音频大地电磁在铁路隧道工程勘察中的应用

对于长大深埋铁路隧道的工程地质勘察,音频大地电磁（AMT）已经成为日前最为行之有效的物探勘察手段之一。音频大地电磁（AMT）测深法利用天然电磁场信号为场源,观测天然电磁场的时间序列信号,然后将时间序列数据转化为频率域数据,进而计算出每个频点的电阻率值和相位阻抗。野外采集的时间序列原始数据,经过Robust处理和带地形的二维反演,能真实反应地下的地质信息。通过近几年在青海某铁路隧道等工程的应用,取得了较好的效果。     

接地电阻对MT采集数据影响分析及试验

几十年来,大地电磁测深(MT)方法得到了广泛的应用和飞速的发展,在数据反演、时间序列分析、岩石物理的应用和基础研究领域不断取得新进展,数据采集也在不断改进和提高。但数据采集中的一些基础问题,如接地电阻对MT数据采集的影响问题等还有待深入研究。通过模拟计算和野外实测试验分析接地电阻对大地电磁测深视电阻率的影响。理论计算表明:当接地电阻小于30kΩ时,对石油大地电磁测深法的频率范围(320~0.001Hz)的电场测量的精度误差为1.61%;野外对比试验在接地电阻达到15kΩ,和小于1kΩ的电阻对比,接地电阻引起的视电阻率和相位的平均均方误差测量误差仅为4.45%。理论计算和试验研究表明:在接地电阻不大于30kΩ时,现有MT数据采集系统能采到理想的数据。     

矿集区强噪声对大地电磁测深三个采样率的影响规律

天然大地电磁场信号微弱,极化方向随机,极易受电磁噪声污染.矿集区人烟稠密、工业发达,区内强烈的工业、通讯、矿山、民用等电磁干扰严重污染了大地电磁测深数据.本文利用数学形态学从受严重污染的电磁场时间序列中提取出类方波、三角波、阶跃、脉冲和充放电5种典型噪声的波形,以不同的方式将这些噪声波形与区内基本未受噪声污染的测点（D1139）的电磁场波形叠加,对比分析了不同采样率加噪后D1139点的测深曲线的变化.结果表明：24Hz采样率,方波噪声、三角波噪声、阶跃噪声、允放电噪声等会使得视电阻率、相位曲线出现类似近源干扰特征,脉冲噪声使测深曲线出现畸变;320Hz采样率,方波没有明显影响,三角波、阶跃噪声、脉冲噪声使曲线部分频点出现跳变,而充放电噪声会使曲线出现类似近源干扰特征;2560Hz采样率,方波、充放电噪声没有明显影响,三角波、阶跃噪声、脉冲噪声则使曲线出现了不同程度的畸变.     

层状介质中大地电磁场信号时域阻抗分析

在大地电磁测深中观测得到的电磁场信号十分微弱,具有非稳定特性,观测信号易受到噪声的干扰,使用基于稳定电磁信号稳定的频率域阻抗张量的估计方法,导致计算的电阻率准确度差。为了能保证非稳定信号阻抗的准确性和可靠性,从频率域传递函数出发并对其求解,利用傅里叶变换得到时域传递函数,经过推导得到时间域中求解阻抗的表达式。最后模拟得到了层状介质中时域大地电磁测深曲线,并与频率域大地电磁理论曲线对比分析。结果表明:时域比频域估算阻抗或电阻率更准确。     

综合物探法在新疆鄯善县某铁矿勘查中的应用

介绍了音频大地电磁测深和激电测深两种物探方法在新疆鄯善县某铁矿勘查的应用研究。在矿区地质概矿简述中分别介绍了矿区地层、地质构造和岩浆岩情况,并通过对本矿区地质、地球物理特征分析来选择综合物探方法,并以大地电磁测深、磁法测量成果为主、激电测量次之的原则进行解译,圈定出了异常带,推测出并提供钻孔位置,也验证了此音频大地电磁法和激电磁法相结合的综合物探方法的有效性,在寻找磁铁矿及其空间定位方面效果显著。     

