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文档简介
中华人民共和国地质调查局地质调查技术原则DD200X-XX电性可控源音频大地电磁法技术规程(送审稿)中华人民共和国地质调查局01月目次TOC\o"1-2"\h\z\u前言 II1范畴 12规范性引用文献 13缩略语 14总则 15技术设计 46仪器设备 67野外工作 88资料解决与解释 129成果报告编写 13附录A(资料性附录)电性CSAMT法测量方式与测量范畴 15附录B(资料性附录)均匀半空间表面水平电偶源电磁场公式 17附录C(资料性附录)CSAMT法电磁噪声 20附录D(资料性附录)电性CSAMT法工作参数选用 21附录E(资料性附录)电性CSAMT法曲线影响因素及特性 24附录F(资料性附录)电性CSAMT法仪器重要技术指标规定 28附录G(资料性附录)野外漏电、接地电阻、极差检测办法 29附录H(资料性附录)电性CSAMT法野外观测工作记录 31附录I(资料性附录)电性CSAMT法数据解决办法 32附录J(资料性附录)电性CSAMT法数据解释办法 43附录K(资料性附录)电性CSAMT法惯用术语、符号及计量单位 48重要参照文献 49前言可控源音频大地电磁法(简称CSAMT法)是二十世纪七十年代发展起来电磁测深技术。该办法采用人工场源,与天然源大地电磁测深法相比,具备信噪比高、迅速高效等长处。二十世纪八十年代以来,该办法已经在国内能源、金属与非金属等矿产资源勘查以及水文、工程、环境、灾害地质调查等各种领域得到广泛应用。为规范CSAMT法在国内运用,进一步提高工作质量和应用水平,编制本原则。本原则附录A、附录B、附录C、附录D、附录E、附录F、附录G、附录H、附录I、附录J及附录K是资料性附录。本原则由中华人民共和国地质调查局提出和归口管理。本原则起草单位:中华人民共和国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所、中南大学等。本原则起草人:孙鸿雁、雷达、汤井田。本原则由中华人民共和国地质调查局负责解释。电性可控源音频大地电磁法技术规程(送审稿)1范畴本原则规定了电性可控源音频大地电磁法技术设计、仪器使用与维护、野外施工、质量评价、资料解决、综合解释、成果报告编写等工作基本规定和技术规则。本原则重要合用于金属、非金属与能源等矿产资源勘查,以及水文、工程、环境、灾害等地质调查电性可控源音频大地电磁法工作。2规范性引用文献如下原则条款通过本原则引用成为本原则条款,其最新版本合用于本原则:GB/T14499-93地球物理勘查技术符号GB/T18314-全球定位系统(GPS)测量规范DZ/T0069-93地球物理勘查图图式图例及用色原则DZ/T0153-95物化探工程测量规范DD-03岩矿石物性调查技术规程3缩略语CSAMT英文全称ControlledSourceAudio-MagnetoTelluric,简称CSAMT,中文称可控源音频大地电磁法。4总则4.1办法原理电性CSAMT法是通过人工接地场源(电偶源)向地下发送不同频率(范畴1~20kHz)交变电流,在地面一定区域内测量正交电磁场分量,计算卡尼亚电阻率及阻抗相位,达到探测不同埋深地质目的体一种频率域电磁测深办法。4.2应用范畴4.2.1用于立体地质填图,探测地下立体电性构造。4.2.2用于固体矿产勘查,探测某些金属、非金属矿体。4.2.3用于能源矿产勘查,探测与油气、煤炭、放射性矿产关于地质构造。4.2.4用于水文、工程、环境、灾害地质调查,探测与其关于地质目的体。4.2.5探测其他有电性差别目的体。4.3应用条件4.3.1测区内目的体与围岩存在电阻率差别。4.3.2测区内目的体有足够规模可以辨别。4.3.3测区内无强烈电磁干扰。4.3.4测区内地形地貌条件适合场源布设与野外实时观测。4.4测量方式4.4.1水平电偶源CSAMT有标量、矢量和张量三种测量方式(参见HYPERLINK附录A),坐标系及测量场分量见于图1a。各个场分量及惯用计算公式参见HYPERLINK附录B。本原则仅涉及电偶源CSAMT标量、矢量测量方式。4.4.2标量方式运用单一场源观测两个分量Ex/Hy或者Ey/Hx,即一种电场和一种磁场分量(见图1b),也可测量各种电场和共用一种磁场分量(见图1c),详细所需测量电场道与磁场道比例数可依照测区地质状况和接受偶极MN设定,地质状况简朴、MN小,比例数可大;地质状况复杂、MN大,比例数可小。此外,一种完整排列不应跨越明显地质界限。标量测量方式普通用于探测一维层状介质和走向已知二维地质目的体,对于三维地质目的体,需要进行面积测量。a.大地表面水平电偶极子、电磁场各分量及坐标系b.标量测量c.标量共磁道测量图1标量测量方式4.4.3矢量方式运用单一场源测量四个(Ex、Ey、Hx、Hy)或五个分量(Ex、Ey、Hx、Hy、Hz,见图2)。矢量测量方式普通用于探测地下二维和三维地质目的体。图2矢量测量方式4.5装置形式4.5.1旁侧Ex/Hy装置:接受排列分布在发射偶极中垂线两侧各一定张角扇形区域内(见图3a)。4.5.2轴向Ex/Hy装置:接受排列分布在发射偶极轴向线两侧各一定张角扇形区域内(见图3a)。4.5.3斜向Ey/Hx装置:接受排列分布在发射偶极轴向(或垂向)线两侧对称且相等扇形区域内(见图3b)。4.6测量模式4.6.1依照发射偶极AB、接受偶极MN和测线布设方向相对于地质构造走向关系,CSAMT有TM(TransverseMagnetic)和TE(TransverseElectric)两种测量模式。4.6.2TM模式发射偶极AB、接受偶极MN及测线方向垂直于地质构造走向布设。TM模式横向辨别能力较强,观测电场受静态影响、地形影响较严重。4.6.3TE模式发射偶极AB、接受偶极MN及测线方向平行于地质构造走向布设。TE模式垂向辨别能力较高,观测电场受静态影响、地形影响较小。4.7测量范畴4.7.1根据电偶源电磁场分量分布特性和信噪比规定,标量Ex/Hy、标量Ey/Hx及矢量测量范畴各不相似。4.7.2标量Ex/Hy测量范畴旁侧装置:测量范畴普通在发射偶极中垂线两侧各30°张角、且两个扇形区域(见图3a)。低频测量时张角恰当减小。轴向装置:测量范畴普通在发射偶极轴向线两侧各15°张角、且两个扇形区域(见图3a)。低频测量时张角恰当减小。4.7.3标量Ey/Hx测量范畴测量范畴普通为四个扇形区域(见图3b)。低频测量时张角恰当减小。a.标量Ex/Hy测量范畴b.标量Ey/Hx测量范畴图3电性CSAMT法远区标量测量范畴(图中竖线方向为地质构造走向)在同样条件下,旁侧装置测量信号相比轴向、斜向装置测量信号强度大,生产效率高,普通选用旁侧装置测量。4.7.4矢量Ex、Ey、Hx、Hy测量范畴,应为标量Ex/Hy和Ey/Hx测量范畴重叠区域(见图4a和图4b)。a.矢量测量范畴(TM模式)b.矢量测量范畴(TE模式)图4电性CSAMT法远区矢量测量范畴(图中竖线方向为地质构造走向)5技术设计5.1资料收集5.1.1编写设计前,应依照工作任务规定,收集有关地质、地球物理、地球化学、钻探及测绘等资料。