一种用于电磁干扰地区的csamt测量方法和装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及电磁技术领域，具体涉及一种用于电磁干扰地区的CSAMT测量方法和 装置。
【背景技术】
[0002] 近年来，可控源音频大地电磁法（controlled-sourceaudio-frequency magneto-telluric，CSAMT)在地质信息量、信号强度、施工效率及探测精度等方面展现出诸 多的优越性，使得CSAMT技术越来越受到人们的关注。CSAMT技术由大地电磁法（MT)发展 而来，其目前已在金属矿勘探、油气勘探、深海环境调查、地下水及地热研宄等领域得到成 功应用。由于能够描述地质体形状及位置，CSAMT还可以应用于矿物构造调查。此外，CSAMT 技术还可应用于钻前地质断层定位及积水采空区探测。
[0003] 理论上，可控源音频大地电磁法的测量方式如图1A所示。如图1A所示，A，B为两 个接地的发射电极，两者通过导线连接，C，D，E，F为四个相同的电场接收电极，1，2,3为三 个相同的磁场接收探头。发射源通过发射电极和导线向地下发射频率不断变化的电流，测 量时，每一个电场道对应一个磁场道，每测量一个测点的水平电场分量数据，就必须测量该 点的水平磁场分量数据。这样可以按照所测量的水平电场和水平磁场数据计算测量点位置 处的平面波阻抗：
[0004]公式一
【主权项】
1. 一种用于电磁干扰地区的CSAMT测量方法，其特征在于，所述CSAMT测量方法包括： 确定待测区域是否为电磁干扰地区；以及 在所述待测区域是电磁干扰地区的情况下，根据所述待测区域的CSAMT水平电场分量 获得所述待测区域的CSAMT测量结果。
2. 根据权利要求1所述的CSAMT测量方法，其特征在于，所述CSAMT测量结果包括利用 所述待测区域的CSAMT水平电场分量进行计算得到的视电阻率值。
3. 根据权利要求2所述的CSAMT测量方法，其特征在于，所述视电阻率值根据以下公式 计算获得：
其中，r为场源到测点之间的距离，Iab为供电电极之间的距离，Iw为接收电极之间的 距离，AV为测量电极M、N之间的电压，AV = Ex ·1Μ，ΕΧ为水平电场分量幅值，以及I为发 送电流。
4. 根据权利要求1-3中任一项所述的CSAMT测量方法，其特征在于，所述确定待测区域 是否为电磁干扰地区的步骤包括： 确定所述待测区域的多个测点； 在所述多个测点的每一个测点，分别测量水平电场分量和水平磁场分量；以及 根据所述多个测点的水平电场分量和水平磁场分量，确定所述多个测点的水平电场分 量误差和水平磁场分量误差，并在所述水平电场分量误差小于所述水平磁场分量误差的情 况下，将所述待测区域确定为电磁干扰地区。
5. 根据权利要求4所述的CSAMT测量方法，其特征在于，所述CSAMT测量方法还包括： 根据所述多个测点的水平电场分量和水平磁场分量，获得双对数坐标系下所述多个测 点的水平电场分量曲线和水平磁场分量曲线；以及 当所述水平电场分量曲线的曲线质量高于所述水平磁场分量曲线的曲线质量时，判定 所述水平电场分量误差小于所述水平磁场分量误差。
6. 根据权利要求5所述的CSAMT测量方法，其特征在于，所述CSAMT测量方法还包括： 计算所述水平电场分量曲线在各个测点的第一斜率以及各个第一斜率的第一平均值 和第一标准差，并将第一斜率与所述第一平均值之差大于所述第一标准差的测点确定为第 一偏离测点； 计算所述水平磁场分量曲线在各个测点的第二斜率以及各个第二斜率的第二平均值 和第二标准差，并将第二斜率与所述第二平均值之差大于所述第二标准差的测点确定为第 二偏离测点；以及 当所述第一偏离测点的数目小于所述第二偏离测点的数目时，判定所述水平电场分量 曲线的曲线质量高于所述水平磁场分量曲线的曲线质量。