CSAMT 资料处理中的静校正问题

可控源音频大地电磁测深（Controlled Source Audio-frequency Magnetotellurics简称CSAMT）标量测量具有很多优越性：相对于Magnetotellurics（MT）不仅测量更加快速,而且还可更少受到测区内人文噪声的干扰;又由于探测深度不是靠供电电极几何尺寸的变化而是靠频率的变化而实现,故深山陡谷或狭小的区域内都可进行探测。此方法在0．25-8192Hz的频率范围进行测量时,CSAMT法还可提供良好的深穿透能力,可从地表达到几公里的深度,还具有良好的横向分辨率,不容易受地形因素的影响。然而由于在实际测量中受地形和不均匀体的影响,会使CSAMT曲线发生畸变,即静态效应。这种现象如果在资料处理中得不到消除,就会造成资料解释的误差甚至错误。本文通过CSAMT在实际工程勘探中的应用,介绍了静态效应对CSAMT资料的影响、如何对CSAMT资料进行静态校正、对CSAMT资料进行静态校正后的效果。     

HACSAMT法在地热勘探中的应用研究

谐波可控源音频大地电磁测深（HACSAMT）方法是地球物理勘探方法中重要方法之一。它采集其高次谐波的振幅和相位的数据,加密CSAMT法勘探的频率,提高了纵向分辨率。本文以地热勘探为实例,采用GDP-32多功能电法仪进行数据采集处理,利用HACSAMT法查明研究区多个断裂构造的空间发展分布规律,从而确定了地下热水的存储部位。     

高频大地电磁法在宜万铁路隧道岩溶的应用

宜万铁路沿线二叠和三叠及寒武的碳酸盐岩广泛分布,地表岩溶类型齐全、形态各异,地下岩溶洞穴、暗河特别发育,并由断层连通地面、地下水系,其地形和地质的复杂程度堪称铁路建筑之最。为此,采用了观测频率为0.001~100 kHz的天然场源的高频大地电磁测深法,对宜万铁路深埋岩溶隧道进行了岩溶勘察。根据勘察的视电阻率异常区和反演结果,圈定了隐伏的深大岩溶,并设计了钻探井位。根据目前已开挖的资料统计,所揭露的较大型溶洞暗河,都位于大地电磁测深的低阻异常范围内。本文通过对三个隧道的高频大地电磁的勘探结果,说明高频大地电磁法是一种勘探深度大、勘探效果好的铁路岩溶勘探方法,其结果对施工过程中地质灾害的预防和处理起着很大的指导作用。     

电磁测深MT法在平原深部地热调查中的应用

地热资源的埋藏性和地下空间的复杂性,使得地热调查技术的选取显得尤为重要。介绍了电磁测深在地热调查中的应用现状,针对MT法在深部平原埋藏型地热探寻中的缺口,以银川盆地地热调查为例,利用电磁测深MT技术解译银川盆地热储范围,并结合盖层温度、控热断裂给予分析,结果显示,利用电磁测深MT法可以较好地圈定银川平原深部热储范围。说明了电磁测深MT技术在平原区深部埋藏型地热调查中是适用的。     

综合地球物理方法在坦桑尼亚某电厂水文地质勘察中的应用

EH4电阻率成像系统是将部分可控源与天然源相结合的一种大地电磁测深系统。电测井是通过测量人工或天然电场,研究钻孔剖面地层电学性质的一种方法。本文以坦桑尼亚某电厂水文地质勘察为例,说明这两种方法在查明该场区的地层结构、基岩面起伏以及覆盖层中的水文地质情况具有良好的应用效果。实践证明,大地电磁测深、钻孔电阻率测井及自然电位测井是水文地质勘察中最优的物探手段。     

计算机精度和网格大小对大地电磁有限单元法正演的影响

以一维大地电磁有限单元模拟为例分析了计算机精度、网格剖分大小对高、低频计算结果的影响.发现在单精度条件下,如果要保证高频段计算精度,需采用较小网格,但此时低频段计算误差较大;采用较大的网格能使低频段精度提高,但降低了高频段计算精度.从电磁场的传播特性,以及大地电磁有限单元法正演模拟的计算过程分析了低频段误差的原因:由于低频段电磁波衰减很慢,变分方程中含有差分项,所以网格过小会引起低频段误差.     

