一种大地电磁场物探方法及装置与流程

文档序号:12174821阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种用于大地电磁场物探的探测装置,其特征在于:该装置主要包括电磁感应装置、数据采集板和控制板、计算机数据分析及自动成像软件;

所述的电磁感应装置为大地电磁场物探探测装置的信号采集器,由高导磁磁芯和多组线圈及屏蔽层组成,用以拾取自下而上带有大地电磁场全频段的电磁波信号能量值;鉴于大地电磁场源信号来自于地下而非天上,该电磁感应装置除底面以外均用电磁屏蔽层罩住,以屏蔽掉来自于地表以上的各种电磁干扰信号;

数据采集板由高精度线性稳压电源、多级信号放大器、多级低通滤波器、有源50Hz陷波器组成,从接受电磁感应器的大地电磁场信号能量值开始,对信号能量值进行滤波、放大、陷波、隔直工作,过滤掉无用的电磁干扰信号,并降低电路本身产生的噪声干扰和信号漂移;

控制板主要包括CPU及其外围电路,用于控制采集数据板按照规定程序进行数据采集、将数据采集板放大处理后的模拟信号转换成数字信号并将数据存储到存储器中。

2.根据权利要求1所述的一种大地电磁场物探方法,其特征在于:所述的电磁感应装置采集的信号能量值是从地幔层电磁场源辐射到地表的电磁波能量值,来自于空中的各种电磁信号都属于干扰信号,固将电磁感应器除底面以外在其周边用电磁屏蔽层罩住加以屏蔽,使其尽可能只能接收来自于地下的电磁波信号。

3.根据权利要求1所述的一种大地电磁场物探方法,其特征在于:由于大地电磁场源发出电磁波能量值及其经过各层介质具体衰减值的不可测算性,采集的电磁波全频段的信号能量值只能是一种反映电磁波穿过地壳所有介质层后剩余能量的相对值,同时也表征了各深度层介质对于电磁波能量的吸收性能;

鉴于尚无直接反映各种介质对于电磁波吸收特性的参数,而可知电磁波穿透介质能力的大小与介质的硬度成正比、与介质对于电磁波的折射率成反比,由此可参照介质硬度和折射率参数来认知地下各深度层介质的地质属性和构造。

4.根据权利要求1所述的一种大地电磁场物探方法,其特征在于:所述的电磁感应装置采集的大地电磁波信号能量值完全符合镜像理论原求解区域应满足的泊松或拉普拉斯方程和边界条件不变的唯一性定理要求,各个频率的大地电磁信号与地下相应波长深度层的电磁波能量值互为镜像关系,即地层深度h=波长λ。

5.根据权利要求1所述的一种大地电磁场物探方法,其特征在于:由于波长λ=电磁波速v /频率f,当地壳混合介质层的综合电磁波速v一定的条件下,频率f与波长λ呈反比且为一一对应关系,因此,地层深度h与频率f呈反比且为一一对应关系;

据此总结大量定井打井实验结果创建形成了稳定可靠的频率域大地电磁法频率f与地层深度h的对应关系表,从而可以将在地表采集到的全频段各频点信号值在对照表中查知相应深度层h、形成自上而下显示各深度层介质电磁特性的测深剖面图。

6.根据权利要求1所述的一种大地电磁场物探方法,其特征在于:因以地表为界面的大地电磁信号与地下相应波长深度层的电磁波能量值互为镜像关系,即可界定一定频率f所对应的地层深度h是自地表向下一个波长λ的距离,与探测点所处的位置、海拔高度、地下地壳层厚度及地层介质属性基本无关,只要是在地球地表上频率f与地层深度h的一一对应关系都是有效的。

7.根据权利要求1所述的一种大地电磁场物探方法,其特征在于:所述的测深剖面图的建立如下:以各探测点连成一线为横轴、各深度层为纵轴列表,先将各点的不同深度层数值填于表格中;再将以蓝绿黄红多种颜色、每色分成多级色差按规定数值段赋色,根据每格的数值所对应色块涂色形成表格式二维地层剖面彩色图表,来形象表征地下介质电磁特性及结构。

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