地震映像法和瞬变电磁法在淘金洞探查中的应用

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1、汇报人：李维耿中国水电顾问集团昆明勘测设计研究院2012年9月地震映像法和瞬变电磁法在淘金洞探查中的应用主要内容1引言2方法简介3测线布置及参数设置4试验测试成果5实际测试成果6成果验证7结论引言云南金沙江中游流域常年水位线以上分布有许多淘金洞，洞径1.5m左右。由于历史久远，大部分洞口均被掩埋，淘金洞的延伸方向及分布范围都无法得知。近年，金沙江正在修建许多大型工程，而淘金洞的存在对于工程基础而言是一个安全隐患，因而，查明工程基础内淘金洞的分布情况有着重要的意义。为查明某水电工程基础左岸堆积体中的

2、淘金洞分布情况，昆明设计院以该工程基础已出露的一个淘金洞为实验对象，采用瞬变电磁法和地震映像法，对已知淘金洞进行了反复的试验工作。验证了方法的有效性后，再对左岸堆积台地淘金洞的分布情况进行了普查，最后打孔验证了方法的有效性。方法简介地震映像法外业工作方法示意图地震映像法，是利用多种地震波作为有效波来进行勘测，也可以根据探测目的要求仅采用一种特定的地震波作为有效波。地震映像法现场工作照片地震映像法特点：【1】数据采集速度较快，但抗干扰能力弱，勘探深度有限；【2】地震映像法在资料解释中可以利用多种地震波

3、的信息；【3】在探测目的较单一、只需研究横向地质变化的情况下，地震映像法效果较好。该方法最重要的就是选择合适的偏移距，在地震映像数据采集中，激发和接收距离一般称为最佳偏移距，它已不仅仅是反射波意义上的最佳，而是采集有效波的最佳偏移距瞬变电磁法瞬变电磁法(TEM)是一种时间域的人工源地球物理电磁感应探测方法。其基本原理是测量强大的脉冲源(如方波的下降沿或上升沿)所感生的随时间变化的二次场。由于这些变化的二次场是脉冲源所感生的涡流场在地下扩散过程中的电磁散射场，因此包含了丰富的地电信息，通过对这些信息的

4、提取和解释，从而达到探测地下电性介质的目的。瞬变电磁法(TEM)探测原理示意图瞬变电磁法测试现场工作照片测线布置及参数设置实验阶段现场试验场地照片试验仪器及采用装置【1】地震映像法每个排列布置12个120Hz检波器，偏移距2m，道间距0.5m，采样率0.2ms，样点数2048。剖面长度25m，用18磅大锤进行激发，采用6次覆盖迭加技术。最后采取抽道技术，选取最佳偏移距。【2】瞬变电磁法仪器为加拿大Geonics公司生产的新型瞬变电磁法仪器PROTEM-67，主要采用中心回线装置，中心回线测深在发射线

5、框的中心点及其附近测点进行测量。发射回线边长20×20m，面积为400m2，工作频率62.5Hz，发射电压24V，发射电流4.0A~4.5A，叠加次数120次，关断时间9μs，中心点距0.5m。试验测试成果测线编号测试次数抽道数炮检距(m)异常位置对应道数备注测线1第一次抽8道5.510m~12m13道~17道第二次抽5道5.010m~12m17道~21道复测测线2第一次抽8道5.59m~11m12道~16道第二次抽7道6.09m~11m13道~17道复测地震映像测试不同抽道检波器位置及炮检距表

6、此次地震映像采取的是反射波法地震映像。测线1第一次测试抽第8道地震映像波形图测线1第二次复测抽第5道地震映像波形图测线2第一次测试抽第8道地震映像波形图测线2第二次复测抽第7道地震映像波形图瞬变电磁法试验成果实际测试成果为探明左岸坝基堆积台地淘金洞的分布情况，共布置五条测线。实际测试阶段现场试验场地照片异常编号异常位置推断异常深度(m)坐标备注NE①测线C4上桩号145m～149m，中心位置147m，未延伸至测线C511.9631377.7933067184.152坐标为异常在测线C4上的中心位置

7、②测线C4上桩号135m～139m，中心位置137m，未延伸至测线C512.2631377.8623067194.152坐标为异常在测线C4上的中心位置③测线C4上桩号76m～80m，中心位置78m，延伸至测线C5，测线C5上桩号47～51m，中心位置49m15.2631378.2643067252.877坐标为异常在测线C4上的中心位置12.1631345.5593067255.774坐标为异常在测线C5上的中心位置④测线C4上桩号42m～46m，中心位置44m，延伸至测线C5，测线C5上桩号

8、18～22m，中心位置20m12.4631378.1983067286.903坐标为异常在测线C4上的中心位置12.0631345.4863067284.815坐标为异常在测线C5上的中心位置⑤测线C4上桩号8m～12m，中心位置10m，延伸至测线C2，测线C2上桩号86.5～90.5m，中心位置88.5m12.1631378.2363067320.893坐标为异常在测线C4上的中心位置9.4631340.2953067322.833坐标为异常在测线C2上的中心位置