基于高频大地电磁法对三峡某隧道不良地质体的勘察

拟建隧道地表溶蚀风化严重、节理裂隙较发育,断层、岩溶及其赋水性是该隧道施工的隐患,本文将高频大地电磁法应用于该隧道路肩线所经过的基岩内的岩溶及断裂发育带的勘察,观测频率为0.001~100kHz的天然场源,根据勘察的视电阻率异常区和反演结果,结合工程钻探及地质资料,圈定了隐伏的岩溶和断裂发育带,根据隧道开挖的资料统计,所揭露的溶洞发育带与解释的低阻异常相对应,说明高频大地电磁法是一种勘探深度大、勘探效果好的隧道岩溶裂隙发育带勘探方法,其结果可以指导隧道开挖过程中的地质灾害的预防和处理。     

In-flight observations of electromagnetic interferences emitted by satellite

Using the data from STAFF/TC-1, this paper for the first time analyzes the electromagnetic interferences of Chinese scientific satellite. The electromagnetic interference of satellite exists mainly below 30 Hz, but can extend to 190 Hz with an obviously decreasing power spectral density. The electromagnetic interferences at frequencies below 190 Hz have good correlation with the solar aspect angle. The electromagnetic interferences at frequencies between 190 and 830 Hz have also correlation with solar aspect angle. However, the electromagnetic interferences at frequencies above 830 Hz have no correlation with the solar aspect angle. The correlation coefficient between solar aspect angel and electromagnetic interferences is around 0.90. The larger the solar aspect angle, the stronger the satellite electromagnetic interference. When the solar aspect angle increases from 90.6° to 93.6°, the electromagnetic interferences at frequencies <10 Hz increase by 8 times and those at frequencies 190–830 Hz increase by 60%. This close association of electromagnetic interferences with the solar aspect angle indicates that the solar aspect angle is the main factor to determine the electromagnetic interferences. The electromagnetic interferences of satellite in sunlight are larger than those in eclipse. The electromagnetic interference produced by solar panel occupies about 87% in the low frequency band (<100 Hz) and 94% in the high frequency band (>100 Hz) of the total electromagnetic interference produced by satellite. These in flight observations of electromagnetic radiation of satellites will be very helpful to the designs of future satellites of space sciences or earthquake sciences. Supported by the National Hi-Tech Research and Development Program of China (“863” Project) (Grant No. 2008AA12A216), the National Science & Technology Supporting Program during the Eleventh Five-Year Plan, the National Natural Science Foundation of China (Grant No. 40523006), the National Basic Research Program of China (“973” Project) (Grant No. 2006CB806305), and the Specialized Research Fund for State Key Laboratories     

CSAMT在复杂地质深埋隧道勘察中的应用研究

可控源音频大地电磁法(CSAMT)对野外资料进行圆滑滤波以及静态校正后,以卡尼亚电阻率二维反演剖面为实际勘察资料,在电阻率二维反演剖面的基础上进行地质推断解释.本文将该方法应用于包兰铁路增建二线银川至兰州段地质条件复杂的青天寺隧道勘察,结合工区地质平面图资料以及物性参数,对地下复杂地质结构进行了推断解释.成功划分了构造...     

45°N86°E大地电磁参数标准点建设方法研究

我国于2008年至2012年开展“深部探测技术与实验研究专项(SinoProbe)”,其中大地电磁参数标准网是该计划的重要组成部分,大地电磁参数标准网建设需要大量的高质量的观测数据,本文分析了国内外主流的大地电磁仪器设备,野外数据观测方法和资料处理技术手段,并简述了西北区域大地电磁网建设方法.在此基础上,对新疆石河子地...     

大地电磁测深法中的张量分析

张量分析在大地电磁测深法勘探中有许多重要的作用。本文将主要介绍麦克斯韦方程组张量和视电阻率张量在大地电磁测深法中的应用问题。     

EH-4系统在西藏芒康县盐矿探测中应用研究

西藏自治区昌都地区芒康县盐井乡全年产盐约1500t,除供应当地外,还远销左贡、察雅、贡觉等县及滇西地区,由于开采年代久远,大部分卤水井已枯竭,急需进一步勘探。鉴于盐井地下水具有中温、高矿化的特点,采用EH-4系统高频大地电磁测深探明深部储层的信息及含盐地下水上升的通道信息,进一步预测该区域盐矿层赋存状态,通过实例证明该方法可行的。