构造、地质情况、资源埋藏等信息,同时在自然灾害监测、预测与应对方面具有重要作用。
因为组成地壳的不同岩层介质在密度、弹性、导电性、放射性、导热性以及磁性方面存在一定差异,且差异会引起地球物理场的局部变化,通过对这些差异的分布和变化把控,能够实现地球物勘探工作目标。
1.2瞬变电磁法瞬变电磁法的主要工作原理为:在地面安装一定波形的电流发射设备,使得磁场在周围空间位置上部产生,同时使得感应电流产生在地下到点矿体内。
感应电流会随着断电而产生热损耗,且在不同时间内表现出不同的衰减程度;高频成分的电磁场一般出现在早期阶段,具有较快的衰减性,一般没有较大的趋肤深度;低频率电磁场主要出现在晚期阶段,具有较慢的衰减速度,同时趋肤深度较大。
地球物理勘探电法电磁法
![地球物理勘探电法电磁法](https://img.taocdn.com/s3/m/fa84be6e168884868762d6b0.png)
Hale Waihona Puke (4)固体电解质:离子导电,绝大多数造岩矿物,
如石英、云母、方解石、长石等,电阻率高
4、主要岩矿石电阻率及其变化范围
● ρ沉 < ρ变 < ρ火
● 沉积岩: 10 ~102Ω · m
● 火成岩: 102 ~106Ω · m
● 变质岩:介于两者之间。
5、影响电阻率的主要因素 (1)矿物成分、含量及结构 金属矿物含量↑,电阻率↓ 结构:侵染状 > 细脉状 (2)岩矿石的孔隙度、湿度 孔隙度↑,含水量↑,电阻率↓ 风化带、破碎带,含水量↑,电阻率↓ (3)水溶液矿化度 矿化度↑,电阻率↓
电化学活动性(η) 介电性(ε) 导磁性(μ)
直流电(稳定场) 人工场源
②利用场源多 天然场源
交电流(交变场)
传导类电法勘探(直 流电法)研究稳定电 流场 ③方法
电阻率法* 充电法
自然电场法 激发极化法 低频电磁法
种类多
感应类电法勘探(交 频率测深法 流电法)研究交变电 甚低频法 流场 电磁波法 大地电磁法
U MN s k I
ρ3
ρ1 ρ2
※ 视电阻率 —— 在电场有效作用范围内 各种地质体电阻率的综合影响值。
(3)影响视电阻率的因素
电极装置—供电电极(A、B)及测量电极(M、N) 的排列形式和移动方式 ① 电极装置类型及电极距的大小 ② 测点相对于地质体的位置; ③ 电场有效作用范围内各种地质体的真电阻率; ④ 各地质体的分布状态(即形状、大小、埋深及相 对位置)
地球物理勘探 电法、电磁法
什么是电法勘探:
它是以岩、矿石的电学性质(如导电性)差异为基 础,通过观测和研究与这些电性差异有关的(天然或 人工)电场或电磁场分布规律来查明地下地质构造及 有用矿产的一种物探方法,称为“电法”。
时频电磁法勘探技术规程
![时频电磁法勘探技术规程](https://img.taocdn.com/s3/m/4bca0179b80d6c85ec3a87c24028915f814d8475.png)
时频电磁法勘探技术规程1.引言1.1 概述时频电磁法是一种非侵入性地下勘探方法,通过测量地下储层或构造体的电磁响应以研究地下介质的性质和分布情况。
时频电磁法基于电磁学原理,利用地下介质对不同频率电磁场的响应差异,来获取地下结构和储层的相关信息。
时频电磁法的原理是基于电磁感应,当电磁场通过地下介质时,会激发出感应电流。
这些感应电流会产生特征性的电磁响应信号,随着时间和频率的变化而变化。
通过分析这些信号的时域和频域特征,可以推断地下储层和构造体的性质以及位置。
时频电磁法的仪器设备主要包括发射线圈、接收线圈和数据采集系统。
发射线圈和接收线圈通过电流和磁场的相互作用,实现对地下电磁场的测量。
数据采集系统将测量到的电磁响应信号转化为数字信号,进一步进行处理和分析。
在数据处理方法方面,时频电磁法通常采用信号处理算法,例如傅里叶变换、小波变换和时频分析等,对采集到的信号进行分析和解释。
这些方法可以提取出地下储层和构造体的信息,通过反演和成像技术来重建地下模型。
时频电磁法在勘探中具有许多应用优势。
首先,它具有较高的分辨率,能够对地下细微的构造和储层进行详细研究。
其次,时频电磁法无需对地下进行破坏性采样,避免了环境污染和生态破坏。
此外,时频电磁法还可以用于不同类型的地质环境,包括陆地、海洋和油气田等。
时频电磁法在勘探技术领域具有广阔的发展前景。
随着科学技术的不断进步,仪器设备的改进和数据处理方法的优化,时频电磁法在勘探中的应用将更加普遍且有效。
未来,随着勘探深度和解析度的提高,时频电磁法将在油气勘探、地质灾害评估等领域发挥更重要的作用。
1.2文章结构1.2 文章结构本文将按照以下结构进行论述:1. 引言1.1 概述1.2 文章结构(即本节内容)1.3 目的2. 正文2.1 时频电磁法的原理和基本概念2.2 时频电磁法的仪器设备和数据处理方法3. 结论3.1 时频电磁法在勘探中的应用优势3.2 时频电磁法的发展前景在本文中,我们将首先在引言部分对时频电磁法进行概述,包括其基本原理和应用背景。
地面甚低频电磁法技术规程
![地面甚低频电磁法技术规程](https://img.taocdn.com/s3/m/686a9817580102020740be1e650e52ea5518ce8e.png)
