本发明涉及一种勘查地球物理领域的提高被动源电场勘探效果的新勘探方法。
背景技术:
在电法勘探中有一种采用测量被动源(或天然)电场进行地质勘探的选频法。该方法采用两个接地的测量电极直接测量大地的被动源(或天然)电场不同频率的电场信号强度,而无需测量大地的被动源(或天然)磁场,也无需布置主动源电场源,故该方法的工作效率较高、勘探成本低、抗人文电磁干扰能力强,在地质勘探中具有比较明显的优势。但由于形成大地的被动源(或天然)电场信号的激励源并不是稳定的,不同频率的激励源的信号强度也存在比较大的变化,相同频率的激励源的信号强度也随着时间发生变化,故不同时刻获取的相同频率的天然电场信号强度不同;但根据实际测量结果看,一般某个区域内会存在某些频率的电场信号强度相对较强,而另外一些频率的电场信号强度则相对较弱,该现象在不同的区域或勘探区会有局部变化,且随着距离的加大,变化也相应加大,故整个大地上的被动源电场信号强度强的频率并不是固定不变,而是随着时间、位置的变化而发生变化;若某个勘探区内的测点均只基于测点本身的电场信号强度而选择频率值,则会影响不同测点之间的可比性,从而降低整个勘探区内的勘探效果,另也影响被动源电场法的日变校正技术无法实施。
基于目前被动源电场所存在的上述问题,为提高该方法的勘探效果,故提出一种提高被动源电场勘探效果的电法勘探方法,同时保持被动源电场法的高效率优势。
技术实现要素:
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本发明的目的是基于现有被动源电场法所存在不同测区、不同时刻的被动源电场信号的频率值即相对稳定,又存在变化的特点,提出一种双模频率域被动源电场法,即先通过自由频率模式获取勘探区内具有较高信噪比的主要的频率值,并进行频率值的优选,再通过固定频率模式获取勘探区内所有测点上的电场信号,从而提高同一个勘探区内不同测点的数据的可比性,提高被动源电场的勘探精度和效果。
一种双模频率域被动源电场法,其具体步骤如下:
a)在勘探区选择人文电磁干扰小的基点布设一台测量被动源电位的电法设备,采集时间序列的被动源电位原始信号,并对电位原始信号进行傅里叶变换,获取该时间序列内的电位的频谱数据和频率范围;电位的频率范围内的相邻高频与低频的频比范围优先选择(1,2],且相应频比小于
b)根据勘探区内有代表性的岩矿石、土壤的电阻率物性参数,根据频率域电磁法的勘探深度公式
c)在步骤a)中的频谱数据中,在频率区间[fh,m*fh]中选择
d)第n个固定频率值fn的确定方法为:在频率区间[fn-1/p,fn-1)中选择
e)比较fn和fl的大小;如果fn≥fl,则频率区间[fn-1/p,fn-1)调整为[fn/p,fn),
f)获得所有固定频率值;
g)在勘探区内的所有测点上,根据步骤f)获得的所有固定频率值,采集所有固定频率值的被动源电位值;由于同一个勘探区内的所有测点是基于测区内的实际电场特征情况选择的固定频率值,从而使整个勘探工作能获得数据质量更高、可比性更强的结果。
h)对勘探区内所有测点的所有固定频率值的被动源电位值进行处理,获取勘探区内的地质情况。对获得的数据进行如测量极距归一化、日变校正、去躁、反演等处理,从而实现勘探区内的双模频率域被动源电场法勘探。
附图说明:
图1为本发明的一种双模频率域被动源电场法流程图;
图2为现有被动源电场常规勘探方法流程图。
具体实施方式:
以下参照图1、图2结合具体实施方式对本发明做进一步说明。
如图1所示,开展一种双模频率域被动源电场法的勘探,其具体步骤如下:
a)在勘探区选择人文电磁干扰小的基点布设一台测量被动源电位的电法设备,采集时间长度为20秒的时间序列的被动源电位原始信号,采用20000hz的采样频率,并对电位原始信号进行离散傅里叶变换,从而获取10000~0.1hz之间的电位的频谱数据;电位的频率范围内的相邻高频与低频的频比范围选择为1.1。
b)根据勘探区内有代表性的岩矿石、土壤的电阻率物性参数,对不同类型的测量目标的电阻率物性参数求取平均值,假设该平均值为100欧姆米;根据频率域电磁法的勘探深度公式
c)选择m=2,在步骤a)中的频谱数据中,在频率区间[5000,2*5000]中选择
d)选择p=2,第n个固定频率值fn的确定方法为:在频率区间[fn-1/2,fn-1)(基于步骤c)选择的第1个固定频率值f1=5000hz,则第2个固定频率所在的区间为[2500,5000))中选择
e)比较fn和fl(fl=10hz)的大小;如果fn≥fl,则频率区间[fn-1/2,fn-1)调整为[fn/2,fn),
f)获得所有固定频率值。
g)在勘探区内的所有测点上,根据步骤f)获得的所有固定频率值,采集所有固定频率值的被动源电位值。
h)对勘探区内所有测点的所有固定频率值的被动源电位值进行处理,获取勘探区内的地质情况。对获得的数据进行如测量极距归一化、日变校正、去躁、反演等处理,从而实现勘探区内的双模频率域被动源电场法勘探。由于同一个勘探区内的所有测点是基于测区内的实际电场特征情况选择的固定频率值,从而使整个勘探工作能获得数据质量更高、可比性更强的结果。
以上所述仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明内。