5.1.2收集测区重要岩矿石电性参数资料。5.1.3实地踏勘测区地形、地貌、植被、交通、气象和居民点等条件,调查测区电磁干扰源并对电磁干扰状况进行预计(参见HYPERLINK附录D.3)。实际测量时,所使用最低频率应比计算频率再低1~3个频点,并通过实验最后拟定。5.3.2收―发距根据探测深度、测区大地电阻率、信噪比等因素拟定(参见HYPERLINK附录D.1)。在保证一定信噪比前提下,收―发距应尽量满足远区测量条件。普通按目的体最大埋深4倍以上设计。5.3.3发射极距发射偶极距AB长度应保证足够信噪比,尽量满足电偶极子条件,普通按AB≈(1/8~1/3)选取,普通1~3km。在探测较深地质目的体时,AB可选取大些,在探测较浅地质目的体时,AB可选取小某些。5.3.4接受极距接受偶极距MN长度依照所勘查地质目的体规模和电信号强弱拟定。普通在20~500m之间选取,在探测较深较大地质目的体时,MN可选取大些,在探测较浅较小地质目的体时,MN可选取小某些。MN过大会减少辨别率,MN过小会减少观测质量。5.4测网设计5.4.1测网应依照地质任务和地形地貌合理选取。测线方向要尽量垂直于所探测地质目的体走向(TM测量模式时),点线距应能良好反映目的地质体。5.4.2测线尽量与已有地质、物化探勘探线和钻孔等重叠。5.4.3测线位置应尽量避开高压线等电力设施,以及大村镇、厂矿区、山峰和狭窄沟谷。5.4.4测点、测线号编排规则:采用相似比例尺,左端为小号、右端为大号,普通应以自西向东、自南向北增大顺序编排。5.4.5测点平面点位误差在工作比例尺成果图上应不不不大于2mm;高程误差应满足:当勘核对象最小埋深超过50m时不得超过最小埋深2%;当勘核对象最小埋深局限性50m时应不大于1m。5.5工作总精度5.5.1工作总精度应依照勘查地质任务目的、测区噪声水平以及其她因素进行设计。5.5.2工作总精度依照全区卡尼亚电阻率和阻抗相位检查观测成果,按照HYPERLINK7.7.5条中公式(6)计算均方相对误差来衡量。5.5.3工作总精度分为2档,Ⅰ档为±7.0%、Ⅱ档为±15.0%。在电磁干扰很强地区,可以分区设计总精度或恰当放宽,并由设计书另行规定。5.6生产实验在新区应用条件不明或测区地质条件比较复杂时,开工初期应选取有代表性地段进行办法实验研究,在条件允许时,可在已知地质剖面上进行实验研究。实验目:通过实测测区标志层或目的体异常响应,理解地下介质或工作参数及场源对CSAMT测深曲线影响及曲线分布特性(参见HYPERLINK附录E),为施工方案设计提供根据或检查施工方案对的性;通过实测测区电磁干扰信号,判断电磁干扰源类型、强度、频率分布范畴和干扰时段等特性,为如何避开、减少或压制电磁干扰场影响提供办法根据(参见HYPERLINK附录C);与此同步通过生产实验检查仪器设备性能等。在生产实验基本上,根据实验成果对技术设计做进一步修改和补充。5.7设计书重要内容设计书内容力求完整、重点突出,附图、附表齐全。重要涉及:a)任务与目;b)测区概况,地质、地球物理特性;c)办法技术、技术指标、工作量及质量规定;d)安全生产、组织与管理;e)提交成果内容及时间;f)经费概算;g)关于附图及附表。6仪器设备6.1基本规定6.1.1仪器精度和重要性能指标应达到CSAMT办法技术规定(参见HYPERLINK附录F)或设计书规定,不符合规定仪器不得用于生产。6.1.2仪器及其附属设备等应有专人负责保管和维护,建立专门档案并制定有关操作使用规程。6.1.3仪器及其附属设备存储场合应避开阳光直射,保持通风、干燥、清洁和无腐蚀气体;运送、使用中应注意防尘、防雨、防冻、防震、防曝晒。6.1.4仪器设备长时间存储应定期通电检查,有充电电池仪器,要定期充、放电维护。6.1.5供电电极A、B要结实耐用,导电性能良好,可选用铜板、铜丝网、铝箔或采用铁或钢制金属棒电极,其规格和数量可依照工区接地条件及供电电流强度选定。金属棒电极普通长度为60cm~100cm,直径为1.6cm~2.2cm为宜。在接地电阻较大或需要较大供电电流工作地区,宜用铜板等片状电极。水上施工时,惯用铅电极。A、B供电导线规格和数量应依照用途、电极距大小、供电电流强度和测区自然条件选取。普通供电线应选用内阻小、绝缘性能好、轻便、强度高多芯全铜导线,其内阻不大于8Ω/Km、绝缘电阻应不不大于2MΩ/500V每公里。6.1.6接受电极M、N宜采用铜、高炭钢或不极化电极,其电化学性能稳定,极差变化小。MN导线绝缘电阻应不不大于5MΩ/500V每公里。6.2检测与标定6.2.1每个测区工作前和工作期间应视工期长短定期对接受机、发射机及附属设备进行调节检测。接受机具备自检功能,应定期进行自动校准检测。磁探头应定期进行标定(标定办法可根据各个仪器自带阐明书)。仪器设备各项指标合格后方可进行工作。6.2.2同一型号两台及两台以上接受机在同一测区野外工作前,应进行多台仪器一致性对比实验。6.2.2.1仪器一致性应在野外条件下,选取电磁干扰小地段进行单点全频段测定。6.2.2.2仪器一致性对比成果由某测点台仪器观测总均方相对误差来衡量,计算公式为:…………(1)式中:——某仪器在某频点上之观测值与台仪器在第频点上观测值平均值相对误差,;——第台仪器在第频点观测值;——台仪器在第频点上观测值平均值,;——参加一致性观测仪器台数;——参加一致性实验观测频点数;——相对误差总个数。一致性实验应不不不大于设计工作总精度,否则应从参加实验台仪器中找出偏离大某仪器不予使用,或经调节该仪器性能后达到一致性规定期方可使用。6.2.2.3从参加一致性实验台仪器中找出偏离均方误差大仪器可采用如下公式:…………………(2)式中:——第台仪器在第频点观测值;——台仪器在第频点上观测值平均值,;——参加一致性观测仪器台数;——参加一致性实验观测频点数。6.3使用与维护6.3.1接受机、发射机、发电机组应配有专职操作员,野外工作期间严格按仪器使用阐明书和操作规程进行使用与维护。6.3.2每天工作前必要对发电机组、发射机进行预热除潮解决,特别是在潮湿、寒冷天气或发电机组、发射机长期未使用状况下务必进行预热除潮解决。发射机预热除潮要在发电机组运营约10分钟后再打开电源,普通低速运营预热除潮时间夏天约20分钟,冬天至少要30分钟。发射机预热应在低电压、小电流下进行,保证可在大电流或高压条件能正常工作后才干开始大功率供电工作。6.3.3发射机工作时最大工作电压和电流普通不应超过额定值80%。6.3.4发电机组要定期更换滤清器及机油,轴承部位要及时加注润滑油,工作期间应保持通风系统畅通。发电机组冷却系统工作不正常必要停止使用并进行检修,直至正常后再继续使用。6.3.5发射机供电结束后,发电机组、发射机冷却系统应继续运营足够时间散热至冷却,以防损毁发射机。6.3.6仪器及附属设备应定期保养检查。发生故障时应及时检修,检修合格后方可继续使用。6.3.7仪器设备检修须由熟悉仪器设备性能专业人员进行,应填写完整检修记录并存档。7野外工作7.1电性参数测定为理解释需要,应有针对性地进行电性参数测定。可进行标本、露头测定或小极距测深,以及电测井和井旁测深。