可控源音频大地电磁法

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1、可控源音频大地电磁法（CSAMT）利用人工场源激发地下岩石，在电流流过时产生的电位差，接收不同供 电频率形成的一次场电位，由于不同频率的场在地层中的传播深度不同，所 反映深度也就与频率构成一个数学关系，不同电导率的岩石在电流流过时所 产生的电位和磁场是不同的，CSAMT方法就是利用不同岩石的电导率差异观 测一次场电位和磁场强度变化的一种电磁勘探方法。CSAMT采用可控制人工场源。测量由电偶极源传送到地下的电磁场分量， 两个电极电源的距离为l-2km。测量是在距离场源5 10km以外的范畴进 行此时场源可以近似为一个平面波。编辑本段优点由于该方法的探测深度较大（通常可达2km），并且兼有剖面和测

2、深双重 性质，因此具有诸多优点：第一。使用可控制的人工场源，测量参数为电场与磁场之比一一 卡尼亚 电阻率.增强了抗干扰能力，并减少地形的影响。第二，利用改变频率而非改变几何尺寸进行不同深度的电测深.提高了 工作效率.一次发射町同时完成7个点的电磁测深。第三.探测深度范围大，一般可达l2km。第四，横向分辨率高。可以灵敏地发现断层。第五，高阻屏蔽作用小，可以穿透高阻层。与MT和AMT法相同，CSAMT 法也受静态效应和近场效应的影响.可以通过多种静态校正方法来消除“静 态效应”的影响。编辑本段前景CSAMT 法一出现就展示了比较好的应用前景.尤其是作为普通电阻率法 和激发极化法的补充， 可以解决

3、深层的地质问题 ，如在寻找隐伏金属矿、油 气构造勘查、推覆体或火山岩下找煤、地热勘查和水文工程地质勘查等方 面.均取得了良好的地质效果第一章 野外工作方法和技术3.1 频率域激电工作程序3.1.1根据地质任务在选择测区时，应组织力量进行踏勘，踏勘的目的 在于了解测区的地质特点和地球物理前提以及接地条件、干扰水平、 生活驻地、交通运输等情况。3.1.2 试验工作对新的工作测区，在编写设计时应在典型的地质剖面上或具有代 表性的地段，做一定数量的试验工作，具体实验工作量以能对测区的 地球物理特征有一定的了解为宜。3.1.3 草查与普查对于1：5万1 ：2.5万的大面积草查与普查时，其工作方法 的选择

4、以偶极法或近场源法（AMBN）为宜。就某一具体测区而言， 应根据地质任务，通过分析所掌握的地质及以往的物化探资料或通过 试验，确定一个适当的极距进行面积性的工作，以迅速得到面积性的 资料，达到发现异常的目的。3.1.4详查在普查所发现异常的基础上，开展1：1万1：2千的详查工 作，这时可用中梯装置扫面。建议采用一线供电多线测量的工作方式，以便在短时间内圈出异常的形态、做出成果的解释推断以及对异常进 行轻型山地工程揭露。对精测剖面，可采用偶极装置，根据不同极距（一般4 6个） 的观测结果勾绘出断面图，以判断矿体的埋深、倾向和形态，然后根 据综合解释结果建议施钻验证，进而达到对异常的再解释。在上述

5、工作的同时，还要进行岩矿石物性测定和幅频特性的研 究。一、联合剖面法图 2-10 联合和剖面装置如图 2-10 所示，装置系数计算方法和三极装置相同联合剖面法是两个三极排列AMN和MNB的联合。所谓三极 排列是指供电电极之一位于无穷远的排列。采用联合剖面装置时，可 以用A电极，也可以用B电极供电，而A和B有一个共同的无穷远 电极C。也就是当A或B供电时，供电迴路中另一电极C位于无穷 远。如果以O表示测量电极M和N的中点，则在联合剖面装置时， 四个电极A、M、N和B极位于同一直线上（这条直线就是测线）， 且AO=BO。无穷远极C 一般铺设在测线的中垂线上，与测线之间的 距离大于AO的五倍（CO5