地面甚低频电磁法技术规程一、前言地面甚低频电磁法(Ground Penetrating Very Low Frequency Electromagnetic, GPVLF)是一种非侵入性地球物理勘探方法,是通过电磁场在地下介质中传播的物理过程,展现地下介质不同深度的性质及构造组成,广泛应用于稀有金属勘探、水资源勘探、地下工程探测等领域。
本规程主要针对地面甚低频电磁法的勘探技术规范和操作流程进行系统梳理,可为GPVLF勘探工作提供可靠的技术依据和操作指导。
二、适用范围本规程适用于GPVLF地球物理勘探工作,在规划、实施、数据处理等方面均应遵守本规程。
三、术语及定义地球物理勘探常用的术语及定义,参见《地球物理勘探术语及定义》。
四、设备和工具勘探设备应符合国家相关标准和规定。
(一)控制测量设备包括:1. 发射器及功率放大器:发射器包括产生正弦波和方波的振荡电路,功率放大器用于放大发射器输出电流信号,满足勘探需要;2. 接收信号前置器:用于增大接收信号的强度;3. 磁场检测线圈;4. 电场检测器;5. 时钟及倾斜测量装置;6. 数据采集装置。
(二)工具铁锤、铁锨、铲子、水龙头等日常工具,以及数据处理软件等。
五、勘探流程(一)选区及设站1. 根据勘探需求进行选区,确定待勘探区域;2. 根据选区情况,确定勘探站的布置;3. 勘探站间的距离应满足几何平均深度应大于等于探测深度的二分之一。
(二)设备调试和校准1. 对勘探设备进行检查和校准,以保证准确、可靠、稳定;2. 检查放置及连接,确保设备正常工作;3. 校正时钟和倾斜测量装置。
(三)野外勘探1. 发射器设置:(1)选择工作频段和合适的输出功率;(2)设置探测深度;(3)确定发送时间、发送时间间隔和数据采集时间,以及数据采集时间间隔;2. 选择合适的检测方式及检测线圈组合;3. 施工过程中对各个控制参数进行实时监测,对勘探站间的距离、测量数据、探测深度和载波频率等进行记录;4. 勘探完成后,对数据进行回传和预处理。
地球物理勘探方法简介
![地球物理勘探方法简介](https://img.taocdn.com/s3/m/29967c09e55c3b3567ec102de2bd960591c6d96c.png)
地球物理勘探方法简介地球物理勘探作为地球科学领域中的重要分支,通过测量地球的物理特征,以及地下介质的物理属性,来获取地下资源的信息。
本文将对地球物理勘探方法进行简要介绍。
一、重力勘探法重力勘探法是利用地球重力场的变化来推测地下物质的分布情况。
勘探人员通过测量不同地点的重力值,分析地球物质的密度分布。
这种方法在石油、地质灾害等领域有较广泛应用。
二、磁法勘探法磁法勘探法是测量地球表面垂直指向的磁场强度和方向,推测地下物质的磁性变化。
勘探人员通过磁力仪器测量地磁场的强度和方向变化,进而得出地下磁性物质的大致分布情况。
磁法勘探法在寻找矿藏、勘探地下管道等方面具有重要意义。
三、电法勘探法电法勘探法是利用电磁场的特性来推断地下物质的电性变化。
勘探人员通过在地下埋设电极,在地表上施加电流,测量地下电势分布和电阻率变化,从而推测地下物质的导电性差异。
电法勘探法在矿产资源勘探和地下水资源调查中具有广泛应用。
四、地震勘探法地震勘探法是通过分析地震波在地下介质传播的速度和幅度变化,来推断地下介质的结构和组成。
勘探人员通过放置震源和接收器,记录地震波传播的信息,并进行数据处理和解释。
地震勘探法在石油勘探、地质灾害预测等领域有着重要应用。
五、测井技术测井技术是通过在钻井过程中使用各种物理测量手段,获取地下岩石的物理特性和储量分布信息。
测井仪器可以测量地层电阻率、自然伽马辐射、声波速度等参数,帮助勘探人员判断地层岩性、含油气性质等重要信息。
六、地电磁勘探法地电磁勘探法是通过测量地下介质中电磁场的变化,推测地下物质的分布情况。
勘探人员通过放置电磁发射器和接收器,记录电磁场的变化情况。
地电磁勘探法在矿产资源调查、地质工程勘察等方面起到了重要作用。
七、地热勘探法地热勘探法是通过测量地壳中的温度分布,推测地下热流和地热资源的分布情况。
测温井、测温孔等技术手段可以帮助勘探人员获取地温数据,并进行数据处理与解释。
地热勘探法在地热能利用和环境地质研究中有着重要应用。
大地电磁法测深的基本原理
![大地电磁法测深的基本原理](https://img.taocdn.com/s3/m/6e4a782e11a6f524ccbff121dd36a32d7375c787.png)
大地电磁法测深的基本原理一、引言大地电磁法测深是一种非常重要的地球物理勘探方法,它可以用来探测地下的岩石、土壤、水和矿藏等物质的分布情况。
本文将详细介绍大地电磁法测深的基本原理。
二、大地电磁法测深的基本概念1. 电磁场电磁场是由变化的电场和磁场共同组成的,它在空间中传播并携带能量。
在大地电磁法中,我们主要关注的是频率范围在数千赫兹到数十千赫兹之间的高频电磁场。
2. 电阻率电阻率是描述物质导电性能大小的参数,它表示单位体积内该物质对于通过其内部流动的电流所产生阻力大小。
通常情况下,不同类型的岩石和土壤具有不同的电阻率值。
3. 大地电磁法测深大地电磁法测深是一种利用高频交变电场和交变磁场相互作用产生感应现象来探测地下结构及其性质(如岩性、含水性等)的方法。
三、大地电磁法测深的基本原理1. 电磁感应定律根据电磁感应定律,当一个线圈内部有交变磁场时,会在其内部产生交变电场。
