音频大地电磁测深实习报告

本科生实习报告

实习类型生产实习

题目音频大地电磁测深实习报告

学院名称地球物理学院

专业名称勘查技术与工程（石油物探）学生姓名

学生学号

指导教师陈进超闵刚

实习地点成都理工大学

实习成绩

2015年 9月-2015年11月

音频大地电磁测深

摘要

电法勘探是勘探地球物理学中一个重要分支，是电学、电磁学、电子学及电化学在解决地质找矿及地质学问题中发展起来的一门应用科学。电法勘探（常称为电法或电探）的地球物理学基础是地壳中多数岩矿石之间存在的电学性质的差异，它是通过观测和研究由电性差异引起的人工或天然电磁场的空间和时间分布规律及其变化特点，从而达到查明地下地质构造或矿产分布的一组勘探方法的总称。

音频大地电磁测深（AMT）原理是基于大地电磁测深法原理，是在五十年代初期提出的一种较新的地球物理探测方法。它是频率域交变电流法，是通过对地面电磁场的观测，来实现不同深度的探测，进而研究地下岩矿石电阻率的分布规律的一种物探方法。由于高频衰减快、低频衰减慢的特性，高频主要反映浅层，而低频主要反映深层。大地电磁测深理论的关键是研究地面电磁场与地下岩矿石的电阻率存在的关系。

关键词：电法勘探；AMT；大地电磁测深；频率域交变电流。

实习内容

一、方法原理

AMT（音频大地电磁测深）法是电法勘探的一种重要方法。该方法不同于高密度电法、联合剖面法和大功率激电法，主要原因是后3种方法为直流电流法，所用的原理是几何测深，即通过增大供电电极距AB，来实现对地下不同深度的探测，由于地下电流线受高阻屏蔽低阻吸引的影响，导致后3种方法的局限性，探测深度仅停留在浅部地层，但浅层分辨率高。该方法野外作业相比直流电法，工作量明显减少，而且适应于野外不同地形，满足对地下浅、中、深地层不同深度的探测，但由于交流电法受干扰影响大，分辨率较低，因此AMT主要适用于对较深地层的探测。

该方法的场源为大地电磁场（天然场），具有很宽的频率范围，它主要由太阳风与地球磁层、电离层之间复杂的相互作用，以及雷电活动等这些地球外层空间场源引起的区域性，乃至全球性的天然交变电磁场，不同频率的电磁场相互叠加在一起，是一个非常复杂的电磁振荡。大地电磁场入射到地下时，一部分被介质吸收衰减；一部分反射地面，它带有反映地下介质电性特征的电磁场信息，人们通过观测地表的电、磁场分量，来研究地下地质结构及其分布特征。

我们知道电磁波来传播过程中实惠衰减的，是因为物质等对电磁波会有吸收作用，为了了解电磁波衰减讯号的可信度，必须知道有效探测深度等概念，以Zs 代表穿透深度，得到式：

（1）

Z s=500√ρ

s

上式中：ρ为电阻率（Ω.m），f为频率（Hz）,Zs为测深。由该式可以知道穿透深度与频率及电阻率的关系。

当介质电阻率随深度变化时，当介质层数趋于1时，所求出的电阻率为平均值。由于地层为多次构造，所以视电阻率值ρs能代表地层的平均电阻率，而并非实际介质电阻率。根据趋肤效应，低频讯号计算出的电阻率境界较深部介质的电阻率值，高频讯号则用于计算浅层或第一层的电阻率值。

|Z1,n|2（2）

ρs=1

2fu

上式中，代表n层介质下的第一层的阻抗，f为频率（Hz）, μ为磁导系数(H/m),Z:阻抗（Ω），其值由下式得到：

Z=E x

（3）

H y

二、仪器设备

实习所用相关仪器设备见表1。

表1 实习所用仪器设备一览表

三、实施步骤

1）野外施工步骤

本次选择的实测工区位于理工东苑与成都理工新教学学楼之间的高地上进行，该工区的实际地貌等情况见附录中的大地电磁测点工作记录班报表。具体的野外实习步骤如下：

⑴使用罗盘测出方位，埋置磁棒，使磁棒与南北向平行方向一只，东西向平行方

向一只，两支磁棒相互正交；

⑵在东西南北方向足够远处分别埋置电极，并用导线与V8连接，仪器装置布设如图1；

⑶打开仪器，检查工作电压是否正常，完成校正，一切准备工作完成后，开始经

行数据测量；

⑷记录数据，填写班报；

⑸进行观测时，记好观测起始时间，测量完毕后，记好结束时间，并退出观测模式后，关闭V8。此处需要注意的是起始与记录时间均为格林威治时间；

⑹将测量数据导入到计算机中，运用SSMT2000软件进行相关数据的处工作。

图1 仪器装置布设图

2）室内数据处理步骤

⑴打开SSMT2000软件，将野外采集的数据导入；

图2 数据导入界面

⑵将时间域的野外数据转换成频率域；

图3 将时间域数据转换到频率域界面⑶将频率域数据进行处理；

图4 处理前参数设置界面

图5 数据处理过程界面

⑷打开MT-editor软件，显示处理结果。

图6 结果显示界面

四、成果解释

从处理的结果来看，随着频率地降低，视电阻率逐渐增大，同时还看出在10000-100Hz频段，视电阻率缓慢且近似线性增大，当频率降低约80Hz时，视电阻率突然陡增，结合相位曲线，我们也可以看出频率约80Hz时，相位发生了显著的变化。因此，我们推测在该频率对应的深度可能存在有高阻地质异常体。当然从图中也可以看出，数据存在波动，说明在采集的过程中受到了外界的干扰，这是需要注意的。

五、实习总结

让我进一步认识和了解了音频大地电磁测深（AMT）法原理、实际施工步骤、常见问题的应对、数据处理中应注意的事项。对PHOENIX Geophysics System model V8的功能、原理以及操作有了更深入的了解和熟练，掌握了野外工作的基本流程，对以后的实际工作打下了一定基础。

现已能够独立转换及处理部分电法数据、绘制相应成果图，能够通过观察数据，对成果图进行一定分及解释地下所存在的异常，推测地下异常的产生原因。

通过此次的实习，我将以前学到的理论知识与实践相结合，明白了具体情况具体分析，对书本所学有更深刻的体会，进一步了解了自己的专业，增长了动手能力，认识到只有书本上的知识是远远不够的。本次实习过程中，老师的耐心指导，师兄师姐不厌其烦地解答我们的疑问，我们的实习才能圆满完成。报告中出现的错误和不足，希望老师加以批评和指正，在以后的学习中我会更加努力，争取获得更多知识！