7.2测网布设依照设计书布设测网,当设计测点位置遇到陡崖、居民区、变电所及其她工业设施等障碍物时,可在1/2线距范畴内将测点平移到适合地方以避开障碍。7.3场源布设7.3.1A、B极点位地理位置既要尽量满足远区观测条件,AB场源要尽量平行于测线方向布设,方位误差规定不大于3°。7.3.2A、B极布置还要考虑交通状况和接地条件。A、B极应布置在交通较以便、土壤坚实且潮湿、接地条件好地方。若采用铜板、铜丝网、铝箔等片状电极应平敷在接地点上,并用湿土或沙袋压实。采用多根金属电极时,可将电极布置成放射状、弧形或直线形,并将电极垂直打入接地点,使其与土壤密实接触,电极入土深度约为电极长度2/3,相邻两根电极间隔普通为1~2倍电极长度。若表层土壤干燥应采用浇盐水或洗衣粉水等办法减小接地电阻,以满足供电所需电流规定。7.3.3A、B极布置要尽量避开高压线、矿山(洞)上方、暗埋管道、溪流水域、平行断裂构造等以减少电磁干扰。7.3.4在场源下或场源与测区间应尽量避开金属矿、煤矿、湖泊、岩溶和局部高阻隆起等也许引起场源效应已知地质体。7.3.5A、B极布设完毕后,应检查A、B极连接与否对的,各连接点与否牢固及接地连通与否良好,以及与否有漏电状况(检测办法参见HYPERLINK附录G)。7.4接受装置布设7.4.1接受偶极MN沿测线方向布设;MN导线应贴地放置,避免因风吹使导线晃动产生电磁干扰。7.4.2MN电极接地电阻普通应低于2kΩ,如遇基岩裸露地区,可恰当放宽,但不应不不大于10kΩ。MN电极不容许埋设在流水、污水或废石堆上,极坑内不得留有砾石和杂物;地表干燥时,应提前向坑内浇水以减小接地电阻;测点岩石裸露时,应填以湿土,并使电极底部与湿土有良好接触。7.4.3当遇到人文设施(如人工导体、金属栏杆、管道、供电线路、无线电塔、铁路、钻井、道路等)时,MN应恰当平移,以减小干扰。7.4.4磁探头应垂直于MN方向布设采用森林罗盘仪定位,;为避免较大误差,应使用长度不不大于40cm水平尺校准探头风天为避免震动而产生噪声,应将磁探头若有能力做点位偏差校正(参见HYPERLINK附录J.2.1)解决,磁探头应垂直于场源AB方向布设,当MN方向与AB不平行时,用这4个电极点坐标将MN实际方向实测值校正到平行于AB方向上应测值,这样可使共磁道CSAMT标量测量或折线测量更为以便。7.4.5磁探头到接受机距离应不不大于7m;磁探头布设应远离高压输电线、远离有车辆行驶道路等干扰源,观测期间所有人员和车辆应远离磁探头并停止使用所有通讯设备。7.4.6采用共磁道排列观测时,为施工以便,接受机、磁探头应尽量布设在多道电极排列中间。7.4.7MN电极和磁探头布设完毕后,应检查MN、磁探头连接与否对的,连接点与否牢固及接地连通与否良好,MN线漏电与否,持续测量M、N之间直流电位差10~30秒,其值变化应≤10%,如果变化太大要查明因素及时做原位解决,必要时挪动MN电极位置(检测办法参见HYPERLINK附录G)。7.5安全施工7.5.1出工前必要对供电导线进行漏电检查,任何损坏和开裂都必要进行及时修复和替代,接头处应使用高压绝缘胶布包裹。7.5.2在山区收、放导线通过高压线时,禁止抛抖导线或手持长物,以防高压触电。在A、B电极和电缆通过村庄、路口等障碍物位置,应有明显清晰高压警示标志,并派专人巡视看守。7.5.3发射机操作员供电前必要仔细检测发射回路,确认接线对的、连通和接地状况良好后,明确发出供电指令,当确认所有工作人员已离开A、B电极,方可开始供电。7.5.4供电期间,操作员应密切看护发射机及配套设备,保证其处在正常工作状态并随时处置浮现故障;在变化发射机输出电压挡位、变换频点前,必要退出发射状态;需手动调节发射机输出电流时,必要平稳缓慢调节;退出发射状态前,必要将输出电流调节钮旋至最小。7.5.5发电机组运营期间,不得添加燃油。7.5.6连接或断开供电导线、发射控制器电缆、发射机电源输入电缆时,必要确认发射机是处在停机状态。7.5.7移动测站前或全天工作结束后,在尚未收到发射机操作员明确断电指令前,为保证人身安全,不容许任何人接触供电线和供电电极。7.5.8野外作业车辆应配备灭火器、急救箱等;野外人员应配齐可靠通讯工具;供电系统人员必要使用绝缘胶鞋、绝缘手套等防护用品。7.5.9雷雨天气,应停止野外作业。突遇雷电,应迅速关机、断开连接仪器设备所有电缆。7.5.10布线需要通过水域时,除解决好导线外,应保证过水安全、禁止徒手托拽导线涉水(或泅渡);水上或冰上作业必要制定相应安全制度和应急办法。7.6数据采集7.6.1数据采集前,操作员应保证接受机与发射机时钟处在同步状态;操作员应检测MN不极化电极和磁探头接地和连通状况,保证MN接地良好、MN之间直流电位差稳定、磁探头工作正常。7.6.2在供电之前,应观测噪声水平,依照噪声状况,设定叠加次数和重复观测次数。供电观测时,应停止无线电通信。当工频干扰较严重时,可选用陷波滤波器抑制噪声。强干扰条件下应选取避开干扰严重时间段采集数据。当干扰较小时,单个频点普通至少取两次读数;在干扰较强时,应增长观测次数,直到符合HYPERLINK7.6.3条规定期,才可以移动到下一种测站。7.6.3单频点重复观测误差应符合下列规定:(3)式中:——重复观测读数中最大值;——重复观测读数中最小值;——参加平均读数个数;——设计总精度。7.6.4观测时要做野外观测现场工作记录(参见HYPERLINK附录H表H.1),应使用铅笔记录。除按规定记录点、线号等信息外,还应记录观测点附近影响观测成果地质现象、地形地貌、也许引起噪声干扰源等,规定笔迹清晰。7.6.5同一测线需变化场源位置时,应至少有1~3个覆盖观测点,且变化场源位置先后覆盖点卡尼亚电阻率和阻抗相位曲线形态应大体一致或基本重叠。当曲线形态、数值差别较大时要调节场源,重新观测。7.6.6收工后应及时将当天采集数据传入计算机,经检查确认无丢失漏掉数据后,另存盘备份并设定为唯一标记,直至确认所有数据无漏掉并备份成功后方可清除仪器内存储数据。7.7质量检查与评价7.7.1检查观测点应在同一场源、不同操作员、重布接受排列、不同步间、不同供电电流进行,测量所有工作频段。7.7.2检查观测点数不得少于全区观测点总数3%,并在测区内大体均匀分布,在异常区段必要有一定数量检查点。7.7.3在全区检查观测数据中剔除明显畸变频点后,以单个物理点为单位,计算各个频点卡尼亚电阻率和阻抗相位相对误差并编列登记表,必要时应绘制误差分布曲线理解误差分布状况。单频点卡尼亚电阻率和阻抗相位相对误差计算公式为:………………(4)式中:——第i频点原始观测卡尼亚电阻率或阻抗相位;——第i频点检查观测卡尼亚电阻率或阻抗相位。7.7.4单个物理点检查观测质量用均方相对误差衡量。依照各个频点卡尼亚电阻率和阻抗相位相对误差,计算单个物理点卡尼亚电阻率和阻抗相位均方相对误差。计算公式为:……………………(5)式中:——第个频点卡尼亚电阻率或阻抗相位相对误差;——检查观测频点数。当同点质量检查成果浮现下列状况之一者,应拟定为质量不合格:a)超过HYPERLINK5.5.3条精度频点数目不不大于该物理点频点总数1/3;b)超过5.5.3条2倍精度频点数目不不大于该物理点频点总数5%;c)超过5.5.3条精度观测值在相邻3个频点上持续浮现;d)均方相对误差不不大于5.5.3条精度(或设计规定精度)。