同样地,当一个线圈内部有交变电场时,会在其周围产生交变磁场。
这种现象称为互感现象。
2. 大地电磁法测深的测量原理大地电磁法测深中使用了一对相互垂直的线圈(即发射线圈和接收线圈),发射线圈中通过高频交变电流产生高频交变磁场,接收线圈则用来检测由发射线圈产生的交变电场。
当发射线圈中的高频交变磁场穿过地下物质时,会在其周围产生感应电流,并进一步形成感应电场。
这个感应电场可以被接收线圈所检测到。
3. 信号处理和数据分析通过对接收到的信号进行处理和分析,可以得到不同深度处物质所具有的不同电阻率值。
通常情况下,岩石、土壤等具有较高的电阻率值,而水和矿藏等则具有较低的电阻率值。
因此,通过对大地电磁法测深数据的分析,可以推断出地下物质的分布情况。
四、大地电磁法测深的应用1. 矿产勘探大地电磁法测深可以用来探测地下矿藏的分布情况,从而帮助勘探人员确定最佳开采方案。
2. 水文地质调查大地电磁法测深可以用来探测地下水资源的分布情况,从而帮助水利部门制定最佳的水资源利用方案。
音频大地电磁测深原理简介
![音频大地电磁测深原理简介](https://img.taocdn.com/s3/m/9ae9a35c0640be1e650e52ea551810a6f424c816.png)
ATM物探仪(音频大地电磁测深)原理一、电磁波:地球物理勘探,简称物探。
分为电法、磁法和电磁法三种。
本质上都是电法,因为磁场也是电场感应而来。
物探电磁法分为两种:一)连续电磁波电磁波不间断(频率域即有很多不同频率的电磁波可作为工作频率进行选择,比如我们可以选择长波(音频范围的电磁波),另外还有微波、红外线等短波等)连续电磁波按产生方式还分为:1、人工场源电磁波又叫可控源音频大地电磁CSAMT,需人工产生发射电磁场。
优点:信号强,精度高,测量时间短。
缺点:近场效应,近处不准,设备大,转场不便,施工电极敷设需要挖较大的坑深埋,设备造价高。
2、天然音频大地电磁波ATM,天然音频大地的英文简称,是此次介绍的重点内容,它主要利用天然产生的电磁波(简称天电)进行地下介质电阻率异常的测量,省掉人工发射电磁波环节。
优点:测量简单,施工效率高。
无需发电设备,转场方便,适合矿区扫面,靶区筛查。
随着数据分析的发展,现在ATM在中国有较好的应用发展趋势。
该法最早由法国、俄罗斯提出。
2000年中南大学何继善院士在此基础上进一步探索,提出广域电磁法,电磁测深由原来的简化的平面波模型回归现在的曲面波模型,并因此获国家科技进步一等奖。
目前大地电磁测深技术无论理论与应用,我国已经有所领先。
缺点:精度较低,单次数据采集时间长。
天然场源电磁波又分长波、中波及短波,其中音频大地电磁波属于长波,是ATM法的工作波段,下节详细介绍。
二)瞬变电磁(时间域,时间为变量)瞬变电磁的电磁波属于间断脉冲型,利用接通、间断电流产生交变电磁波,进行地下介质电阻率异常的测量,与连续电磁波比,属于另一大类,与ATM无关,不多介绍。
见图二、ATM天然音频大地电磁波的波形电场波与磁场波(简称电波与磁波)互相垂直正交,且都垂直于传播方向,其中磁场波由电场波感应产生。
这样,电磁波测量电波与磁波两组信息,与单独的电法与磁法来说,信息量是翻倍提高的。
天然场源电磁波,也叫天电,主要由太阳风、地球磁暴及地球雷电区经几千或几万公里传播而来。
电磁法勘探在地下矿产资源评价与开发中的应用
![电磁法勘探在地下矿产资源评价与开发中的应用](https://img.taocdn.com/s3/m/0e8b0b43e97101f69e3143323968011ca200f742.png)
电磁法勘探在地下矿产资源评价与开发中的应用地下矿产资源是人类社会发展的重要基础,而电磁法勘探作为一种非侵入式的地球物理勘探方法,在地下矿产资源评价与开发中发挥着重要作用。
本文将介绍电磁法勘探的基本原理、应用领域以及在地下矿产资源评价与开发中的具体应用案例。
一、电磁法勘探的基本原理电磁法勘探是利用地球物理方法研究地下介质的电磁性质,通过测量地下电磁场的变化来推断地下介质的性质和构造的一种方法。
它通过在地下采集电磁信号,进而分析和处理这些信号以获得地下介质的电磁参数和结构信息。
二、电磁法勘探的应用领域电磁法勘探广泛应用于地质勘探、地下水资源调查、矿产资源评价与开发等领域。
其中,本文将重点介绍它在地下矿产资源评价与开发中的应用。
三、电磁法勘探在地下矿产资源评价中的应用案例1. 煤炭资源评价电磁法勘探可以通过测量煤田中的电磁信号来推断煤层的厚度、分布和质量等信息,从而为煤炭资源的评价提供依据。
例如,在某煤矿的勘探中,利用电磁法勘探技术获得了煤层的精确分布信息,为后续的开采设计与矿井规划提供了重要参考。
2. 铁矿资源开发电磁法勘探可以根据地下的电导率和磁导率变化来推断地下铁矿体的分布和性质,因此在铁矿资源的开发中具有重要应用价值。
例如,某铁矿项目中,借助电磁法勘探技术确定了铁矿体的储量和分布,为矿山的开采方案提供了依据。
3. 钻石矿资源评价电磁法勘探可以通过测量地下的电磁响应信号来识别钻石矿体,对于钻石矿的评价和开发具有重要意义。
例如,在某钻石矿项目中,通过电磁法勘探技术获得了地下钻石矿体的精确位置和规模信息,为后续的开采工作提供了重要依据。
