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1、第22卷第4期Vol.22No.42007年12月地质找矿论丛Des.2007EH4电导率成像系统在矿产勘查中的应用121王志强,朱向泰,李瑞(1.成都理工大学信息工程学院,成都610059;2.中国冶金地质总局地球物理勘查院,河北保定071051)摘要:EH4电磁成像系统是一套双源型电磁法数据自动采集和处理的物探系统,它是CSAMT和MT的结合体,应用该系统对松辽盆地北部沉积盆地中与砂岩型铀矿相关的砂体的空间展布规律和断裂展布特征进行了研究,证明了EH4在矿产勘查应用中是一种行之有效
2、的手段。关键词:EH4电磁成像系统;矿产勘查;应用中图分类号:P631.3;P619.14文献标识码:A文章编号:1001-1412(2007)04-0306-050引言EH4电磁成像系统(简称EH4)已成功运用于国内地矿、煤炭、水利水电行业的找矿、找水等工作中。这种新型物探方法,实现了天然信号源与人工信号源的采集和处理,具有探测深度大(可达1500m)、设备轻、速度快、费用低、精度较高等特点,在地质勘探工程中能起到很好的效果。EH4属图1EH4电磁成像系统设备示意图于部分可控源与天然源相结合的一种大地电磁测深Fig.1SketchofEH4ele
3、ctromagneticimagesystem系统。深部构造通过天然背景场源成像(MT),其信息源为10~100kHz。浅部构造则通过一种新型利用的是大地电磁场的声频部分(10~100kHz)。的便携式低功率发射器发射1~100kHz人工电磁因此,其探测深度在几米至3km左右,主要用于金信号,补偿天然讯号的不足,从而获得高分辨率的成属矿、地热田、埋藏不深的油气田、水文、工程、环境像。EH4包括发射装置和接收装置两部分(图1)。等领域的地球物理勘探。接收装置包括不锈钢电极、接地电缆、前置转换器大地电磁波在介质中的传播遵从麦克斯韦方(AFE)、磁探头、主机、传输电缆、1
4、2V蓄电池。发程,如果假设大多数地下岩土为无磁性物质,并且宏射装置包括发射天线、发射机、控制器、12V蓄电观上均匀导电,不存在电荷积累,并忽略位移电流,池。由于电池供电系统的小巧和便于携带,可以应那么Maxwell方程就可简化为公式(1)和(2)(亥姆用在地形比较复杂或环境比较恶劣的地区。霍兹方程):22H+KH=0(1)22E+KE=0(2)1方法原理其中,K=-i称作复波数或传播系数。这时可将K写成K=+i。称为相位系数,称为吸收高频电磁法(AMT)是一种大地电磁测深法,它系数。表面阻抗Z定义为地表电场和磁场水平分收稿日期:2007-08
5、-10作者简介:王志强(1969-),男,黑龙江五常人,工程师,博士研究生,主要从事遥感、电法等勘探方法研究工作。第22卷第4期王志强等:EH4电导率成像系统在矿产勘查中的应用307量的比值,只与介质电阻率及电磁波的频率有关,在噪比。此系统可以在0.1~100kHz的宽频范围内均匀介质中:采集数据。为确保数据质量与工作实效,上述频带Z=(-i)(3)又分成4个频组:(4)式可用于确定大地的电阻率:1频组:0.1~1kHz;2频组:10~1kHz;3频2组:300~3kHz;4频组:1.5~99kHz。1E=(4)5fH观测中使用哪几个频率组,可视情况灵活掌
6、式中,量的单位为:/m;E/mv/km;H/nT。握。在野外能实时获得Hy,Ex,Hx,Ey振幅,以对于水平分层大地,此表达式不再适用,但用它及5Hy,5Ex,5Hx,5Ey相位,并进行一维反演和计算得到的电阻率将随频率改变而变化,因为大地二维反演而获得电阻率成像结果。在室内数据处理的穿透深度或趋肤深度与频率有关,此时由(4)式计后,可获得二维正、反演结果等。在开展工作的前算得到的电阻率称视电阻率。一天,一定要做平行试验,检测仪器是否工作正正是由于电磁波存在趋肤效应,高频电磁波穿常,要求2个磁棒相隔2~3m,平行放在地面,两透深度小,低频电磁波穿透深度大,因此
7、通过改变发个电偶极子也要平行。观测电场、磁场通道的时间射频率来改变探测深度,达到测深的目的。序列信号。电磁波趋肤深度如下式:2.1电极的布置技术2工作共用4个电极,每2个电极组成1个电偶=500(5)f极子,为了便于对比监视电场信号,其长度都为25式中,量的单位/m。m。与测线方向一致的电偶极子叫做X-Dipole;与又根据电磁波的趋肤效应理论,在准静态条件测线方向垂直的电偶极子叫做Y-Dipole。下导出趋肤深度公式为:2.2磁棒布置技术磁棒与前置放大器距离应>5m,为了消除人503(6)f为干扰,2个磁棒要埋在地下,其深度至少为5cm,