7.7.5全区系统检查观测质量用总均方相对误差衡量,应在各个测深点质量评价基本上由卡尼亚电阻率和阻抗相位均方相对误差记录得出,记录时不得剔除单个物理点系统检查拟定为质量不合格检查点。全区数据质量合格应满足条件是:质量不合格检查点数不超过被评价区域内检查点总数1/3;全区应满足HYPERLINK5.5.3条关于精度规定或设计规定精度。计算公式为:………………………(6)式中:——第个物理点均方相对误差;——全区系统检查观测所有物理点数。7.7.6当质量不合格检查点数超过被评价区域内检查点总数1/3时,可增长系统检查工作量(可直至总工作量20%)后进一步记录,但系统检查观测精度仍旧达不到合格原则时,不得再增长检查工作量,拟定为此测区所有观测资料作废。7.8野外资料验收7.8.1资料验收内容7.8.1.1原始资料a)野外观测记录;b)测地数据(电子文档);c)电性参数测定记录;d)原始和检查数据(电子文档);e)仪器设备检测记录(电子文档)。7.8.1.2基本资料a)电性参数登记表;b)卡尼亚电阻率和阻抗相位拟断面图;c)质量检查点误差登记表;d)实际材料图(测网位置、检查点位置、场源位置、物性测定点位等);e)野外工作小结;f)其他有关资料。7.8.2野外资料验收7.8.2.1承担单位先行验收合格后,应提前向项目委托单位提交验收申请,委托单位组织验收组对野外资料进行验收。7.8.2.2验收组依照承担单位提交任务完毕状况、原始资料、基本资料等有关资料,根据任务书(合同书)、设计书及有关行业技术原则等进行检查验收,形成书面验收意见。8资料解决与解释8.1资料解决8.1.1资料解决目是消除CSAMT数据中各种噪声影响,如仪器噪声、天然电磁噪声、人文噪声和地质噪声(静态位移、地形影响)以及非平面波引起过渡区畸变影响等,从各种叠加场中分离或突出地质目的体场信息,并使其信息形式或趋势得到增强,以便更易于辨认和定量解释。8.1.2依照地质目的体模型特点和任务规定,在一种测区内往往要进行不同数据解决,详细什么解决办法有效应当通过实验选取,应选取更加符合测区地质条件或先验模型特点、更有利解决测区问题最佳办法。普通解决办法涉及:数据编辑、静态校正、地形校正及过渡区校正等。8.1.2.1数据编辑是消除仪器噪声、风噪声、天然电磁噪声和人文噪声引起明显畸变。可依照野外观测工作原始记录信息、视电阻率曲线趋势特性、误差登记表或分布曲线,对受干扰大、噪声强数据做合理编辑(剔除或圆滑)解决。曲线浮现HYPERLINK7.7.4条所述严重畸变,通过解决后,仍不能使用物理点应报废。8.1.2.2静态校正重要用于消除近地表局部导电性不均匀体引起静态位移。一方面需要辨认数据中与否具有静态位移,可根据地质构造和地形起伏状况参照阻抗相位资料等进行判断;另一方面是若具有静态位移应注意与异常响应区别;第三是结合测区已知资料选取适当办法对数据进行谨慎地静校正,例如相位数据转换法、磁场数据转换法、空间滤波法、小波多尺度分析法等(参见HYPERLINK附录I.1)8.1.2.3地形校正是用于消除由地形起伏引起卡尼亚电阻率和阻抗相位曲线畸变。在地形影响严重地区,应采用适当办法做地形校正,例如比值法(参见HYPERLINK附录I.2),或者选用带起伏地形反演二维、三维软件(参见HYPERLINK附录J.1.3、J.2.2.4、J.3、J.4、J.5)进行反演直接消除地形影响。8.1.2.4过渡区校正重要用于消除卡尼亚电阻率在过渡区由于非平面波效应产生畸变。可依照解释工作需要,选用有效办法校正。可运用全区视电阻率近场校正办法、分段逼近全频域视电阻率近场校正办法等(参见HYPERLINK附录I.3)对过渡区数据进行校正,从而提取出过渡区数据中“隐藏”有用频率测深信息,使其得到有效运用。8.1.3为鉴别多重资料解决过程真实可靠性,应检查解决过程对的与否,并将解决成果与原始资料进行比较,还应对多重解决引进误差进行评估。对的可靠解决成果应是去伪存真,保证原始数据中固有真实信息或趋势不但没有丢失,而是得到保存或增强。8.2资料解释8.2.1在资料解决基本上进行资料解释。资料解释目是对电磁场包括固有真实信息作出客观合理地质推断,使工作目的任务得以较好地实现。解释工作重要环节是定性解释、定量解释和综合地质解释。实际解释工作中,资料解决、定性解释、定量解释和综合地质解释需要交叉或穿插进行,从而使资料解释逐渐深化。8.2.2定性解释任务是依照初步建立地质―地球物理模型和标志,对电磁异常性质、规模及起因进行分析鉴定,是解释工作最重要环节,也是定量解释和综合地质解释基本。定性解释普通采用从已知到未知类比法和模型对比法等,有时还需运用定量计算成果来支持定性结论,定性解释要通过多次重复,使解释更加深化和可信。8.2.2.1依照本测区或其她地区在已知各类地质目的体上建立地质―地球物理概念模型显示标志(异常强度、形态、走向、规模、展布特点等)来判断异常起因。8.2.2.2依照测区地质图标出岩性、本区实测物性或邻区物性,进行半定量正演估算,判断异常起因。8.2.2.3对某些可以定量反演异常进行定量反演,求取异常体埋深形态和物性参数,与已知地质体相应参数进行对比,来判断异常起因。8.2.2.4与收集到地质、地球物理及地球化学等有关资料和测区异常成果资料进行综合研究与对比分析,判断异常起因。8.2.3定量解释任务是在定性解释基本上,运用各种定量反演办法求取关于电性异常体物性参数和几何参数。8.2.3.1定量解释要尽量运用测区内实测物性参数、已有地质勘探控制地下地质状况以及其她物探资料作为约束条件和先验控制信息,并运用定性解释对目的体形态、产状、物性参数分析结论或结识建立反演初始模型,以减少定量反演多解性。初始模型参数选用不当或约束条件局限性将影响定量反演成果对的性;此外在定量解释过程中,要采用各种反演办法互相佐证,提高综合解释成果可靠性和合理性。8.2.3.2可依照电性异常体走向长度、规模和形态,选用已有、成熟有关软件,例如Bostick、一维(圆滑)和二维(圆滑)反演办法软件(参照HYPERLINK附录J),以及国内已有、成熟大地电磁二维或三维反演解释办法(参照HYPERLINK附录J)求取异常源几何参数和物性参数。在地形平缓、简朴层状或横向电阻率变化不太大地电条件下,普通选用一维反演解释办法。8.2.3.3对地形起伏较大或横向电阻率变化较大地电条件,应选用带地形二维或三维反演解释办法。运用电阻率-深度断面图或不同深度电阻率平面图、电阻率立体图等,结合钻探、硐探等地质勘探资料,进一步分析并最后拟定电性异常体性质和地质起因,定量推断电性异常体埋深、规模、形态及产状。8.2.4综合地质解释任务是在定性解释和定量解释基本上,依照勘查目的任务规定,依照各种地质体地质―地球物理模型特性,结合测区综合信息进一步分析解释,运用当代地质学基本原理将地球物理解释成果客观合理地转变成推断地质体或现象,最后拟定地质体或现象深度、规模、形态、产状及其互有关系。8.2.5依照定性、定量和综合地质解释成果编绘地质地球物理综合解释成果图。