6、AO）工作中将AMNB四个电极沿测线一起转动，并保持各电极间距 离不变，中点O就作为测点的位置。在每个测点上分别测出AMN 排列和MNB排列Fs、ps。对于同一极化体，AMN、BMN的测量 结果将在极化体上方形成交点。利用这种交点性质和曲线的不对称性 可判断极化体的产状、形态。联合剖面法的工作比例尺一般都大于：1：10000，常用的有 1： 10000、 1：5000、 1：2000。测线沿垂直于矿体走向布置。测线间距 相当于作图时所用比例尺的 1 厘米，即工作比例尺为为1：10000时， 线距等于100米。至于极距AO的选择则与勘探对象的埋深有关，一 般要求AO3H (H为矿顶埋深)，而MN

7、= (3/15/1) AO。无穷 远极垂直于测线方向布置，要求CO5AO。联合剖面法主要用于寻找低阻陡倾的硫化矿床或成矿有关的含 水断裂破碎带。由于联合剖面法工作中需要铺设无穷远电极，在每一 个测点上都要观测两次，因此装置比较笨重，效率比较低，很少用于 地质工作的普查阶段。其优缺点可评述如下：1、这种装置，可预先布置电极以减少移动电极时间，但这需要 准备很多电极，也要增加工作量。2、联合剖面对各类极化体的反映能力可与偶极剖面相当，对板 状体产状反映更灵敏。3、在相同条件不，联剖的电位差比偶极剖面大，但比中梯小。4、装置最大缺点是要一个无穷远极，且必须用长导线与发送机 相联，带来很多不便。二、中

8、间梯度法图 2-1 中梯装置示意图中梯装置如图2-1所示，这种装置的特点是：供电电极AB的距 离取得很大，且固定不动；测量电极在其中间三分之一地段逐点测量。 记录点取在MN中点。其 表达式为：其中此外，中间梯度装置还可在离开AB连线一定距离（AB/6范围内） 且平行AB的旁侧线上进行观测（见图2-2）。图 2-2 旁侧中梯装置示意图中间梯度法利用两个电极A和B供电，另两个电极M和N进行 测量。其特点是：供电电极距AB很大，ABMN 般AB= （3050） MN；在工作中A和B是固定不动的，MN则在AB之间中间3/1范 围内逐点移动进行观测。中间梯度主要用来寻找陡倾的高阻含矿岩脉（如石英脉、伟晶

9、岩 脉等）野外工作中通常测线垂直于矿体走向布置，点距等于MN之间的 距离。中间梯度排列之所以应用较广，其原因主要有如下几点：1、在一段范围内不需要移动供电电极。在一系列测量中，导线AB、电源及发送机也不要移动，只移动测量电极极MN （短导线测 量方式）。2、中间梯度排列中，可以一线供电，多线观测，甚至可以全域 测量，因而生产效率高。3、在AB中部，激发场接近水平均匀场，因此中间梯度的异常相 对简单，甚至可用电磁类比法进行半定量解释。由于中间梯度应用较广，因而它的一些缺点不易引起人们的重 视，有必要说明如下：1、AB导线一般在1000米以上，铺设很费时间，在潮湿地区又 容易造成漏电。2、电磁感应

10、偶合效应随AB增加而增加。3、在 AB 中部，激发场接近水平，使陡倾斜良导极化体的异常很 不明显。4、说中间梯度异常形态简单，那是有条件的，即在AB中部，激 发场接近水平均匀场，因而异常形态与垂直磁化的垂直磁异常相当。 如果极化体不在 AB 中部，情况就不同了。三、偶极偶极剖面法图 2-6 偶极装置如图 2-6 所示，其 表达式为：其中偶极排列，两个供电电极AB和两个测量电极MN彼此分开，各 在一边，沿一直线排列，实际应用中的偶极排列一般是对称的。即 AB=MN= /, AB与MN中点连线OO长度为L= (n+1) /, n为整 数。测量结果记录在OO中点，探测深度随n增加而增加。进行激电 测

11、量时，探测深度可以固定的，每次测量后，四个电极向前一起移动 一个固定距离，一般为测点距，等于MN。有时也常在每一个测点测 量几个深度上的 IP 值。在西方，偶极装置应用较广，但在我国作得很少，偶极排列有如 下优缺点：1、偶极剖面对各类形态的地质体都有很好的反映，由于是以各 种不同位置去激发极化体，总可以在某些条件下使极化体处于良好的 极化形态，从而观测到较大的极化率。2、偶极拟剖面图上，对各类极化体的产状，形态有较好的反应。3、可采用短导线方式测量，并将AB和MN完成分开，使电磁 感应耦合大大减弱。4、导线短，布置和移动方便灵活，漏电机会也少。5、为充分反映异常，最好作多极距测量，以便绘制拟剖

