相位激电电磁耦合两频校正技术

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1、第34卷第4期物探与化探VO1．34．No．42010年8月GEOPHYSICAL＆GEOCHEMICALEXPLORATIONAug．，2010相位激电电磁耦合两频校正技术郭鹏，林品荣，石福升(中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所，河北廊坊065000)摘要：介绍均匀大地条件下相位激电电磁耦合的正演方法，模拟计算了中梯和偶极一偶极装置下的电磁耦合响应；根据电磁耦合随频率变化的规律，提出了采用2个频率的相位值进行电磁耦合校正的方法；结合实例，分析了该去耦方法的有效性和应用效果。关键词：相位激电；电磁耦合校正；两频去耦中图分类号：P

2、631．3文献标识码：A文章编号：1000—8918(2010)o4—0489—04相位激电法属于频率域激电的一种，无论采用什么装置类型，电磁耦合干扰都是难以避免的，特别fe(r)dl=A。+iB。，是在低电阻率覆盖区，电磁耦合非常强，以至于激电响应淹没其中，无法辨别，因此在频率域激电中，为一+一研究地质体的激电响应，必须要对观测数据做去电6JJ7Jkrl8JkrJ10JkrJ磁耦合。前人在这方面做了大量工作：1980年，罗—+——一—+—一延钟提出在频率域激电中采用多频观测的频散率法进行去耦¨J，该方法要求至少采集3个以上频率的12

3、!+。13!⋯J⋯，幅值再进行去耦；2002年，王书民提出了利用电阻率和相位进行激电相位单频去耦一，该方法提高了一+一工作效率，但要求进行电阻率地形改正和圆滑，增加!墨!：+鱼墨!!：一墨!!!!+21生!：一了后期处理的工作量；何继善根据电磁耦合的时问61’7191’lo!特性提出了斩波去耦方法叫，该方法虽然去除了电磁耦合的干扰，但也将斩掉时间段内的激电信息11!+。13l⋯r川～，’同时去除了；战克、刘崧等人也对电磁耦合的校正作了深入研究～一，提出了不同的去耦方法，但在应用=P=√P。过程中，这些方法具体操作较为复杂，影响工作效其

4、中，=41T×10～H／m，为角频率，r为dl与ds率。为了找到一种快速、高效的去耦技术，根据均匀之间的距离，P为均匀大地电阻率。大地电磁耦合的频率特性，笔者提出了使用2个频接地项在均匀半空问可由点电源供电的解给出率相位值，直接进行电磁耦合校正的方法。公式1均匀大地条件下电磁耦合相位计算c=z=[一1一1+_1Ⅳ]，Sunde于1968年给出了均匀大地地表接地供则电磁耦合效应相位角为电导线和测量导线间电磁耦合阻抗的理论公式babⅡ，⋯ctan()。Z—dl＼dsdt，C为均匀大地上的直流电阻。其中，P(r)为纯感应函数，Q(r)为接地

5、函数。将P上二式中，根据不同的装置类型(图1)，取不同的(r)按级数展开为F、C和积分L下限收稿日期：2009—06—03物探与化探34卷率近似为1。MdsON再讨论偶极一偶极装置电磁耦合的频率特性。设一r—定发射极距AB=100In，接收极距MN=100m，隔离系坐一一，一OLi．Ix’——!数n=1一l0。由正演模拟曲线(图3)可以看出，在均●T．匀大地条件下，除了电阻率非常低且隔离系数较大的高频段部分外，该点上的电磁耦合相位与频率在双对(a)数坐标系下呈线性关系，曲线斜率也接近于1。a———畔————一na从图2、图3可以看出，

6、中梯装置和偶极一偶极装．．．—⋯⋯⋯⋯⋯．．罕⋯⋯—⋯⋯．!!!．—．。。．．置的电磁耦合相位的频率特性是相同的，即同一观测卜_j——__÷一s点上，电磁耦合相位值随频率增加而增大，在双对数坐—————————————一————————————标系下电磁耦合相位与频率呈线性关系，曲线的斜率近似为1。因此，在满足线性关系的频率范围内，电磁耦合相位与频率满足关系式2均匀大地条件下的电磁耦合频率特眭lggFM—lgdEM—lgfg—lgf,，贝0有／=／厂d。(1)均匀大地条件下，电磁耦合响应与发射极距、频式中：删、删分别为高、低频电磁耦合

7、相位，、分率、大地电阻率以及接收点与发射点的位置有关。当别为高、低频频率。大地电阻率一定，发射和接收点的位置固定不变，只改O埘0变频率，则电磁耦合的变化只与频率有关。相位激电吣00ll的工作频率多选择在0．1～10Hz，我们主要讨论这一范围内电磁耦合随频率的变化规律。首先考虑中梯装置电磁耦合的频率特陛。设定发射距AB=1000m，接收距MN=50in，旁测距d=50113。通过正演计算得到测线中间某一点，对应不同大地电阻率时，频率从0．1～10Hz的电磁耦合相位值。由正m演模拟结果曲线(图2)可见，除了电阻率非常低时的高0．1110t

8、

9、Hz频段部分外，该点上的电磁耦合阻抗相位与频率在双对数坐标系中，呈现出近似线性的对应关系，曲线的斜图2中梯装置正演理论电磁耦合相位特性曲线0．11100．11100．11100．11100．1110f／ftzf／Iiz