7. -种用于电磁干扰地区的CSAMT测量装置，其特征在于，所述CSAMT测量装置包括： 电磁干扰地区确定单元，其用于确定待测区域是否为电磁干扰地区；以及 测量结果获得单元，其用于在所述待测区域是电磁干扰地区的情况下，根据所述待测 区域的CSAMT水平电场分量获得所述待测区域的CSAMT测量结果。
8. 根据权利要求7所述的CSAMT测量装置，其特征在于，所述测量结果获得单元用于将 利用所述待测区域的CSAMT水平电场分量进行计算得到的视电阻率值作为所述待测区域 的CSAMT测量结果。
9. 根据权利要求8所述的CSAMT测量装置，其特征在于，所述测量结果获得单元用于根 据以下公式计算获得视电阻率值：
其中，r为场源到测点之间的距离，Iab为供电电极之间的距离，Iw为接收电极之间的 距离，AV为测量电极M、N之间的电压，AV = Ex ·1Μ，ΕΧ为水平电场分量幅值，以及I为发 送电流。
10. 根据权利要求7-9中任一项所述的CSAMT测量装置，其特征在于，所述电磁干扰地 区确定单元用于： 确定所述待测区域的多个测点； 在所述多个测点的每一个测点，分别测量水平电场分量和水平磁场分量；以及 根据所述多个测点的水平电场分量和水平磁场分量，确定所述多个测点的水平电场分 量误差和水平磁场分量误差，并在所述水平电场分量误差小于所述水平磁场分量误差的情 况下，将所述待测区域确定为电磁干扰地区。
11. 根据权利要求10所述的CSAMT测量装置，其特征在于，所述电磁干扰地区确定单元 用于： 根据所述多个测点的水平电场分量和水平磁场分量，获得双对数坐标系下所述多个测 点的水平电场分量曲线和水平磁场分量曲线；以及 当所述水平电场分量曲线的曲线质量高于所述水平磁场分量曲线的曲线质量时，判定 所述水平电场分量误差小于所述水平磁场分量误差。
12. 根据权利要求11所述的CSAMT测量装置，其特征在于，所述电磁干扰地区确定单元 用于： 计算所述水平电场分量曲线在各个测点的第一斜率以及各个第一斜率的第一平均值 和第一标准差，并将第一斜率与所述第一平均值之差大于所述第一标准差的测点确定为第 一偏离测点； 计算所述水平磁场分量曲线在各个测点的第二斜率以及各个第二斜率的第二平均值 和第二标准差，并将第二斜率与所述第二平均值之差大于所述第二标准差的测点确定为第 二偏离测点；以及 当所述第一偏离测点的数目小于所述第二偏离测点的数目时，判定所述水平电场分量 曲线的曲线质量高于所述水平磁场分量曲线的曲线质量。
【专利摘要】本申请涉及一种用于电磁干扰地区的CSAMT测量方法和装置，CSAMT测量方法包括：确定待测区域是否为电磁干扰地区；以及在待测区域是电磁干扰地区的情况下，根据待测区域的CSAMT水平电场分量获得待测区域的CSAMT测量结果。CSAMT测量装置包括：电磁干扰地区确定单元，用于确定待测区域是否为电磁干扰地区；以及测量结果获得单元，用于在待测区域是电磁干扰地区的情况下，根据待测区域的CSAMT水平电场分量获得待测区域的CSAMT测量结果。本发明的CSAMT测量方法和装置，能够针对电磁干扰严重的地区获得相对较准确的CSAMT测量结果。
【IPC分类】G01V3-08
【公开号】CN104749643
【申请号】CN201510166597
【发明人】薛国强, 闫述, 邱卫忠, 陈卫营, 钟华森, 侯东洋
【申请人】中国科学院地质与地球物理研究所
【公开日】2015年7月1日
【申请日】2015年4月9日