AMT工作方法和部署.doc

第一节、方法原理 频率域大地电磁法是以天然电磁场为场源来研究地球内部电性结构的一种重要的地球物理手段。 天然变化的电磁场或人工发射的电磁场向地下穿透并在地下介质中感生出受地下电性结构控制的大地电磁场，依据不同频率的电磁波在导体中具有不同趋肤深度的原理，在地表测量由高频至低频的地球电磁响应序列，经过相关的数据处理和分析来获得大地由浅至深的电性结构，进而根据不同地质体或地质构造的电性差异达到解决地质问题的目的，主要运用的频率范围为10-4Hz～104Hz。 根据利用的场源或频率范围不同电磁法可分为天然场源的大地电磁法MT（Magnetotelluric）、音频大地电磁法AMT（Audio Magnetotelluric）以及人工场源的可控源音频大地电磁法CSAMT（Controlled Source Audio Magnetotelluric）和利用无线电长波电台为场源的 RMT（Radio Magnetotelluric）等。 音频大地电磁法（AMT）相较于大地电磁法（MT），研究频带较高，探测深度较浅稍。其频率范围主要为1~104~5Hz； 音频大地电磁法理论模型基于电磁波传播理论和麦克斯韦方程组导出的水平电偶极源在地面上的电场及磁场公式： （1） （2） （3） （4） （5） （6） 式中，I为供电电流强度；AB为供电偶极长度；r为场源到接收点之间距离。 将（1）式沿x方向的电场（Ex）与（5）式沿y方向的磁场（ Hy ） 相比，并经过一些简单运算，就可获得地下的视电阻率 （(s ）公式： （7） 式中f 代表频率。由（7）式可见，只要在地面上能观测到两个正交的水平电磁场（Ex，Hy）就可获得地下的视电阻率 (s ，有人也称卡尼亚电阻率。 又根据电磁波的趋肤效应理论，导出了勘探深度经验公式： （8） 式中H代表探测深度，( 代表地表电阻率，f代表频率。 从（8）式可见，当地表电阻率固定时，电磁波的传播深度（或探测深度）与频率成反比。高频时，探测深度浅，低频时，探测深度深。可以通过改变发射频率来改变探测深度，从而达到变频测深的目的。 第二节、方法特点及应用范围 音频大地电磁法（AMT）由于使用的是天然场源，无需建立人工场，具有不受高阻屏蔽层影响、探测深度大、设备轻便、工作简单、成本低等特点，目前已被广泛运用于油气勘查、金属矿、非金属矿（如建材）勘探、地热勘探、地下水和溶洞勘探、工程勘察等领域，一直受到地质、物探等地球科学领域工作者青睐。 音频大地电磁测深法特点主要有以下几个方面： 1、AMT法利用天然场源，无近场效应、过渡带效应影响； 2、仪器轻便，适用于地形、植被发育的山区使用； 3、观测频带宽，从0.1Hz至100KHz。最小探测深度几米至最大探测深度2000米，特别适合各种不同深度工程勘察和资源类勘探； 4、AMT是张量或矢量测量，对二维构造反映比较逼真，采用TM、TE两种模式观测，故能较真实的反映地质规律； 5、工作效率高，一个台班在地形条件相当差的地方，在点距25米时，每天仍可完成30个点观测任务； 6、不受通讯条件约束； 7、电阻率计算公式简单。 音频大地电磁测深法应用范围主要有： 1、金属矿矿产资源勘探； 2、油汽田勘察； 3、煤田勘察； 4、地下水探测； 5、岩溶探测； 6、断裂探测； 7、划分地层； 8、考古； 9、土壤环境调查； 10、地质灾害预报与评价。 三、工作方法及技术要求 音频大地电磁测深的野外工作，首先必须根据所要研究的地质、地球探测问题和任务进行施工设计；然后根据设计，正确的进行观测布极，资料采集时要求观测资料要求观测资料必须包含有足够的频率成分，足够的记录长度并满足一定的质量指标。最后对观测资料进行自评。下面介绍野外工作中值得重视的几个环节。 一、设计前的准备工作 1、收集有关资料: a、地质资料; b、钻孔及电测井资料; c、物探资料; d、岩石物性资料; e、测绘资料（地形图、三角点成果等）。 必要时组织测区踏勘:了解施工条件（地形、交通、居民、气候等）；调查对大地电磁信号有影响的干扰源及其分布范围。 利用收集到的岩石电性资料，拟定测区地电模型，进行正演计算， 研究所需探测的主要电性标志层在大地电磁测深曲线上显示的特征， 合理设计观测频段。 分析测区的噪声水平，研究重复观测可能达到的精度，确定检查点