低阻覆盖层对高频大地电磁测深的影响.pdf

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1、第47卷第4期地质与勘探Vo1.47No.42011年7月GE0L0GYANDEXPL0RAT10NJuLy,2011低阻覆盖层对高频大地电磁测深的影响席振铢,冯万杰,李瑞雪,陈兴朋(中南大学地球科学与信息物理学院,湖南长沙410083)[摘要]低阻覆盖层对电磁波具有屏蔽效应,会降低高频大地电磁测深的探测能力。通过一维正演模拟,对无低阻覆盖层时探测能力和有低阻覆盖层时探测能力的变化进行对比研究,表明有低阻覆盖时,探测能力普遍下降;在相同探测能力务件下,高频大地电磁测深可探测异常体上覆围岩厚度与异常体厚度的比值,和围岩与异常体电阻率比值呈线性关系。通过

2、綦江县某铁矿测区的找矿实例,验证了低阻覆盖层对高频大地电磁测深探测能力的影响规律。[关键词]高频大地电磁低阻覆盖层探测能力EH-4正演模拟[中图分类号]P631.2[文献标识码]A[文章编号]0495—5331(2011)04—0673—06XiZhen-zhu,FengWan-jie,LiRui—xue,ChenXing—pen昏Efectofalow—resistivitycoveronhigh-frequencymagnetoteiluricsounding[J].GeologyandExploration,2011,47(4):0673—06

3、78.基于卡尼亚电阻的电磁测深法根据观测的频段球物理勘探的研究内容之一(B.R.Spies,1989;闫述分为(王烨等,2005;Tangeta1.,2007;汤井田等,等,2009),其对于HMT施工前的设计和后期资料2009;陈乐寿,2009):(1)大地电磁测深法(MT),工处理,都是至关重要的。作频率为340Hz~0.0001Hz;(2)音频大地电磁测Evjen(1938)首先引人了探测深度的概念,并定深法(AMT),工作频率为8192Hz~0.1Hz;(3)高频义为“一个地下的水平薄层对地表的总测量信号贡大地电磁测深法(HMT),工作频率为

4、献最大的那个深度”。Spies(1989)研究了MT等电10Hz~100kHz。HMT研究深度在地下lO00m以磁法的探测能力问题,并认为MT法探测厚约1.5内,这正是人类活动最活跃的范围,因此,以美国倍趋肤深度下的被掩盖的半空间是可能的,且最大EH4电导率成像系统为代表的HMT,在浅部矿产资探测深度实际是不受限制的。Huang(2005)对电磁源、地下水、地热、场地工程及隧道岩溶勘探中应用法探测能力的影响因素进行定量的研究,认为对于广泛(曹小飞,2009;欧阳承新等,2009;席振铢等,一个给定的趋肤深度,电磁法的探测能力随着异常2010)。但是,

5、在很多地质任务中(谭捍东等,2003;体导电性的增加而增加,随着探测阈值的增大而下樊战军等,2007;胡久常等,2007)往往碰到有低阻覆降,并建议在环境噪音大或地表电阻率低(<50mS/盖的现象,会对HMT产生屏蔽作用,降低HMT的探in)时用较高的阈值,如20%或30%,而在干扰小的测能力。地区和异常体电阻率低时,就可以用较小的阈值,如HMT探测能力分为横向和纵向探测能力,横向5%或10%。探测能力与工作网度和电偶极长度有关;纵向探测为了更有效地进行HMT的野外作业、仪器设计能力与工作频率和地质体有关。低阻覆盖层对参数的选择和试验参数的选取,有必

6、要对有低阻覆HMT探测深度影响与其它电法勘探一样,一直是地盖时HMT探测能力的变化规律进行研究。[收稿日期]2010—10—26;[修订日期]2011—03—05;[责任编辑]郝情情。[基金项目].‘十一五”国家科技支撑计划项目(2006BAB01B07)资助。[第一作者]席振铢(1966年一),男,2002年毕业于中南大学,获硕士学位,在读博士生,副教授,现主要从事电磁法勘探理论与应用研究,E—mail:xizhenzhu@163.com。673地质与勘探2011年1HMT探测能力研究低阻覆盖层对HMT探测能力的影响,首先研究无低阻覆盖时HMT探测

7、能力的变化规律,然后增加低阻覆盖层,研究HMT探测能力的变化规律。根据Spies(1989)和Huang(2005)的对探测能力以m2=20及探测能力阈值的研究,本文规定:异常体存在时的/h=30视电阻率值与异常体不存在时的视电阻率值的最大=50相对误差称为HMT的探测能力。探测能力阈值为探测能力的极小值,用表示。满足阈值为15%的地质异常体称为可探测地质体(这里不考虑仪器、噪声、装置等其它因素)。用下面的公式计算相对05i0l5202530354o455O误差:Theratioofp1andp2liiI图1HNIT探测能力与P。/t,2和.Il/2

8、的关系曲线叼:÷×100%(i:12)(1)P。Fig.1Curveofthedetectabilityof

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