可控源音频大地电磁在山西找水一例

《可控源音频大地电磁在山西找水一例》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、可控源音频大地电磁在山西找水一例可控源音频大地电磁在山西找水一例摘要：可控源音频大地电磁法(CSAMT)是电磁法的一种，它的主要特点是用人工控制的场源做频率测深，被广泛应用于地下水资源调查、金属矿和石油勘查等领域。应用该方法在江苏东海超高压变质带上寻找地下水,取得了很好的地质效果。为了查明山西某区的富、导水状况，对该区水文地质进行详细勘探，为煤矿的安全生产提供科学的地质资料，对该区进行电法勘探。　　关键词：可控源音频大地电磁法；找水　　　　在地下水勘查中,过去通常采用直流电剖面法、直流电测深法与地面磁测相结合的方法,地质效果较好,其局限性在

2、于工作效率较低,勘探深度相对较小。CSAMT法采用大收发距的工作装置,使得笨重的发射装置可以有选择地布设在地形、交通条件相对较好的地段,同时该方法一次布设发射偶极,可进行多条测线测量,因而有效地克服了直流电法的某些不足,并且加大了勘探深度,更满足了解决深部地质问题对电法工作的要求。　　1工程概况　　某矿区位于沁水煤田北部，隶属寿阳县。西距晋中市50Km,东距阳泉市40Km,至太原80Km。　　1.1地层　　勘查区位于太行山西麓、沁水煤田西北部边缘之中段。地表均为第四系松散层覆盖，根据钻孔揭露主要地层为奥陶系马家沟组、峰峰组；石炭系中统本溪组

3、、上统太原组；二叠系下统山西组、下石盒子组、上统上石盒子组以及第四系。　　1.2构造　　勘查区位于沁水煤田西北端，阳曲盂县纬向构造带南翼，其东西两侧受太行经向构造带和新华夏系构造的控制，南部受寿阳西洛南北向构造带的影响，整个勘查区是在纬向与经向和新华夏系构造的复合控制之下。区内构造相对比较复杂，基本为一单斜构造，伴有一些以东西向的走向断层和斜交断层为主的正断层，褶曲发育，无火成岩侵入，岩溶陷落柱比较发育。地层倾角小，平均6°左右。　　1.3煤层　　测区主要含煤地层为山西组和太原组，共含煤17层，自上而下为1、2、3、4、5、6、8、

4、9上、9、11、12、13、13下、15、15下、16、17号。主要可采煤层为3、6、8、9、15、15下号6层煤。　　1.4含水层　　奥陶系中统石灰岩岩溶含水层：本统分上、下马家沟及峰峰组，在区北外围大面积出露，含水层主要为上马家沟组上段和峰峰组中上段，含水结构主要为溶孔、小溶洞。上马家沟组赋水性强，峰峰组赋水性弱。奥灰水属娘子关泉域，水位西北高、东南低、流向东南。　　2音频大地电磁法　　可控源音频大地电磁法（简称CSAMT）是在音频大地电磁法（AMT）的基础上发展起来的一种人工场源频率测深法，它用地面偶极子或水平线圈作为人工信号源产生可

5、控的电磁信号，通过接收不同频率的电磁信号达到测深的目的。　　在CSAMT方法勘探中，往往研究的是均匀半空间点电源或磁偶极子在地面上产生的场，这是因为构造电磁法勘探是在地面上进行观测的。由场论可知，偶极天线产生的电磁波实际上是向四面八方辐射的（图1），就波的传播途径可分为天波、地面波和地层波。电磁波在空气中的波长为c/f(c是光速，f是频率)，地中的波长为（107/（fσ1））1/2。可见电磁波在地下的波长远小于空气中的波长，这样一来沿地表传播的地面波（用S0表示）和直接在地中传播的地层波（用S1表示）在某一时刻t时，由于波程差，

6、就会在地面附近形成近于水平的波阵面，造成一个几乎是垂直向下传播的S*波，即近似的水平极化平面波。S0波、S1波和S*波在传播过程中均与地下地质体发生作用，并把作用结果反映到地面观测点。　　　　　　)天波、地层波和地面波；(b)波程差与波阵面　　根据交流电的趋肤效应，频率不同其穿透深度不同，频率高时电磁场分布于浅层，频率低时电磁场分布在较深范围内，所以改变发射频率，可以研究不同深度上的地质情况。这从趋肤深度公式（1）可明显看出。　　　　　　CSAMT测深法与直流电测深法相比，具有分辨能力强，能穿透高阻覆盖层和各向异性较小等特点。　　3资料采集

7、　　3.1场源设置　　选择接地供电偶极距AB之间距离1Km向地下供电，AB方向误差小于3°，供电电极A、B两端使用铝板，采用组合电极方式布极，入地深度0.5~0.7米，浇灌盐水，保持接地条件良好，以减小接地电阻，增大供电电流。本次施工供电电流一般为18安培。　　3.2观测装置　　布极方式为赤道偶极装置，采用CSAMT方法的标量测量方式，测量电场分量的电极MN水平平行于供电极AB，水平磁场垂直于场源布设。两个（1主1副）接收单元分别连3个电道，共6道，共用1个磁道,（图2）。AB和MN间的距离（称为收发距r）为6Km，　　按(电磁波趋

8、肤深度)的要求，.LT）进行测量。采集高质量的原始数据，经数据处理后得到如图3两种反演结果。通过分析对比这两种反演结果，发现博斯蒂克二维反演结果更加符合地质要求，能达到解决本测区