四、电磁法勘探在地下矿产资源开发中的优势和挑战电磁法勘探作为一种非侵入性、高分辨率、成本相对较低的勘探方法,具有以下优势:对不同矿产类型的适应性强、勘探效率高、勘探成本低等。
然而,由于地球的复杂性和地下介质的异质性,电磁法勘探在实际应用中也面临着一些挑战,如数据解释难度较大、勘探深度有限等。
工程与环境地球物理-电磁法
![工程与环境地球物理-电磁法](https://img.taocdn.com/s3/m/cf1313164431b90d6c85c714.png)
从傅里叶变换理论可知,一个脉冲电磁波 可视为许多不同频率的谐变电磁波的组合、 而由一个脉冲电磁场感应产生的二次时变 电磁场便是由许多不同频率的谐变电磁场 感应产生的二次谐变电磁场的组合。 由此可见、TEM与观测谐变电磁场的频率 域电磁法(FEM)同属于研究二次涡流场的方 法,二者有许多共同点、两种方法的物性 基础都是电阻率差异.物理原理都是电磁 感应定律,可以使用多种同佯的装置类型。
Salinas海水 入侵的探测
End
3.5 野外测量方法
地面瞬变电磁法工作装置有多种.工程勘 查中通常采用的有重叠回线相中心回线、 分离回线, 框—回线等装置。
(一)工作装置选择
工作装置的选择应根据勘探目的、施工条 件和各种装置的特点等因素综合考虑决定。 如果探测目标深度在致百米以内,要求达 到较高的分辨率,围岩导电性较好(易产生 集流效应)时,同点装置是首选对象。 如果要进行较大深度的探测,或测区崎岖 或有河谷等其它障碍使得铺设电源回线困 难时,则应选择大回线定源装置。
应该指出,由于电磁场在空气中传播的速 度比在导电介质中传播的速度大得多。当一 次电流断开时,一次磁场的剧烈变化首先传 播到发射回线周围地表各点,因此, 最初激 发的感应电流局限于地表。 地表各处感应电流的分布也是不均匀的,在 紧靠发射回线一次磁场最强的地表处感应电 流最强。随着时间的推移,地下的感应电流 便逐渐向下、向外扩散,其强度逐渐减弱, 分布趋于均匀。
介电常数
火成岩的相对介电系数r变化范围为7~15, 在超基性岩和基性岩中其值较高,而酸性 岩中相对较低; 变质岩的r在5~17的范围内变化; 而沉积岩的r变化较宽(2.5~40),且随岩石 中相对水分含量的增加而增大。
磁导率
3.2 瞬变电磁法
利用电磁法勘探地下矿产资源分布
![利用电磁法勘探地下矿产资源分布](https://img.taocdn.com/s3/m/f5723b2ba88271fe910ef12d2af90242a895abed.png)
利用电磁法勘探地下矿产资源分布地下矿产资源的勘探对于资源短缺的社会来说至关重要。
电磁法是一种常用的地球物理探测方法,通过测量地下电磁场的变化,可以获得关于地下矿产资源分布的信息。
本文将介绍电磁法勘探地下矿产资源分布的原理以及其在实际应用中的优势和局限性。
一、原理电磁法的原理基于地下物质对电磁场的响应。
当地下存在导电物质时,导电物质会对入射的电磁场产生吸收和反射。
根据电磁场的传播特性以及导电物质的导电性能,可以通过测量地下电磁场的变化来判断地下是否存在矿产资源。
二、测量方法电磁法勘探地下矿产资源分布可以分为大地电磁法和电磁发射法两种方法。
1. 大地电磁法大地电磁法是通过测量地下电磁场的变化来推断地下矿产资源。
这种方法通常是在地面上设置一对发射和接收线圈,通过发射电流产生的磁场和接收到的感应电压来推断地下物质的导电性能。
2. 电磁发射法电磁发射法是通过在地下埋放电磁发射装置发射电磁波,然后通过地面上的接收器接收地下反射的电磁波。
通过分析接收到的电磁波的特征,可以推断地下的矿产资源。
三、应用案例电磁法在地下矿产资源勘探中有着广泛的应用。
以下列举几个常见的应用案例。
1. 石油勘探电磁法可以用于石油勘探中,通过测量地下电磁场的变化来判断潜在的石油田分布以及油藏的属性。
这种方法可以帮助石油公司更好地规划钻井位置,提高勘探效率。
2. 煤矿勘探电磁法也可以应用于煤矿勘探中。
煤矿通常是导电物质,通过测量地下电磁场的变化可以推断地下煤矿的分布情况,帮助煤矿公司进行矿藏评估和开采规划。
3. 矿产勘探除了石油和煤矿,电磁法还可以应用于其他矿产资源的勘探。
例如,通过测量地下电磁场的变化可以获得关于金属矿床、铀矿床以及稀土矿床等矿产资源的分布信息。
四、优势与局限性电磁法勘探地下矿产资源分布具有以下优势和局限性。
1. 优势电磁法具有非侵入性和非破坏性的特点,不需要在地下进行钻探等破坏性操作。
同时,电磁法测量结果的解释和分析相对较为简单,可以快速获得地下矿产资源的分布信息。
大地电磁法 emgs
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大地电磁法 emgs
大地电磁法(Electromagnetic Geophysical Survey,EMGS)是一种地球物理勘探方法,用于探测地下的电导率变化。
它利用地球的自然电磁场或人工产生的电磁场,通过测量地面上的电磁场响应来推断地下的电导率分布。
该方法适用于矿产勘探、地下水资源评估、环境调查等领域。
大地电磁法的原理是基于法拉第电磁感应定律和麦克斯韦方程组。
在测量过程中,一对电磁线圈被放置在地面上,一个线圈作为发射线圈产生变化的电磁场,而另一个线圈则作为接收线圈测量地下的电磁场响应。
