[發明專利]用于地質勘探的可控源音頻磁場測深法

有效

• 申請號: 201210225949.2
• 申請日: 2012-07-03
• 公開（公告）號: CN102707323A
• 公開（公告）日: 2012-10-03
• 發明（設計）人: 席振銖;馮萬杰;龍霞
• 申請（專利權）人: 長沙五維地科勘察技術有限責任公司
• 主分類號: G01V3/12
• 分類號: G01V3/12
• 代理公司: 長沙永星專利商標事務所 43001
• 代理人: 周詠;米中業

技術領域

本發明涉及一種用于地質勘探的可控源音頻磁場測深法。

背景技術

隨著國民經濟的發展，大地電磁測深法（MT）、音頻大地電磁測深（AMT）和可控源音頻大地電磁測深（CSAMT）在國民生活中應用廣泛。這些方法主要是基于Cagniard電阻率來研究地下地質情況，當地表橫向電性不均勻或地形起伏時，都會產生靜態效應。這種效應總是與二維或三維構造相關，且強度可達兩個數量級，引起反演模型產生誤差，使推斷深度引起大的偏移，并使構造的解釋復雜化。許多學者針對靜態效應的消除提出很多種方法，但是，靜態效應是必須測量電場的Cagniard電阻率所固有的，不可能從理論上根本地消除,因此到目前為止，尚沒有一種方法能將靜態效應進行徹底地消除。

音頻磁場測深法（AFMAG）僅測量磁場，受靜態效應影響極小，但是AFMAG采用天然源作為其場源，場源具有隨機性、微弱性、極化不確定性等，和采用天然場源的MT、AMT法一樣，AFMAG法需要花費巨大努力來記錄和分析野外數據。并且由于天然平面波在地電介質一維或近似一維的情況下，沒有垂直磁場，因此AFMAG對一維地質體無法探測。

MT、AMT、CSAMT、AFMAG等頻率域電磁測深法中使用的傾子（Tipper）對于地下電性介質的橫向變化響應靈敏度高，且其傾角可以反映斷層、破碎帶等的傾向信息，但是，傾子無法反映地下復雜電性介質的電阻率變化，不可通過傾子的值推斷地下介質的電阻率變化情況，且其縱向分辨率低。

對于應用廣泛的MT、AMT、CSAMT等頻率域電磁場測深法，野外必須測量電場，對于地形復雜的地區，布設電極和放線通常非常困難，大大降低了野外采集數據的效率。且對于電場測量，難以實現高密度電磁測深，嚴重影響電磁勘探精度。

發明內容

本發明的目的在于提供一種能較準確推斷地下介質的電阻率變化情況，有效提高勘探精度的用于地質勘探的可控源音頻磁場測深法。

本發明提供的這種用于地質勘探的可控源音頻磁場測深法，包括如下步驟：

（1）.確定測線并布設人工場源；

（2）.根據勘查任務設置場源頻率范圍，按照該場源頻率范圍發射具有一系列頻率的諧變電磁場信號，該諧變電磁場信號按照頻率由低到高的順序進行順序循環發射，保證測線中每個測點測量過程中，場源至少發射一個完整頻率循環的信號；

（3）.分別用水平磁棒和垂直磁棒在測點測磁場垂直分量及磁場水平分量；

（4）.按如下公式計算頻率傾子

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式中，為磁場垂直分量，為磁場水平分量，為角頻率，，其中為人工場源的諧振頻率；

（5）.將步驟（4）獲得的頻率傾子轉換為視電阻率，采用如下公式進行轉換：

其中，為人工場源諧振頻率的序號，為諧振頻率的總個數，為視電阻率，為某測點，第個頻率時，測量出的頻率傾子，為1ohm-m（歐姆·米）均勻半空間，相同場源布置時，同一測點，第個頻率時，人工模擬出的頻率傾子；

（6）.利用現行的反演方法，反演出地下介質的電阻率和深度；

（7）.根據反演結果，繪制圖件，推斷解釋地下介質構造等地質信息。

本發明由于僅測量磁場，避免了電場測量引起的靜態效應；采用人工場源，克服了現有AFMAG天然場的缺陷，實現了對一維地質體的測量；采用頻率傾子作為其換算參數，增加了傾子對地下介質電性縱向變化的分辨率，且可實現頻率傾子的定量反演；僅測量磁場，不用布置電極，可以實現高速、高密度電磁測量。

附圖說明

圖1是本發明的流程圖。

圖2?是本發明場源發射信號示意圖。

圖3?是一個場源的工作區域，該場源采用的是水平電偶源。

圖4a是一種張量測量的示意圖。

圖4b是另一種張量測量的示意圖。

圖4c是矢量測量示意圖。

圖4d是標量測量示意圖。

圖5是本發明在?N層水平均勻層狀模型下，單一水平電偶極源空間布設圖。

圖6a是本發明頻率傾子（FT）在單一電偶源x=y=6000m遠區均勻半空間測深圖。

圖6b是現有技術AFMAG傾子（T）在單一電偶源x=y=6000m遠區均勻半空間測深圖。

圖7a是二層D型模型頻率傾子的響應曲線。