与此同步要对资料解释成果可靠性进行评估,阐明也许存在问题与局限性。9成果报告编写9.1编写规定9.1.1报告要实事求是,内容全面,重点突出,阐述及推断有据且充分,文字简洁,逻辑严密,结论客观明确。9.1.2报告附图、附表、附件要规范、合理、美观,文字阐明简洁、清晰。9.1.3勘查工作若是分阶段完毕,要提交阶段性成果报告;全面完毕后,提交最后成果报告。9.2报告重要内容a)地质任务及完毕状况;b)工作区概况及以往工作评价;c)工作区地质及地球物理特性;d)野外工作办法、技术和质量评述;e)资料解决;f)解释推断;g)结论和建议。9.3重要图件a)实际材料图(测网位置、检查点位置、场源位置、物性测定点位等);b)典型测深曲线、拟断面图;c)电阻率-深度断面图,对面积性工作,可依照需要加附不同深度电阻率平面图、电阻率立体图;d)推断地质断面图;e)推断地质平面图;f)其他推断图件。附录A(资料性附录)电性CSAMT法测量方式与测量范畴A.1标量方式运用单一场源观测两个分量(Ex/Hy或者Ey/Hx),即一种电场和一种磁场分量(见图A.1a),也可测量各种电场和共用一种磁场分量(见图A.1b),详细所需测量电场道与磁场道比例数可依照测区地质状况和接受偶极MN设定,地质状况简朴、MN小,比例数可大;反之地质状况复杂、MN大,比例数可小,此外,一种完整测量排列不应跨越明显地质界限。标量测量方式普通用于探测一维层状介质和走向已知二维地质目的体,对于三维地质目的体,需要进行面积测量。标量测量方式成本较低、生产效率高,是在野外实际工作中经常使用一种测量方式。a.标量测量b.标量共磁道测量图A.1标量测量方式电性CSAMT法标量Ex/Hy与标量Ey/Hx测量范畴分别见HYPERLINK4.7.3条图3a和图3b。A.2矢量方式运用单一场源测量四个(Ex、Ey、Hx、Hy)或五个分量(Ex、Ey、Hx、Hy、Hz,见图A.2)。矢量测量方式普通用于探测地下二维和三维地质目的体。图A.2矢量测量方式电性CSAMT法TM模式矢量测量范畴和TE模式矢量测量范畴分别见HYPERLINK4.7.4条图4a和图4b。A.3张量方式运用两个分开(见图A.3a)或重叠场源(见图A.3b)测量十个分量(Ex1、Ex2、Ey1、Ey2、Hx1、Hx2、Hy1、Hy2、Hz1、Hz2)。张量测量方式可提供更多地下信息,普通用于探测地下复杂(二维、三维)或各向异性地质目的体。但由于其价格昂贵和生产效率很低,实际工作中很少使用,往往用较快捷、经济标量或矢量测量代替。a.分离场源张量测量b.重叠场源张量测量图A.3张量测量方式张量可测量有效范畴很有限,见于图A.4中由矩形和菱形构成阴影区域。图A.4张量测量范畴附录B(资料性附录)均匀半空间表面水平电偶源电磁场公式B.1电性CSAMT法惯用公式视电阻率:上式采用CGSM单位制。在实际工作中,常使用MKS制单位,即电阻率用Ω·m、电场E用mV/km、磁场H用nT、时间用秒(s)作单位;此外取岩石中磁导率与空气磁导率相似,得到卡尼亚(Cagniard)电阻率:(欧姆·米)……………(B.1)阻抗相位:(毫弧度或度)…………(B.2)趋肤深度:(米)……………………(B.3)探测深度:(米)……………………(B.4)波长:(米)………(B.5)传播常数:……(B.6)B.2均匀半空间表面水平电偶源电磁场公式………………(B.7)…………………(B.8)………(B.9)…………(B.10)……(B.11)B.2.1近区(<<1)近似计算公式………………(B.12)………………(B.13)…………………(B.14)………………(B.15)………………………(B.16)B.2.2远区(>>1)近似计算公式………………(B.17)………………(B.18)…………(B.19)……(B.20)…………………(B.21)对于旁侧装置,当=90°时:……………(B.22)………………(B.23)………………………(B.24)对于轴向装置,当=0°时:……………(B.25)…………………(B.26)B.1~B.26式中:——收―发距(米或千米)——与AB夹角(度)——发射偶极长度(米或千米)——电流强度(安培)——电场振幅(毫伏/千米)——磁场振幅(伽玛或纳特),空气磁导率(亨利/米),大地电导率(西门子/米),角频率(赫兹),大地电阻率(欧姆·米)、和、分别是第一类和第二类以-为宗量贝塞尔函数,0和1表达阶数。附录C(资料性附录)CSAMT法电磁噪声CSAMT法重要电磁噪声来自天然电磁噪声和人文电磁噪声。天然电磁噪声:天然电磁噪声(作为MT或AMT测量场源)重要来自雷电活动,特别是与雷暴关于闪电。由于地球上某些地方几乎时刻有雷暴发生,所产生电磁场在世界各地传播,它们基本是不可控、也不知其源详细位置,其规律也不清。这种闪电引起电磁场在1Hz~1kHz频段内能量密度较高,其电磁场强度大体与CSAMT法场源产生电磁场强度相称。天然电磁场这一频段正好与CSAMT法较低频段工作频率重叠,在地球上任何地带都存在天然电磁场对CSAMT法测量信号影响。此类噪声普通可依照噪声信号特点采用多次叠加进行压制。人文电磁噪声:是指距观测点很近人类文化设施关于电磁噪声,重要涉及动力电网和通讯电缆、矿山或工业用电、铁路控制信号、地下管(道)线及游离电流、有线广播网、大功率发射台等设施产生电磁干扰噪声。国内工业用电频率为50Hz,其干扰噪声为频率稳定50Hz及其谐波电平。在接近动力线地段,干扰电平可达几十至几百毫伏甚至更大。在工矿区,常有无规律强脉冲,这些脉冲也许来自动力用电开关转换过程,也也许来自高压电网电晕放电。其强度往往比CSAMT法场源产生电磁场要强,有时可将有效信号沉没,对CSAMT数据导致很大干扰,但只要以上这些电磁干扰源停止工作,电磁干扰就会消失。普通低压输电线及民用电网对于CSAMT法并不导致很强干扰。电磁干扰区普通可以分为强干扰区、中强干扰区和普通干扰区。强干扰区大多数观测数据几乎无法运用。中强干扰区相称一某些测点通过数据解决尚能运用解决测区重要地质问题,别的测点数据只能被删除。普通干扰区是大多数测点通过数据解决均能用于解决有关地质问题,被删除测点较少。对于强干扰区原则上CSAMT法数据不能使用,对于中强干扰区虽然CSAMT可以开展工作,但全区误差会大些,详细指标和规定需在设计中规定。为克服或压制这些干扰,当代地球物理仪器在仪器设计上采用了相应抗干扰办法,例如多次叠加技术、去假频滤波技术、工频陷波技术、高通滤波技术等,尽管如此这些办法仍旧不能完全克服某些能量很高、无规律强干扰信号。野外原始数据采集质量是保证勘探工作质量核心第一步,因而需要野外人员对的判断测区噪声分布特点,灵活采用必要规避办法,在数据采集期间尽量避开、减少电磁噪声影响,以便采集到相对较高质量野外数据。在新区CSAMT法设计前,应当到实地踏勘,理解观测点附近文化设施,判断电磁干扰源类型、位置以及它们工作时段,可以运用便携式宽频数字示波仪、频谱仪(或其他便携设备)检查测区电磁干扰噪声(E和H)场分布频率和振幅强度等。