通过改变发射线圈的电流频率和幅度,可以获取不同深度范围内的电导率信息。
大地电磁法的优点包括非侵入性、快速测量速度、覆盖范围广等。
它可以提供地下结构的电导率分布图像,并通过与地质和水文数据进行综合解释,帮助确定地下的矿产资源、地下水资源和地下污染等信息。
然而,大地电磁法也存在一些局限性,例如在复杂地质条件下解释结果困难、深部探测困难等。
此外,测量结果还受到地下电导率分布、地表杂散电磁场和仪器误差等因素的影响。
总的来说,大地电磁法是一种重要的地球物理勘探方法,可以提供有关地下电导率分布的信息,为资源勘探和环境评估提供支持。
电磁法勘探技术解读与矿产勘探应用
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电磁法勘探技术解读与矿产勘探应用1. 引言电磁法勘探技术作为一种非侵入式的地球物理勘探手段,在矿产勘探领域发挥着巨大的作用。
本文将介绍电磁法勘探技术的基本原理及其在矿产勘探中的应用。
2. 电磁法勘探技术的基本原理电磁法勘探技术基于电磁学原理,通过测量地下储集体对电磁场的响应来获取地下物质的信息。
其基本原理可概括为:电磁场激发源向地下发射电磁波,地下的储集体(如矿石、矿床)对电磁波产生响应,通过测量地面上的电磁场参数变化,可以推断地下储集体的类型、分布及性质。
3. 电磁法勘探技术在矿产勘探中的应用3.1 矿产资源勘探电磁法勘探技术在寻找矿床方面具有广泛的应用。
通过测量地下储集体对电磁场的响应,可以推测出矿床的存在及分布情况。
特别是对于隐藏较深的矿床,电磁法勘探技术成为一种高效、经济的手段。
3.2 矿床贫化程度评估矿床的贫化程度评估对于矿产资源的开发具有重要意义。
电磁法勘探技术可以通过测量电磁场的变化来判断矿床的矿化程度,为矿产资源的合理利用提供科学依据。
3.3 地下水资源勘探电磁法勘探技术在地下水资源勘探中也起到了重要的作用。
地下水的存在与分布在一定程度上与地下储集体的电磁响应有关,通过测量地下的电磁场参数变化可以推断地下水的情况,为地下水资源的合理开发提供参考。
4. 电磁法勘探技术的优势和挑战4.1 优势电磁法勘探技术具有非侵入式、高效、经济等优点。
相对于传统的钻探勘探手段,电磁法勘探技术无需进行地下开挖,节省了勘探成本,同时也降低了对自然环境的影响。
4.2 挑战电磁法勘探技术在应用中也面临一些挑战。
首先,电磁场的传播受到地下储集体的影响,因此不同地质构造下的电场响应会有所差异,需要根据勘探区域的特点进行相应调整。
其次,电磁法勘探数据的处理和解释需要专业知识和经验。
5. 结论电磁法勘探技术是一种在矿产勘探中应用广泛的地球物理勘探手段。
通过测量地下储集体对电磁场的响应,可以获得有关地下物质的信息,为矿产资源的勘探和合理利用提供科学依据。
瞬变电磁法在地球物理勘探中的应用
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瞬变电磁法在地球物理勘探中的应用瞬变电磁法是基于电磁法原理来探测地下结构的方法之一,是属于物探方法之中的电磁法类别,为了加强了解,文章主要针对工程地球物理勘探中瞬变电磁法的应用进行简单探讨,并且提出相关的问题和注意事项。
标签:瞬变电磁法;地球物理勘探;应用引言在工程地球物理勘探中,所涉及到的方法多种多样,但是瞬变电磁法是一种应用最为广泛,也是最为有效的一种勘探方法,其可以达到较高的勘探精度。
因此,对工程地球物理勘探中瞬变电磁法的应用的探讨有其必要性。
1 地球物理特征综合分析本次勘探区及邻地区的地层、测井资料,可得出综合地层电性一览表(见表1)。
不同岩石具有不同的导电性,一般有泥岩,粉砂岩,介质粗砂岩,砾层,煤层和石灰石的电阻率值依次增大。
含煤地层分层分布特点,比较均匀,纵向乐观的电阻率变化的横向传导基本上是相同的。
在紧凑而完整,地层电阻率是比较高的,如果在水的岩石断层切割充满裂隙和岩溶结构,或与水和水流淌,由于水的良好的导电性破碎,岩石和围岩有显著差异,这就是用电磁法进行水文地质探测的地球物理前提。
2 勘探方法选择正常情况下,小区域内同期沉积的地层造岩矿物、岩性组合、岩层发育厚度等特征相似,因此其在横向上电阻率差异较小。
垂向上,由于各组地层岩性组合不同,各层之间亦存在明显的电性差异。
当岩层发生变形破坏导致裂隙构造发育或岩层中发育岩溶时,如果岩层不含水,则其导电性变差,局部电阻率值增高;如果岩层含水,其导电性好,相当于存在局部低电阻体。
据此,通过探测岩层的电阻率及其变化规律,可以查明岩层的富水性。
为顺利完成本次勘探任务,选择对低阻反映敏感、体积效应较小的瞬变电磁(TEM)来划分富水区域和对电性分层效果较好的直流电测深来进行电性分层,利用瞬变电磁和直流电测深两种勘探手段进行探测。
3 瞬变电磁干扰区域数据修正测区人文环境较复杂,测区内部分地段人文电磁干扰(高压线、变电站、村庄和公路)较严重,对瞬变电磁数据造成一定影响,对直流电测深数据影响较小。
地球物理勘探技术在土壤学中的应用
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地球物理勘探技术在土壤学中的应用地球物理勘探技术是一种应用自然物理学原理,通过测量和解释地球内部物理性质的方法,以研究地球结构、物质组成和动力学过程。