12、面图， 但由于每次观测后要移动电极位置，因而增加了野外工作量。6、由于沿测线不断移动四个电极，有时导致测量结果发生变化 而这并不是极化体引起的，而是所谓的电极效应引起的。四、激电测深图 2-3 对称四极装置示意图对称四极装置如图2-3所示，这种装置的特点是AM=NB，记录 点取在MN的中点。其表达式为：其中在激电测量中，对称排列， A、M、N、B 四个电极同时沿测线移 动，AB和MN共有一个中点O且O点也作为记录点，规定MN= /, AB=2L，这类装置的探测深度随L增加而增大。在激电测深时，通 常固定MN，增加AM和BN，这样可在同一测点得到不同深度上的 信息，据不同测点上的测深可编制电测深

13、拟剖面图。激电测深其优缺点可评述如下：1、和偶极剖面一样，四个电极都沿测线移动，工作量大。由于 极距增大时， AB 电缆很长且笨重，移动困难。因此测深的工效低。2、只有当被探测的地质体是无限大的水平层时，它才能对二层、 三层介质等反应为二层或三层曲线 。3、激电测量结果也可以绘制拟剖面图，以分析地质体形态和产 状。4、由于MN电线总会靠近AB电缆，电磁感应耦合效应会严重 影响测量结果。5、观测信号随极距增加而减小，但比偶极剖面的信号衰减慢。 在相同条件下，测得的信号是三极排列的三倍，约与中梯相当。第四章 岩矿石物性参数的测定岩矿石的电性差异是电法勘探的物性前提，也是成果解释的物理 基础。实践表

14、明，合理地测定和利用电性参数，可以提高激电成果的 解释水准和地质效果。以数字式激电双频激电仪测定岩矿石的电性参 数时，通常取用两个参量，即幅频率(F)和电阻率p),物性参 数的测量可参照选用以下方法。3.1 露头测定法(1) 对称小四极法：在露头、探槽或坑道的岩矿石表面上，采用 对称小四极装置测定自然条件下的电阻率和幅频率，供电电极和测量 电极均可用直径2 mm的铜丝或用其它材料做的小不极化电极。选择露头时，应注意选择新鲜、无裂缝、宽度较大，表面较平整 的岩矿石露头。供电电极与测量电极应与岩石表面接触良好。一般供 电电极AB的排列方向应大致与野外工作中AB方向一致，且布置在 露头的中间部位，以

15、避免旁侧影响。也可以多做几组排列方向，以了 解岩石的各向异性。应该指出，对致密块状矿体，当其与围岩边界明显时，应注意界 面影响，有时可能会因界面积累电荷的影响使得观测常常出现反常现 象。当矿体露头致密到面极化程度时，不宜用对称小四极法在露头上 获得幅频率(F),应改用其他方法测量。(2)对称小极距测深：在浮土较薄时，可用小极距测深了解下伏 基岩的电阻率和幅频率。对称小极距测深一般应布置在地质情况清 楚,地形较平坦,岩层倾角不大的地段。对称小极距测距的最大极距,以获得待测目的层之渐近线为准 则。3.2 标本测定法用双频仪测定岩矿石标本的物性时常用“强迫电流法”,其特点 是使所供电流全部通过标本,做法上有标本架法、封腊法、泥团法。3.3 检查电参数测定的检查工作量为总工作量的510%,标本测 定的均方相对误差小于3 0%为合格，露头测定的均方相对误差小于 2 0%为合格。无论是露头测定还是标本测定,应注意使供电电线与测量线分 开,以避免因电磁感应耦合造成测定的参数误差。第五章 内业资料整理室内资料处理人员应及时检查野外记录的完整性、可靠性,及时 将观测数据输入到计算机中,及时进行数据的有关计算和预处理,及 时绘制有关图件。发现问题应及时汇报并敦促野外操作员改正,对质 量不合格的测点应及时要求返工。在数据处理过程中如发现异常点、 可疑点