依照踏勘掌握现象信息或指标,拟定工作区属于那类干扰区,从而为在工作区避开、减少或压制电磁噪声影响制定合理工作方案。附录D(资料性附录)电性CSAMT法工作参数选用D.1收―发距CSAMT远区测量中,有限场源使用对在平面上容许采集数据范畴受到限制。限制平面探测范畴因素有三个:1)最小收―发距,它受到进入近场限制;2)最大收―发距,它受到最小可探测信号限制;3)信号强度与偏离AB场源中垂线方位角依赖关系。因而,要保证所使用频率均在远区且能达到目的最大探测深度且信号强度足够强,需要对最小和最大收―发距进行初步预计。当测区大地岩性参数未知时,为保证在“远区”工作,经验上普通按≥4(为目的体最大埋深)来设计收―发距,即约在5~10km范畴内。在特高阻地区相比较低阻地区会过早地进入过渡区,这种测区条件下既要考虑减少频率也要考虑进一步加大收―发距满足远区工作条件。D.1.1最小收―发距在CSAMT测量中,收―发距是以趋肤深度为原则来拟定,若规定观测在远区进行,则对于旁侧装置测量,规定>(为趋肤深度),对于轴向装置测量,规定>;如果容许在近场观测,则可放宽到>。图D.1是预计简便列线图。a.适合远区b.适合远区和过渡区图D.1拟定最小收―发距列线图D.1.2最大收―发距依照远区水平电场公式,…………………(D.1)对于旁侧装置测量,当收―发距>>时,有……………(D.2)式中:——电流强度(安培)——大地电导率(西门子/米)——大地电阻率(欧姆·米)——有限场源长度(千米);——为在一定噪声条件下可探测到最小电场信号强度(微伏/千米);——最大收―发距(千米)。依照D.2式和估算最大收―发距示例:若大地平均电阻率为,供电电流,长度,旁侧()测量,外界随机噪声水平,当时(假定最低信噪比为1:100,当前CSAMT数字采集系统可在信噪比为1:100时随机噪声条件下通过叠加和平均得到最小精确信号),可计算得到。随电阻率增高和噪声水平减少而增大,反之则减小。事实上,仪器观测系统自身辨别率由于各种噪声存在,普通应不不大于,因而实际应不大于才干观测到最小精确信号。D.2探测深度在技术设计中,一方面要对测区内大地平均电阻率有一种恰当预计,这个预计可依照收集或采集岩(矿)石物性样品电阻率值、测井电阻率值,以及测区以往经验来预计,然后可依照经验公式(D.3)初步估算所要勘查地质目的有效探测深度,式D.3阐明探测深度与大地电阻率和工作频率关于。图D.2是依照D.3式计算简便列线图。估算有效探测深度近似公式为:…………(D.3)式中:——为趋肤深度(千米);——大地电阻率(欧姆·米);——工作频率(赫兹);——探测深度(米)。D.3最低工作频率技术设计中,依照勘查地质目的深度规定在拟定最大探测深度后,可依照最大探测深度估算所需要最低工作频率。…………(D.4)当大地电阻率已知时,保证在远区测量最低工作频率与最小可探测信号收―发距关于,因而可依照公式(D.5、D.6)来进一步估算最低工作频率。计算最低工作频率经验公式为:(适于远区数据)………(D.5)(适于远区和过渡区数据)……………(D.6)这两个公式假定最低信噪比为1:100。D.4~D.6式中:——探测深度(米);——最大收―发距(千米);——预测测区平均大地电阻率(欧姆·米);——最低工作频率(赫兹)。普通,为保证不漏掉所要探测地质目的体,规定野外应测到比最低工作频率还要低几种频率,以保证适合探测深度。图D.2估算有效探测深度列线图附录E(资料性附录)电性CSAMT法曲线影响因素及特性E.1电性CSAMT法曲线影响因素电磁场各个分量(参见HYPERLINK附录B中公式B.7~B.21)强度与收―发距和波数关于。在似稳状态下,波数。中包括地下介质和工作频率等参数,并以趋肤深度形式表达出来。即令…………………………(E.1)称为“电距离”或“感应数”,实质是以趋肤深度为单位表达收―发距。因而可以借助于参数来划分场源远近,即电距离“近”(<<1)时场区称为“近区”;电距离“远”(>>1)时场区称为“远区”或“平面波场区”;电距离介于前两者之间(1)场区称为“过渡区”。由不难看出,感应数“大”或“小”,或场区“远”和“近”不但与大地电阻率关于,并且与收―发距和频率等工作参数关于。图E.1示出均匀大地条件下,随(图E.1a)、(图E.1b)及方位角(图E.1c)等参数变化,对电场、磁场和卡尼亚电阻率曲线“近区”、“过渡区”和“远区”影响。图E.1a表白固定,收―发距影响。在“近区”,仅与几何参数关于,并非真实大地电阻率,随增大“过渡区”位置向低频处偏移;、与频率无关(饱和)。从“近区”到“远区”均按1/衰减,而从“近区”按1/衰减过渡到“远区”按1/衰减,、强度均随增长而减小。图E.1b表白固定,大地电阻率影响。在“近区”,因与成正比、与变化无关,导致虚假按45°上升,随愈大其“过渡区”位置向高频处偏移。在“过渡区”到“远区”,和均按1/衰减。图E.1c表白固定,方位角影响。在“近区”,有变化,在“远区”不受影响。当角增大(偏离中垂线)导致加大时,从而、场幅度减少。对图E.1曲线分析阐明,所谓“近区”、“过渡区”、“远区”是由大地介质和所用工作参数综合影响形成。普通在野外,当已知时,依照地质任务,可以变化或,获得预期探测深度并满足在“远区”观测规定。在良导介质中,使用高频,用不太大就可以使测区位于“远区”;反之,在高阻介质中,对于低频段,往往难以保证“远区”条件,这时必要增大才干满足“远区”条件。a.收―发距影响b.大地电阻率影响c.角度影响图E.1介质或工作参数对、和影响E.2电性CSAMT法曲线基本特性电性CSAMT法普通观测四个分量,即:电场振幅、电场相位、磁场振幅、磁场相位。视电阻率和阻抗相位可从上述分量中计算出来。图E.2示出了有限场源条件下,均匀大地模型和层状大地模型上CSAMT各分量测深曲线基本特性。受源效应影响很大。无论是均匀大地还是层状大地,在过渡区和远区对电阻率敏感,而在近区电场曲线呈现与频率无关饱和现象。在非极化均匀大地状况下,除了在过渡区不为零,在其他处均为零,由于在过渡区与曲线斜率变化关于;在层状大地条件下,由于电阻率差别引起斜率变化,普通不为零。也受源效应影响,在近区饱和,在均匀大地条件下,远区斜率角为27.5°。但对电阻率没有那么敏感。图E.2电性CSAMT法曲线基本特性在均匀大地状况下,在远区为,而在近区为零。在过渡区则介于零与之间。在层状大地状况下,曲线变得比较复杂,浮现过渡区“低谷”。卡尼亚电阻率只在远区是对的,由于在过渡区和近区公式无效,则所计算视电阻率不是真实电阻率值,在近区呈45°直线。阻抗相位(-)在均匀大地时,在远区为(),在近区为零。而在层状大地上,在远区并不总是,与对数斜率成正比,高于值反映上层电阻率高于下层电阻率;低于值反映上层电阻率低于下层电阻率。概括起来CSAMT测深曲线有如下基本特性:在近区,与饱和不随频率变化,且与大地电阻率无关,随频率减少而均匀地增大,趋于零。近区与饱和阐明,CSAMT测深在近区仅是几何尺寸函数,因而近区数据并不能经校正提取出“隐藏”有用频率测深信息。在过渡区,均匀大地时,、各分量从近区特性较均匀地过渡到远区特性。对于层状大地(或二维、三维),过渡区电磁场特性比较复杂,体现为急陡拱起―低谷―回升特性,则显示出一定弯曲。