它在土壤学领域中也有着广泛的应用。
本文将探讨地球物理勘探技术在土壤学中的应用与优势。
一、电磁法电磁法是一种常用的地球物理勘探技术,其原理是测量地下介质对电磁场的响应。
在土壤学中,电磁法可以用来研究土壤质地和湿度分布。
通过测量地下电磁场的干扰和衰减程度,可以推断土壤的含水量和盐度等信息。
这对于农业灌溉和土壤改良等方面具有重要意义。
二、重力法重力法是通过测量地球重力场的变化来研究地下物质分布的一种方法。
在土壤学中,重力法可以用来研究土壤密度和厚度的变化。
通过地下物质(如土壤)与地下岩石的密度差异,可以推断土壤层的厚度和土壤质地的变化。
这对于土地利用规划和农作物种植具有指导意义。
三、声波法声波法是利用声波在介质中传播的特性来研究地下物质的一种方法。
在土壤学中,声波法可以用来研究土壤的密实度和孔隙空间结构。
通过测量声波在土壤中传播的速度和衰减程度,可以推断土壤的压实程度和孔隙度,从而评估土壤的肥力和透水性。
四、地热法地热法是通过测量地下温度的变化来研究地下物质的一种方法。
在土壤学中,地热法可以用来研究土壤的热传导性和热容量等性质。
通过测量地下的温度梯度和变化趋势,可以推断土壤的热性质,进而评估土壤的保温性能和热水分布等信息。
五、磁法磁法是通过测量地下磁场的变化来研究地下物质的一种方法。
在土壤学中,磁法可以用来研究土壤中的铁含量和磁化程度等信息。
通过测量地下磁场的强度和方向变化,可以推断土壤中铁元素的分布和土壤颗粒的磁性特征,从而评估土壤的肥力和污染程度。
综上所述,地球物理勘探技术在土壤学中的应用是多方面的,包括电磁法、重力法、声波法、地热法和磁法等。
这些方法可以用来研究土壤的质地、密度、压实度、热性质、铁含量等属性,对于土壤肥力的评估和土地利用的规划具有重要的意义。
地球物理勘探中的电磁法探测技术研究
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地球物理勘探中的电磁法探测技术研究地球物理勘探是指利用地球物理学的基本原理和方法,对地球结构、物性、能源、环境等进行探测与研究的科学。
其中,电磁法探测技术作为一种重要的工具,在地质、矿产资源等领域具有广泛的应用。
一、电磁法探测技术简介电磁法探测技术是通过地下不同物质对电场和磁场的响应,来探测地下结构和物性的技术。
其原理是利用电场和磁场相互作用的电磁感应现象,将电磁波辐射到地下,测量地下不同物质对电磁波的响应信号,从而反演出地下结构和物性的分布。
电磁法探测技术可根据工作频带的不同分为低频电磁法、中频电磁法和高频电磁法等多种形式。
其中,低频电磁法适合于大面积成像、探测深度深的地下构造;中高频电磁法则更适合于探测较浅部分的地下结构,如矿床、地下水等。
二、电磁法探测技术在地质探测中的应用1. 矿产资源勘探电磁法探测技术在矿产资源勘探中具有广泛的应用。
以磁矿勘探为例,因为磁矿矿床具有明显的磁性,磁法探测技术可以对其进行有效的探测和识别。
而对于磁性较弱或无磁性矿床,如金矿、铜矿等,低频电磁法和中频电磁法可以在探测深度和分辨力方面提供更好的支持。
2. 地下水资源勘探电磁法探测技术也在地下水资源勘探中得到了广泛的应用。
电磁波在不同介质中的传播速度和损耗程度不同,探测到不同的响应信号。
通过电磁法探测技术可以检测地下水的分布、流向和储量等信息,为地下水开发提供重要依据。
3. 工程地质勘察电磁法探测技术还适用于工程地质勘察,如钻孔定位、地下管道走向、基坑围护结构等。
利用电磁法探测技术可以确定地下有无障碍物,分析地下障碍物的性质,为工程安全和建设进度提供保障。
三、电磁法探测技术研究与发展趋势随着电磁法探测技术的发展,其应用场景也在不断拓宽,包括环境覆盖情况、探测深度、空间分辨率等方面。
同时,为了提高电磁法探测技术的应用效果,研究者们也在不断提升技术水平和推进创新。
近年来,研究者们在电磁法探测技术中加入了大数据和人工智能等新技术,通过对海量数据的处理和分析,提高了探测效率和精确度。
地球物理勘探的方法
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地球物理勘探的方法
地球物理勘探是利用地球物理原理和方法来探测地壳内部的结构、性质和地下资源的勘探方法。
常用的地球物理勘探方法包括:
1. 重力方法:通过测量地球引力场的变化来推测地下密度分布,从而探测地下体的形态、内部结构和重力异常。
2. 磁力方法:通过测量地球磁场的变化来推测地下磁性物质的分布,常用于探测地下矿床和地下构造。
3. 电磁法:通过测量地下介质对电磁波的响应来推测地下结构和含矿体。
4. 地震法:利用地震波在地下传播的速度、路径和衰减特性来推测地下的岩性、层序、裂隙和地壳形态,常用于石油、天然气和地下水资源勘探。
5. 非震方法:包括地电、地热、地应力等方法,通过测量地下电性、热力和应力等物理参数来推测地下结构和性质。
以上只是常用的地球物理勘探方法的一部分,具体的勘探方法与勘探目标、地质环境以及经济条件等相关。
不同的勘探目标需要选用不同的地球物理勘探方法来获取有效的地质信息。
电磁勘探方法
![电磁勘探方法](https://img.taocdn.com/s3/m/f87d7922ccbff121dd3683e7.png)
