CN102608665A - 物探时间域瞬变电磁系统测量数据资料精细处理技术 - Google Patents

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Abstract

物探时间域瞬变电磁系统测量数据资料精细处理技术。属于地质勘查技术领域。通过数值求解，分析研究空间各点一次激励磁场的分布规律，完善对时间域各延时测道上感应二次场强度的归一化处理，并对测量数据进行多项滤波处理，求解出能够反映地下地质体电性特征的多种物理参量，如：电阻率、电导率、探测深度、时间常数、综合参数等等，得出高分辨率、精细的反演处理结果断面图，客观、真实地反映出空间地质体的埋深、形态及产状特征。主要应用于矿产资源勘查、工程地质构造、水资源能源勘查等地质勘查领域的物探资料处理解释。

Description

物探时间域瞬变电磁系统测量数据资料精细处理技术
技术领域
主要应用于矿产地质、工程地质和能源勘查等领域的物探资料处理与分析研究。 
背景技术
时间域瞬变电磁系统测量是一种重要的地球物理勘探方法，已经广泛地应用于矿产地质、工程地质以及能源勘查等各个领域，对其勘测资料的有效处理和合理解释，一直是众多地球物理工作者不断探索和研究的课题。 
目前已有一些资料整理和处理软件，但或多或少存在这样或那样的问题，如：数据整理、处理过程过于繁琐；一次只能进行一个分量的处理；直接反映地下地质体导电性能好坏的参数少或无；一次激励场的空间分布特征不明确；磁场规一化处理不精确等等，这些严重影响了瞬变电磁系统的勘查应用效果。 
发明内容
在查阅大量瞬变电磁系统工作方法原理、仪器设备性能特点的基础上，提出精细化处理数据资料的思路与技术，内容主要包括：①空间各点一次激励磁场强度的计算；②完善的规一化计算处理；③数据资料预处理和各种特性参量转换计算。编制出一套适用于野外生产使用的资料处理软件包，其功能包括对PROTEM、PEM、TerraTEM（SIROTEM）、V8、GDP-32等一系列瞬变电磁仪器测量数据的处理。 
空间各点一次磁场强度计算
计算地面及下半空间各点一次磁场的强度，了解其分布规律，包括垂直分量Hz、水平分量Hx和Hy以及总场T（T= 
Figure 791156DEST_PATH_IMAGE001
），单位：安培/米。各种形体的异常源产生的二次磁场特征主要决定于发射线框在异常源位置处的一次场分布，对一次磁场分布特征和强度的了解，有助于对二次磁场的认识，并为布设线框位置、大小、产生最佳感应耦合效果提供参考。一次磁场强度计算公式：
Figure 467119DEST_PATH_IMAGE002
Figure 442160DEST_PATH_IMAGE003
Figure 395334DEST_PATH_IMAGE004
Figure 430418DEST_PATH_IMAGE005
式中：x、y—计算点的平面坐标；a、b—矩形发射线圈的边长；I—发射电流强度。
进行一次激励磁场强度的改正
无论是框内法还是框外法，测量过程中一次磁场随着测点相对线框位置的不同，各点一次场强度也会不同，深度上也一样，那么激励起地质体产生的二次磁场也有所不同，所以，必要时需进行一次磁场强度的校正。
观测数据预处理及各种参量转换计算。
Fraser滤波（四点空域转换）：f2,3 =（V4+V3）-（V2+V1） 
五点空域滤波：f3 =（V5+V4）-（V2+V1）
     上两式中V1、V2、V3、V4、V5为任意5个相邻点的观测值。
三点自相关滤波第j测道滤波后的值：
Figure 593677DEST_PATH_IMAGE006
     Vj、Vj+1、Vj-1分别为第j测道及邻近两测道的观测值。
视电阻率转换公式：
Figure 480730DEST_PATH_IMAGE007
    单位：欧姆·米 
视纵向电导转换公式：
Figure 413045DEST_PATH_IMAGE008
    单位：西门子/米
视探测深度计算公式：    单位：米
视时间常数计算公式：
Figure 144951DEST_PATH_IMAGE010
    单位：秒
视综合参数转换公式：    单位：秒-1
附图说明
以在某地多金属矿点瞬变电磁系统测量剖面及处理效果为例进行说明。剖面上共有16个测点，点距20米。
附图1（a）是实测的感应电动势曲线，可以看出原始观测曲线相对平缓，从早期道到晚期道均没有明显的起伏变化，只在160米测点附近有少许的“异常”波动，这与该区地质构造中电性差异微弱有关，小的波动异常是矿化带的反映，所以说在原始观测图上很容易漏掉或忽略异常。在对原始数据进行有效的归一化处理后，采用上述软件进行反演计算和参量转换，得出视电阻率、视电导率、视时间常数等随深度变化的断面图。
附图1（b）中看出，电阻率变化特征很明显，地表及浅部是一高阻层，往下电阻率值逐渐降低，但基本都是呈现水平层状产出，在160米深度以下的160-180米区间开始出现两侧低中间略高的局部异常，中间相对高阻异常部位与原始观测曲线中的波动异常吻合。
附图1（c）的电导率断面、附图1（d）的时间常数断面上异常反映则更加明显，两种参量图形完全一致，主要是由于这两种物性参数的性质相近，即高电导率、大时间常数对应着低电阻率，由图中还可以看出后两种参量的断面图较之电阻率断面反映得更详细、效果更好。该实例充分说明对瞬变电磁法资料进行反演计算和参量转换是必须的，程序运行是有效的、可靠的，取得了较好的地质效果。

Claims (3)

1.空间各点一次激励磁场强度的计算。
2.对一次磁场完善的规一化计算处理。
3.数据资料预处理和各种特性参量转换计算。
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