受两者综合影响则体现为醒目“低谷”,即虚假减少,在低谷低频一侧常伴有一种假斜坡,趋向其近区频段,呈现与斜率关于明显变化。在过渡区,与均与频率和大地电阻率关于,因此具有“隐藏”有用频率测深信息。在远区,所有电磁场参数均体现为随大地电阻率变化而变化,犹如大地电磁测深法(MT)同样,可以实现频率测深目。以上是对数值计算成果分析,野外由于受到各种干扰因素影响和地质构造复杂性,实测得到CSAMT测深曲线往往更加复杂。但是掌握了各个场分量这些基本特性,有助于对野外实测CSAMT测深曲线辨认和判断。附录F(资料性附录)电性CSAMT法仪器重要技术指标规定F.1接受机重要技术指标规定,见表F.1:表F.1接受机重要技术指标参数技术指标备注输入阻抗10MΩ动态范畴120db最小检测信号0.5μV频率范畴0.01Hz~10kHz依照工作任务选取A/D模数转换16~24位时基同步精度恒温晶体震荡器OCXO老化率<±5×10-9/24小时工作温度-20℃~+45℃湿度0~80%F.2发射机重要技术指标规定,见表F.2:表F.2发射机重要技术指标参数技术指标备注输出电压范畴100V~1000V频率范畴0.01Hz~10kHz依照工作任务选取发送电流≥10A依照工作任务选取功率≥10kW依照工作任务选取时基同步精度恒温晶体震荡器OCXO老化率<±5×10-9/24小时工作温度-20℃~+40℃湿度0~80%附录G(资料性附录)野外漏电、接地电阻、极差检测办法G.1漏电、绝缘性检查G.1.1野外观测使用仪器、导线等漏电、绝缘性检测应遵守下列原则:a)一种独立测区观测工作开始之前和结束之后应进行漏电检查;b)每日开工与收工,新测站布设或极距变换以及导线被迫浸水作业应进行漏电检查;c)在水系发育、空气潮湿地区或雨季作业应进行漏电检查;d)在遇到观测数据不稳或发生畸变时,应进行漏电检查。G.1.2导线漏电检测供电导线漏电检查可轮流断开供电电极,测量其漏电电流。当供电线系统有薄弱漏电时,规定因漏电引起等效电流应不大于±1.5%,等效电位差应不大于±1.5%。供电导线绝缘电阻应满足6.1.5条规定。测量导线漏电检查普通可在测站设一电极,分别与M和N线串接成回路,然后断开M或N极,测量其漏电电流。导线绝缘电阻应满足HYPERLINK6.1.6条规定。测量导线不容许漏电,若漏电应及时予以排除。G.1.3导线或仪器设备绝缘性检测导线绝缘性检查使用500V兆欧表或1000V兆欧表测定。兆欧表使用如图G.1所示,检查线路对地绝缘电阻时,兆欧表E端接地,L端接于被检查线路上;检查仪器设备绝缘电阻时,兆欧表E端接设备外壳,L端接于仪器接线柱上;检查电缆绝缘电阻时,兆欧表E端接电缆最外层绝缘层上,L端接线芯上。图G.1测量线路对地绝缘电阻应注意事项:a)不能在线路、电缆或仪器带电状况下测量其绝缘电阻。测量前被测线路或仪器必要切断电源和负载,并进行放电;已用兆欧表测过仪器若要再次测量,则必要先接地放电。b)兆欧表测量时要远离大电流导体和外磁场。c)与被测设备连接导线应使用兆欧表专用线或绝缘强度高单芯多股软线,连接导线不要绞在一起,以免影响测量精确度。d)测量过程中,如果指针指向“0”位,表达被测设备短路,应及时停止转动手柄。e)测量过程中手或身体不得触及被测量线路、电缆或仪器,以防触电。f)漏电检查时应告知所有在线人员。g)进行漏电检查电源电压普通应不大于300V,潮湿地区应不大于180V。G.2接地电阻检测供电电流从接地电极向周边大地散流时,土壤呈现电阻值R叫接地电阻。接地电阻R等于接地体电位U与通过接地电极流入大地中电流I比值R=U/I。供电电极接地电阻是两个电流引线接地点之间电阻;而接受电极接地电阻是两个电位引线接地点之间电阻。供电电极接地电阻测量普通可在开始供电前,断开连接在发射机输出端供电导线,接入电阻表进行测量。供电电极接地电阻应满足工作所需电流规定。接受电极接地电阻测量普通可通过仪器自带功能测量,也可以通过断开连接在接受机输入端接受线,接入电阻表进行测量。接受电极接地电阻应满足HYPERLINK7.4.2条规定。G.3极差检测不极化电极极差测量,可将各种不极化电极放在盛有少量水塑料盆中,用电压表逐个测量两个不极化电极彼此之间直流电位差并持续10~30秒,测量期间极差稳定者较好,其值变化应≤10%。应对电位差变化较大不极化电极进行技术解决使之性能稳定,否则将不合格者剔除。G.4仪器设备或导线漏电、绝缘性检查,以及电极接地电阻、极差检测成果均应记录在野外观测工作登记表中。附录H(资料性附录)电性CSAMT法野外观测工作记录表H.1野外观测工作登记表工区:.A极坐标:B极坐标:.工作装置几何参数:AB:mMN:m接受机型号及编号:.发射机型号及编号:.操作员:记录员:日期:天气:.点号/线号收-发距(m)频率范畴(Hz)数据块标记测点描述(地质描述、地形地物、电磁干扰源等)备注附录I(资料性附录)电性CSAMT法数据解决办法I.1静态位移校正办法I.1.1相位空间滤波法相位空间滤波办法是对无静态效应阻抗相位数据积分来求得视电阻率数据办法,可如下面两种途径来应用:a)对各点阻抗相位数据积分导出各点视电阻率数据:根据Zonge曾导出阻抗振幅和阻抗相位频谱之间近似关系式………………(I.1)和卡尼亚电阻率定义……………(I.2)或写成…………………(I.3)将I.3式代入I.1式………(I.4)将上式在频率区间[]上积分可得………………(I.5)若将全测区或整条测线上各测点都取为同一值,将换算出视电阻率记为,则相称于表层电性均匀条件下无静态位移影响视电阻率为:……………………(I.6)式中:——最高工作频率;——起始工作频率;——阻抗相位。设在最高工作频率时趋近于,积分从最高测量频率开始,事实上,可选为高频处表层均匀、无明显静态效应区域实测视电阻率值。b)经验上,可通过选取参照阻抗相位和来求无静态位移视电阻率数据。是从受静态位移影响不大,也即横向相对稳定区域实测数据中选定,把该测点、该频率视电阻率作为归一电阻率,然后逐点地用这些值按下式做静位移校正:…………(I.7)式中:——参照阻抗相位;——实测阻抗相位;——实测视电阻率;——每个测点上参照频率上视电阻率;——静校后视电阻率。式(I.7)静校办法可以和用代替公式(I.6)所示相位积分法一起使用。这种办法在静校中充分运用了阻抗相位数据,校正效果取决于解释者选取和经验。I.1.2空间滤波办法I.1.2.1平衡移动平均空间滤波法(TMA)TMA办法是运用所选静校参照频率行平均视电阻率来估算近地表电阻率,然后移动测深曲线来匹配这个平均视电阻率。TMA滤波只移除单点偏移,而保存较宽范畴变化。应选取相应干净数据最高频率作为参照频率。a)一方面沿参照频率行,在每个测点(j=1,2,3,…n)内插测深曲线,得到未经校正视电阻率(欧姆·米)和阻抗相位(毫弧度)数组;b)在原则频率上计算各个测点相对斜率………(I.8)式中除以1000转换成弧度;c)用斜率乘以因数按频率外推;…………(I.9)d)对每个测点得到五点一组(例如对测点j,i=j-2到j+2);e)舍弃每组最低和最高值,对剩余三个进行平均得到;f)则测点j静校后目的视电阻率;………………(I.10)g)在所有频率,测深曲线乘以因数,校正静位移。