[發明專利]一種校正電磁勘探中地形影響的比值方法

有效

• 申請號: 201310039614.6
• 申請日: 2013-01-31
• 公開（公告）號: CN103064124A
• 公開（公告）日: 2013-04-24
• 發明（設計）人: 閆述
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: G01V3/38
• 分類號: G01V3/38
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 盧亞麗

技術領域

本發明屬于地球物理勘探領域，具體涉及一種電和電磁法勘探方法。

背景技術

地形影響校正，是CSAMT（Controlled?Source?Audio-frequency?Magneto-Telluric）、MT（Magneto-Telluric），TEM（Transient?Electro-Magnetic）等電磁法山地勘探數據處理解釋的重要問題，是提高山地勘探精度、取得良好地質效果的關鍵。現有的電磁勘探主流地形影響校正技術，有比值法^[1]和帶地形的二維或三維反演^[2]方法。其中，比值法利用邊界元、有限元、有限差分、時域有限差分等數值方法，模擬均勻大地的純地形響應，然后用均勻半空間電阻率與純地形響應相比后，和實測視電阻率相乘，得到校正后的視電阻率。

比值法校正的數值模擬計算量巨大，對計算機的內存容量和速度要求極高，模型建立過程繁雜。此外，大地并不均勻，取表層電阻率作為均勻半空間電阻率并不總是可行。即使最高頻率或最早時道沒有穿透表層，低頻或晚時道也將穿透表層以至幾層地層。風化、沖蝕等作用使基巖出露造成的地表或近地表不均勻性，恰恰是山地電磁勘探中經常遇到的。因此，將實際地質結構轉化成均勻大地時，不可避免地引入了誤差，影響校正效果。帶地形的二、三維反演，效果有限，且運算量更為巨大、對計算機內存容量和速度要求更高。為了尋求快速、方便、簡潔的地形校正方法，文獻[3]試圖建立地形和TEM視電阻率之間的直接關系。但是，地形影響不僅與地形起伏程度、大地電阻率有關，還與電磁波的模式有關^[4-5]，地形影響與用視電阻率公式之間的關系并不總是一一對應的。

現有比值CSAMT地形影響校正方法在模擬純地形響應時，需要確定原本是非均勻大地的電阻率。取表層電阻率作為均勻半空間電阻率并不總是可行。即使最高頻率或最早時道沒有穿透表層，低頻或晚時道也將穿透表層以至幾層地層。風化、沖蝕等作用使基巖出露造成的地表或近地表不均勻性，恰恰是山地電磁勘探中經常遇到的。因此，將實際地質結構轉化成均勻大地時，不可避免地引入了誤差，影響校正效果，有時甚至得到錯誤的結果，誤導了電磁勘探的資料解釋工作。純地形影響的數值模擬計算量巨大，如CSAMT場源和觀測點相距幾公里或十幾公里，場源和測點之間的廣大地帶都在計算區域之內，對計算機的內存容量和計算速度要求極高，模型建立過程繁瑣。電磁勘探的數值仿真、特別是人工源電磁勘探的數值仿真軟件還未達到實用程度，尚未成為電磁勘探儀器數據處理解釋的標準配置。應用比值法進行地形影響校正還受到許多限制、普遍性地應用還尚待時日。純地形響應模擬需要較為詳盡的地形高程數據。電磁勘探中一般只對測點進行大地測量，當測點比較稀疏時，需要增加額外的測量工作量。由此增加的、包括時間在內的人力物力成本，往往成為地形校正的障礙。

現有的電磁勘探中校正地形影響的技術其校正效果差，可行性差，還需要有更好的方法解決地形影響的校正問題。

對比文件

[1]閻述,陳明生,陸俊良.頻率測深的地形影響及其校正方法.煤田地質與勘探,1994,22(4):45-48

[2]底青云,王若.可控源音頻大地電磁數據正反演及方法應用.北京:科學出版社,2008

[3]范濤.煤田電法勘探中的TEM地形校正方法.物探與化探,2012,36(2):246-249

[4]徐世浙,王慶乙,王軍.用邊界元法模擬二維地形對大地電磁的影響.地球物理學報,1992,35(3):380-388

[5]邱衛忠.回線源TEM山地勘探中的地形影響和校正方法.煤田地質與勘驗.,2012,40(5):78-81

發明內容

為了克服現有技術中校正地形影響的校正效果差和計算量巨大、實現繁瑣的缺陷，本發明提供一種校正電磁勘探中地形影響的比值方法，以提高校正效果和可行性。

為了解決以上技術問題，本發明所采用以下技術方案。

一種校正電磁勘探中地形影響的比值方法，包括以下步驟：

步驟一，在各個測點通過小極矩直流電阻率法或巖土采樣后實驗室測試等實測方法獲得無地形影響的表層電阻率值，作為地形校正的標準電阻率ρ_standard(i)，當表層較厚，地表電阻率相差不大時，也可利用測區內的電測井資料作為各測點地形校正的標準電阻率ρ_standard(i)；