一种野外音频大地电磁的数据采集方法
【专利摘要】本发明属于地球物理勘探领域，具体涉及一种野外音频大地电磁（AMT）的数据采集方法。具体包括以下步骤：（1）在室内设计好面积性AMT采集的测线和测点坐标；（2）利用测量设备，对设计好的测线和测点进行实地定位，清除南北向测线上的障碍物；（3）布设电极；（4）在中央测点L4M4，布设南北向水平磁传感器Hx和东西向水平磁传感器Hy；（5）测量各测点的电位ULiMj和测网中央的磁场；（6）移动测网，完成整个测区的工作；（7）利用测点周围4个点所测电位，计算电场强度；（8）计算每个测点的张量阻抗和视电阻率、相位数据；（9）计算各测点的张量阻抗和视电阻率，得到均匀化，高密度的阻抗和视电阻率、相位数据。
【专利说明】一种野外音频大地电磁的数据采集方法
【技术领域】
[0001]本发明属于地球物理勘探领域，具体涉及一种野外音频大地电磁(AMT)的数据采集方法。
【背景技术】
[0002]音频大地电磁法(AMT)是基于麦克斯韦尔电磁感应原理，利用岩石导电性差异的一种频率域电磁勘探方法。当变化的电磁波入射到地下,地下的电性介质由于电磁感应将产生二次场，通过在地表测量这种感应场和并通过相关的数据处理即可得到地下介质的电性分布。电磁波向地下传播时，其场强随深度增加而衰减，低频电磁波衰减慢，可穿透深部地质体，高频电磁波衰减快，穿透深度小，只能解决浅部地质问题。通过测量不同频率的电磁场，就可以探测不同深度地下地质体电阻率的分布特征，解决具有电阻率差异的各种地质问题。
[0003]在二维非均匀介质中，音频大地电磁法通常测量电磁场的4个分量，即Hx，Hy，Ex，Ey0根据测量的4个电磁场分量，可计算介质的张量阻抗和视电阻率(公式1、2)
【权利要求】
1.一种野外音频大地电磁的数据采集方法，其特征在于，包括以下步骤: (1)在室内设计好面积性AMT采集的测线和测点坐标:南北向测线编号为L1、L2-L7，测点之间的距离为20m ;东西向测线编号为肌、]?2"17，测点之间的距离为20m ;测网中间的测点编号为 LiMj, i e (1,2,3,4,5,6,7), j e (1，2，3，4，5，6，7)； (2)利用测量设备，对设计好的测线和测点进行实地定位，清除南北向测线上的障碍物； (3)在7X7测网的每个测点上布设电极(1)，每条南北向测线通过多芯电缆(12)将测线上的电极连接好，将7条多芯电缆(12)的南端或北端连接到多通道测量电位的电场测量仪器(7)上； (4)在中央测点L4M4，布设南北向水平磁传感器Hx(2)和东西向水平磁传感器Hy (3)，南北向水平磁传感器Hx (2)与测网的南北向两边平行，东西向水平磁传感器Hy (3)与测网的东西向两边平行，将南北向水平磁传感器Hx (2)和东西向水平磁传感器Hy (3)与磁场测量仪器(12)连接； (5)利用步骤(3)中的电场测量仪器(7)和步骤(4)中的磁场测量仪器(12)测量各测点的电位UUMj (i=l,2-7; j = 1，2…7)和测网中央的磁场Hx，Hy，两台仪器间利用GPS进行时间同步，并将测量数据记录在存储器中； (6)在野外测量时，根据音频大地电磁测量实际工作，通过移动7X7测网，重复步骤(2)到(5)，直至完成整个测 区的工作，完成一个高密度的大面积的测量任务； (7)室内处理时利用测点周围4个点所测电位，计算电场强度Ex，Ey:
LiMjCi=I, 2-7; j = 1，2…7;)测点的电场 Ex=(ULiMQ+1)-U
LiKj-D )/40 ；Ey-U )/40 ; (8)利用步骤(7)的方法计算测网中部5X5网格中每个测量记录点的电场Ex，Ey，利用测网中央同步测得的磁场Hx，Hy，计算每个测点的张量阻抗和视电阻率、相位数据: 在二维非均匀介质中，音频大地电磁法测量电磁场的4个分量Hx，Hy，Ex，Ey，通过如下公式计算介质的张量阻抗和视电阻率: pq「ζ?Ν TH I P =77 H =LzJ rr P ij = 0.2T Zij， ΙΛ」I丑,.J，(P9=Argo
「Ζ Z 式中[Ζ] = 7 为张量阻抗，Zxy和Zyx为主阻抗，Zxx和Zyy为辅助阻抗；P 为视
^yxZ yy电阻率，％为相位，i，j取值为X，y ； (9)在室内回放测量数据，利用步骤(7)到(8)的方法，根据各单个面积性测点的测量电位计算测点的正交电场Ex，Ey ;利用测量的磁场Hx，Hy,计算各测点的张量阻抗和视电阻率，得到均匀化，高密度的阻抗和视电阻率、相位数据；对整个测点进行数据反演，得到整个测区内地下介质的电阻率分布特征，以研究地下的精细地质结构。
2.如权利要求1所述的一种野外音频大地电磁的数据采集方法，其特征在于:步骤(2)中测量设备的动态定位精度在平面上为:±lcm以内，高程的定位精度为±2cm以内。
3.如权利要求1所述的一种野外音频大地电磁的数据采集方法，其特征在于:步骤(2)中的测量设备采用差分GPS系统。
4.如权利要求1所述的一种野外音频大地电磁的数据采集方法，其特征在于:步骤(3)中，在7X7测网的每个测点上布设的电极(I)是选自以下两种电极中的一种:钢钎电极、不极化电极。
5.如权利要求1所述的一种野外音频大地电磁的数据采集方法，其特征在于:步骤(3)中的多通道测量电位的电场测量仪器(7)测量的电位精度为10-7v以上，同时测量的数据通道在49道以上。
6.如权利要求1所述的一种野外音频大地电磁的数据采集方法，其特征在于:步骤(4)中的南北向水平磁传感器Hx(2)和东西向水平磁传感器Hy(3)测量频率范围为0.1-104Ηζο
7.如权利要求1所述的一种野外音频大地电磁的数据采集方法，其特征在于:步骤(4)中的磁场测量仪器(12)测量频率范围为0.f IO4Hz,最高采样率为96000个样点/秒，同步精度为I微秒。
【文档编号】G01V3/12GK103809204SQ201210439895
【公开日】2014年5月21日 申请日期:2012年11月6日 优先权日:2012年11月6日
【发明者】刘祜, 程纪星, 腰善丛, 乔宝强 申请人:核工业北京地质研究院