2.1频率域电磁法电磁法是根据电磁感应原理研究天然或人工(可控)场源在大地中激励的交变电磁场分布,并由观测到的电磁场分布研究地下电性及地质特性的一种地球物理方法。
电磁法分为频率域电磁法(FEM)和时间域(或称瞬变)电磁法(TEM)。
大地电磁法(MT)和可控源音频大地电磁法(CSAMT)是频率域电磁法在国内应用最多的两种方法。
(1)大地电磁测深法(MT):20世纪50年代初,Tikhonov和cargniard提出大地电磁测深法,该方是利用起源于高空电离层的赤道雷击的天然场源,假设以平面波形式垂直入射匀各向同性层状大地表面,并在地表通过测量Ex和Hy(或者场Ey和Hx)并按式(l一l)计算大地视电阻率,巧妙地消去与场源有关的因素,成功提取到地下的电学信息确实是电磁法勘探历史上的一大进步。
另外,天然电磁场具有很大的能量且分在较宽的频带上,只要选择合适的频率区间,MT法可以探测地下数百公里深范围内的电性变化,这是任何人工源电磁测深所难以达到的,它还具有受高阻屏蔽的影响小,对低阻层反应灵敏等特点〔10一,4J。
但是,由于天然场源的随机性,测量信号的微弱及频率和大小不定,MT法需要花费巨大努力来记录和分析野数据,这样影响了勘探效率,大大提高了勘探成本。
同时电阻率计算公式是正交分量之比的平方,两个分量的观测误差都被带入结果中,再经平方使误差加放大,影响精度。
衍生出的音频大地电磁法AMT主要研究较浅处的电性变化(2)可控源音频大地电磁法(CSAMT):是加拿大多伦多教授D.wstrangway和他的学生MyronGoldstein针对MT法天然场源的随机性和信号微弱使得MT法的精度和效率都很低这两个弱点出来的,他们发现,采用可以控制的人工场源,能够克服MT的缺点。
在人工场源的“远区”,Ex和Hy(或者马和Hx)之间同样存在像MT法那样的关系,援用cargniard的公式计算二者之比可以获取地下的视电阻率。
但远区测量同时也极大地限制了能够进行CSAMT测量的区域。
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趋肤深度亦可写为:
503
m f Hz
m
电磁波的趋肤深度随电阻率的增加和频率的降低 而增大。所以,为了进行深部地质调查应采用较低的 工作频率。
平面电磁波传播中的波阻抗Z:
i Z i i Z e
i
4
1
Z ;
2
1
Z
2
介电常数ε:真空中8.8510-12F/m
E
均匀交变电磁场在导电介质中的传播:
麦克斯韦方程组:
D H j t B E t B 0 D q
j E B H D E
k q i i
2 2
在不同介质的分界面上,即在 或 出现不连续 处,满足边界条件:
E1t E2t D1n E2n
H1t H 2t B1n B2n
脚标 t 表示切向分量,n 表示法分量。
谐变场的激发: 借肋于交流电的发射装置,如振荡器、
发电机等,在地中及空气中建立谐变场。激发方式一 般为接地式的和感应式。 接地式:与直流电法一样利用A、B供电电极将交流电源 直接接到大地,激发出交变电磁场。 感应式:在地表敷设通有交变电流的不接地回线或者多匝 的小型发射线圈——磁偶极子,激发出交变电 磁场。
常用的波场。其中场强、电流密度以及其它量 均按余弦或正弦规律变化。
i t H H 0e
i t E E0e
谐变场的传播:其微分方程——亥姆霍兹齐次方程
2 2 H k H 2 2 Ek E
式中k称为波数(或传播系数)。
在导电介质中忽略位移电流时:
在均匀介质中电场在相位上落后于磁场π/4。这是通
过测量相互正交的电场和磁场分量确定介质电阻率的计算
公式。如果介质为非均匀的,则计算的电阻率为视电阻率
。如果介质电阻率为已知,则可确定介质的磁导率。
c、瞬变场的传播: 瞬变场的结构特点:瞬变场是指那些在阶跃电流
源作用下,地中产生的过渡 过程感应电磁场。因为这一 过渡过程的场具有瞬时变化
it
1 Q e R1 2 k1h1 1 Q e
2 1 Q 2 1
对于水平多层介质的瞬变电磁测深计算公式,多采用
余弦变换或逆拉氏变换方法求解。
三层瞬变电磁测深曲线
(a)H型断面测深曲线;(b)K型断面测深曲线;(c)A型断面测深曲线;(d)Q型断面测深曲线
瞬变电磁测深法的特点
法已成为国内外应用较广的一种测深方法。
频率测深视电阻率:
s为接收线框面积,n为匝数。
U K I Hz H z U K I 3 r K Ex AB MN 4 2 r Hz K 3 ABns
Ex Ex
A型断面频率测深曲线
K型断面频率测深曲线
H型断面频率测深曲线
第六节地磁感应类电法:电磁剖面法、电磁测深 法 1、电磁法理论基础
E 交变电磁场中岩矿石电磁学性质: j j jD t 传导电流:与电阻率ρ有关。 B H 位移电流:与介电常数ε有关。 D E 磁导率μ: 真空中4π10-7H/m
在频率域中电场强度按指数规律衰减。
均匀大地表面上阶跃偶极子场源的电磁场
(瞬变电磁法的理论基础)
远区(早期)的瞬变电场规律:波区范围内电场强度与介
质电阻率成正比
2 PM 1 E t 0 4 2 r
E t PM r 40
3 1
近区(晚期)的瞬变电场规律:
(
0
t
)
5 2
3、 电磁剖面法 电磁剖面法:主要应用于矿床普查、地质填图、工程地
上式为复数式,且沿z轴的正方向按指数规律衰减.