I.1.2.2定长滑动平均空间滤波法(FLMA)FLMA办法是使用定长滑动平均滤波器,沿着测线计算一种平均阻抗剖面,来估算单个静校参照频率平均视电阻率。然后在整个平均剖面来平移测深曲线。应选取相应干净数据最高频率作为参照频率。a)一方面沿参照频率行,在每个测点(j=1,2,3,…n)内插测深曲线,得到一组未经校正视电阻率(欧姆·米)和阻抗相位(毫弧度)。然后把和转换成阻抗值。………(I.11)b)用以各测点为中心定长汉宁窗依次平均阻抗值。滤波器宽度缺省时设为5个偶极长度,但可选1~100个偶极长度之间任意值。在每个测点,有限长偶极滤波器权值用在汉宁窗在一种偶极长度上片段积分来调节。……………(I.12)式中:在汉宁窗外,在汉宁窗内一种偶极长上来积分。c)在参照频率,由获得静校后视电阻率。…………………(I.13)d)在所有频率,测深曲线乘以因数校正静位移。I.1.2.3自适应空间滤波法(AMA)AMA办法是沿线长计算平均阻抗剖面,运用自适应移动平均滤波器,估算单个频率静校正视电阻率。然后在整个平均剖面来平移测深曲线。应选取具备干净数据最高频率作为参照频率。a)一方面沿参照频率内插每个测点(j=1,2,3,…n)测深曲线,得到一组未经校正视电阻率(欧姆·米)和阻抗相位(毫弧度)。然后把每个测点和转换成阻抗值。……………(I.14)b)用以每个测点为中心变长汉宁窗依次平均阻抗值。在每个测点迭代来调节滤波器长度,一方面运用平均视电阻率计算滤波器宽度,然后运用滤波器计算新平均视电阻率。滤波器宽度设定为一种趋肤深度,但可选1~10个趋肤深度之间任意值。在每个测点,有限长偶极个别滤波器权值依照在汉宁窗在一种偶极长度上片段积分来调节。……………(I.15)式中:在汉宁窗外,而在汉宁窗内一种偶极长度上积分c)在参照频率,由获得静校后视电阻率。…………………(I.16)d)在所有频率,测深曲线乘以因数校正静位移。式I.8~I.16中:——在频率处未校正视电阻率(欧姆·米);——在频率处阻抗相位(毫弧度);——参照频率(赫兹);。I.1.3中值空间滤波法运用空间滤波法做静校正基本思想是假定地下电性异常体或地质构造引起视电阻率沿测线是平缓渐变;而地表局部电性不均匀体或局部地形不平则会引起视电阻率急剧变化。若设计一种低通滤波器沿测线做空间滤波,则可压制高频静态效应。a)一方面在测区内厚度、深度和电阻率都较稳定电性层,预计其在频率测深曲线相应频段(设为)共n-m+1个频点)。之后计算各测深点在该频段范畴内实测视电阻率平均值…………(I.17)式中:i——测深点号;——第i个测深点在第j频点实测视电阻率值。b)将相邻若干个(设为D=2L+1个)测深点平均视电阻率,与一滤波函数F作数字滤波运算,计算平均视电阻率滤波值……………(I.18)计算成果记录在滤波窗口中心点i上。式中:——低通滤波器滤波系数;D=2L+1——滤波窗口宽度。c)以各测深点(设为第i点)平均视电阻率去除其滤波值,便得到静校正系数………………………(I.19)用该静校正系数去乘相应测深点各频点视电阻率实测值,就得到通过静校正视电阻率……………(I.20)若在上述空间滤波法基本上,保持别的计算环节不变,只是用一种非线性滤波——“中位数”法,代替线性滤波运算式(I.18),即中值空间滤波法。中值空间滤波法特点:一是对具备高频静位移有较好压制作用;二是不变化阶跃函数空间形态和位置,适合于地下存在陡立电性分界面状况。详细做法是将(k=-L,-L+1,…0,1,…L)按大小排序,然后选其“中位数”(处在中间值)作为值。若新序排为…,则取………………………(I.21)I.1.4小波多尺度分析法I.1.4.1信号多尺度分离依照Mallat小波多尺度分析理论,可将某一函数进行多尺度分解。即存在某些特殊小波母函数,使得………(I.22)构成正交基,为整数集。对,有下列分解式……………………(I.23)其中为2进小波变换,也称小波系数。如果把上式运用到电磁异常信号分离,除了小波函数外还要引进尺度函数。依照多辨别逼近理论,可以选取与相应尺度函数,令,则与正交(当时对所有)。同步与它自己所有离散平移正交。因此有如下分解式………………(I.24)其中是待定整数,它可依照信号奇性辨认来拟定。(I.24)式中随着不同,尺度随之变化(=0,1,2,…,)。因而(I.24)式可实现对函数多尺度分解。令,依照Mallat算法,由可以计算及,其递推公式为,……………(I.25),由小波母函数和尺度函数所拟定。另由重建公式…………(I.26)中和反求。I.1.4.2静态效应小波辨认与压制办法依照小波母函数和尺度函数建造,与分别相应一种带通和低通滤波器。因而,随着增大,相应于截止频率越来越低低通滤波器,而则相应一组正交带通滤波器(=0,1,2,…,)。因此,在分解式(I.24)中第一种和式相应于函数光滑某些,而第二个和式相应于尺度(=0,1,2,…,)之下相应细节某些。在电磁测深中,用代替,则(I.24)中第一种和式相应于卡尼亚电阻率函数中所包括背景值和大构造异常,而第二个和式相应于浅部二、三维不均匀体产生局部异常。因而(I.24)式可以将视电阻率局部异常和背景异常在多尺度下进行分离。做静态效应校正时,只要在(I.26)式中令重建,代入(I.24)式计算,就得到了消除了静态效应视电阻率。由(I.24)式可见,静态效应与背景异常分离得恰当与否取决于如何选取,使得背景异常得到充分突出,从而得到满意静态校正成果。由于静态效应Lipschitz指数为负值,而背景异常Lipschitz指数为正值,依照Mallat研究成果,原始卡尼亚电阻率需满足不等式[常数>0,],在尺度(=0,1,2,…,)变化过程中,与静态效应相应小波变换极大模迅速递减,而与背景异常相相应小波变换极大模递增或基本上保持常值。这阐明(I.24)式中第一种和式越来越忽视了中静态效应而突出了背景异常。令…………………(I.27)其中,、分别相应于背景异常和静态效应小波变换极大模。在变化过程中(=0,1,2,…,),选出一种使取最大值并记做,这个相应尺度就为使背景异常得到较好突出而使静态效应得到充分压制最佳尺度。图I.1给出了小波分析静态校正计算程序框图。图I.1小波多尺度分析法静态校正计算框图I.2地形校正办法I.2.1比值法假设地形畸变地下响应等于畸变张量乘以未畸变地下响应,即………………(I.28)、分别是由元素构成畸变和未畸变电场矩阵,是具备元素为畸变张量,是频率,是测点位置。对于二维问题,上式变成………………(I.29)用除,得到……………(I.30)上式是点规定解未受地形影响波阻抗,是实测受地形影响波阻抗,是地形畸变系数………………(I.31)………………(I.32)是地形模型波阻抗可依照均匀介质地形模型计算得出,为均匀半空间电阻率,是计算均匀半空间波阻抗,则经地形校正后波阻抗应为………(I.33)从而,经地形校正后视电阻率和阻抗相位分别为……………………(I.34)…………
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