Ex分量振幅和相位分别为:
E x C x e e
bz
i ( t a z ) 2
E x C x e
bz
(t ) t az
b为振幅衰减系数,a为相位系数。
2
电场沿Z轴方向前进1/b距离时,振幅衰减为1/e倍。 习惯上将距离δ=1/b称为电磁波的趋肤深度。
瞬变电磁测深法
即时间域瞬变电磁测深法,是近年来发展很快的
电法勘探的分支方法 。
应用方法:在阶跃脉冲作用下,良导地层中产生的瞬变涡
流电磁场持续时间较长,所以在沉积岩地层
内寻找和确定良导地层空间状态时可给出较
好的结果。因此,瞬变测深法主要用于用于
解决油天然气、煤系以及地热勘探等地质问 题。
瞬变场的参数:瞬变电磁场状态的基本参数是时间。
(1)由于TEM是在无一次场背景情况下观测二次场,即观测的是纯异常,自动消除了FEM 中的主要噪声源——装置耦合噪声,从而提高了探测精度。 (2) 装置形式灵活多样,可随不同工程任务的要求和施工场地的条件来选择合适的装置。 具有施工方便、测地工作简单、工作效率高及地质效果好等优点。使用同点装置工作, 与欲探测的地质对象能达到最佳的耦合,取得的异常幅度强、形态简单、分层能力强, 从而具有较高的探测能力,并且受到旁测地质体的影响也是最小的。 (3)对于受到导电围岩及导电覆盖层等地质噪声干扰的“矿异常”的区分能力优于FEM。 在高阻围岩条件下,不存在地形起伏引起的假异常;低阻围岩起伏地形引起的异常也 比较容易识别。 (4)在TEM测量中,对于线框铺设的点位、方位及形状等的要求相对于FEM可以放宽,测 地工作简单,工效高。 (5)由于采用不接地回线,不存在接地电阻问题,在基岩出露区、冻土带、沙漠、水泥路 面、河湖海水面上均可进行测量。具有施工方便、工作效率高及地质效果好等优点。 (6)在剖面测量中,由于采集不同时间段的数据,通过数据处理可以得到同一点的测深资 料,从而在剖面测量中完成了相应区域的测深测量,提供的地电信息丰富,便于资料 的解释; (7) 可通过选择不同的时间窗口进行观测,有效地压制地质噪声,可获得不同勘探深度。 可用加大发射功率的方法增强二次场,从而增加勘探深度。有穿透低阻覆盖能力,探 测深度大。在目前的技术条件下,勘探范围浅可至几米、深可达几千米;随着采集仪 器、资料处理解释方法的进步,勘探深度范围还能进一步的扩大。 (8)TEM的应用领域相对更加广泛。瞬变电磁法可以解决
bx e )
kz
E x i( a x e
bx e )
kz
E y i( a y e
kz
by e )
kz
对于任意层,阻抗为:
Ex Zn Hy
n
设第推函数Rn为:
kn Rn th( kn hn arth Rn 1 ) kn 1
则第一水平层阻抗Z1、电阻率1和地表阻抗Z10 关系可写为:
的特点,故取名为瞬变场。
瞬变场的激发:与谐变场情况一样,其激发方向也有
接地式和感应式两种。在阶跃电流 (通电或断电)的强大变化磁场作 用下,良导介质内产生涡旋的交变 电磁 场,其结构和频谱在时间与空 间上均连续地变化。
谐变场和瞬变场涡旋电流结构
瞬变场的参数:瞬变电磁场状态的基本参数是时间。
这一时间依赖于岩石的导电性和收 -发距。研究瞬变电磁场随时间的 变化规律,可探测具有不同导电性 的地层分布纵向电导。也可以发现 地下赋存的较大的良导矿体。
甚低频法:世界上许多国家为了潜艇通讯及导航目的,设立了
强功率的长波电台。其发射频率在15~25kHz范围内,甚低频
电台发射的电磁波,在远离电台地区可视为典型的平面波。这
种电磁波适合做电导率填图,还可用于探测大的断层、破碎带、 石墨化地层和矿化带,在有利条件下还可探测浸染和块状硫化 矿。 大地电磁剖面法:研究深度可达到结晶基底,可提供研究区域的
质、水文地质调查。可分为人工主动源 电磁剖面法和被动源方法两类:
a 、人工主动源电磁剖面法:
研究深度为几十米到一、二百米。
包括不接地回线法、电磁偶极剖面法、航空电磁法
等。 这些方法 既可在频率域中采用,也可在时间域中采用。
航空电磁法:在实际工作中,航空电磁法不局限于直找矿, 应用范围较广。
b、被动源电磁剖面法:主要有甚低频法和大地电磁法。
谐变场激发方式
均匀大地表面上谐变偶极子场源的电磁场: x、 y轴
位于水平面内,z轴向下,在电阻率为ρ的均匀大地表面上:
PE 3PE 2 kr Ex [3 cos 2 (1 kr)e ] E y sin cos 3 3 2 r 2 r PE Hx sin cos [8I1 K1 kr( I 0 K1 I1 K 0 )] 3 4 r PE kr 2 2 Hy [(1 4 sin ) I1 K1 sin ( I 0 K1 I1 K 0 )] 2 2 r 2 PE 1 2 2 kr Hz sin [( 3 3 kr k r ) e 3] 4 2 2 r k
Ez 0
式中I0、K0、I1、K1为贝塞尔函数,r为收-发距,k为传播系数,
PE为电偶极距,为r方向与x轴的夹角。
b、平面电磁波的传播: 平面电磁波的结构特点:在无限均匀介质中, 同一相位面为平面的电磁波称为平面电磁波。若 在这一平面上场振幅为常数,则称为均匀平面电
磁波,否则为非均匀平面电磁波。
i0 Z1 R1 k1
1
1
0
Z
0 2 1
由上式,得出大地电磁法所测得的视电阻率的模或振 幅具有以下形式:T 1来自0Z12
按这种方法确定的视电阻率称为卡尼亚视电阻率。 大 地 电 磁 测 深 两 层 曲
大 地 电 磁 测 深 三 层 曲 线
频率电磁测深法:采用电或磁偶极场源,用改变频率的方 法来控制探测深度,而不用增加供电电极距 AB 。对 地层的分辩力强;勘探深度较大等。近年来,频率深