■盧　蕾　劉　登　董志泉　徐揚威（內蒙古自治區(qū)第六地質礦產勘查開發(fā)院內蒙古呼倫貝爾021000）

近場效應對CSAMT一維反演的影響分析

■盧蕾劉登董志泉徐揚威
（內蒙古自治區(qū)第六地質礦產勘查開發(fā)院內蒙古呼倫貝爾021000）

CSAMT是由MT發(fā)展而來，但MT的很多成熟理論CSAMT還不能完全應用，其主要原因在于人工控制源帶來的一系類效應，CSAMT的幾種效應主要有：靜態(tài)效應；近場效應；場源效應；陰影效應及地形效應，其中近場效應對可控源測深效果的好壞起著非常重要的作用，所謂近場效應是因為CSAMT的場源距離是有限的，當發(fā)射的頻率降低到一定程度時，觀測點的一次場已不是平面波，而是平面波和地層波兩種波的疊加，這種非平面波效應稱為近場效應，在用觀測到的數(shù)據(jù)做一維反演時必須對近場效應作近場校正，這樣反演的結果才能真實的反映地下的地電特征。

CSAMT近場效應平面波反演近場校正

CSAMT法是采用可以控制的人工場源的一種方法，常用的場源有兩種：一種叫水平電偶極子，是指用一定長度的導線直接連接供電電極；另外一種稱為垂直磁偶極子，是指將交變電流直接供入一個不接地的水平線圈作為場源。在實際應用中我們常用的是水平電偶極子場源。在介質中的電磁波為橫波場，在實際測量中需要測量的參數(shù)是兩個正交的電場和磁場，當以水平電偶極子作為場源時，則在導線上產生的電磁波向各個方向傳播，其傳播的途徑主要途徑為地面波和地層波兩種，而我們需要研究的是近乎垂直入射的地面波又稱水平極化平面波，根據(jù)地層波的作用程度，可劃分出波區(qū)和S區(qū)（測深曲線呈S形態(tài)已無法分辨地層的地電特征），當收發(fā)距r》λ1/2Π時，定義為波區(qū)，這時地面波對觀測值起主導作用，地層波不起作用；當收發(fā)距r≤λ1/2Π時，定義為S區(qū)，地層波對觀測值起主導作用。考慮到最大勘探深度與收發(fā)距r的關系，我們定義r》6H時認為地層波的影響已經消失，但當發(fā)射頻率f大大降低后，地層波的影響又會加大，這樣導致電磁波對地層的垂向分辨率降低，所以我們規(guī)定收發(fā)距r同時滿足r》6H且r》λ1/2Π時，CSAMT測得的測深曲線為完全波曲線，這時的場區(qū)我們稱為遠場；當r》6H但r≤λ1/2Π時，這時的場區(qū)為過渡區(qū)；地層波和地面波同時起作用，電磁波垂向分辨低，當r《H時，場區(qū)為近區(qū)，在近區(qū)測量時，其測深曲線已經無法完成地質探測任務，在實際工作中所測數(shù)據(jù)不可用。

當場源發(fā)射頻率降低到一定程度時，觀測點接收到的一次場已經不是平面波，這種非平面波效應稱為近場效應。因地下電磁波衰減和距離有關，在一定的距離外，地下電磁波衰減為0，變?yōu)槠矫娌?，且地下電磁波衰減和頻率有關，高頻時地下電磁波衰減為0，觀測到的是平面波即地面波，低頻時，地下電磁波衰減不為0，觀測點觀測到的電磁波是地層波與地面波的疊加，為球面波，這樣降低了電磁波的垂向分辨能力。均勻大地低阻基底時CSAMT標準曲線為：遠區(qū)視電阻率由第一層的電阻率向低阻變化，相位由45度上升，近區(qū)視電阻率接近45度漸進線，相位趨于0，過渡區(qū)介于遠區(qū)和近區(qū)之間；均勻大地高阻基底時CSAMT標準曲線為：遠區(qū)視電阻率等于第一層的電阻率，相位為45左右，近區(qū)視電阻率接近45度漸近線，相位趨于0，過渡區(qū)視電阻率曲線有個“負尖峰”急上急下，在做一維反演時容易把這個“負尖峰”反演成低阻層而對解釋造成誤解，在實際測量中我們常遇到的情況都是基地高阻，因為近場效應，均勻半空間的卡尼亞電阻率不等于真電阻率；因為近場效應，均勻大地高阻基地時，視電阻率曲線會出現(xiàn)負尖峰和低頻45度變化的現(xiàn)象，這樣在做一維反演時，反演出的視電阻率容易出現(xiàn)高低高的現(xiàn)象，讓人誤以為中間一層為低阻層，實際上時因為沒做進場校正而反演出的負尖峰現(xiàn)象。而在均勻大地低阻基地時，因為進場效應的作用，遠區(qū)的長度會被延長，這樣在解釋數(shù)據(jù)時就會出現(xiàn)很多假異常，增加了解釋的難度。所以近場校正對CSAMT一維反演有非常重要的意義。

近場校正的目的是把非平面波的響應校正成平面波的響應，以便用成熟的大地電磁理論來反演解釋理論不是很成熟的CSAMT數(shù)據(jù)，但理論上講，實現(xiàn)的可能性近乎為零，目前我們所謂的進場校正，是計算嚴格意義下的CSAMT視電阻率。

采集原始數(shù)據(jù)的精度決定了反演的精度，提高了原始數(shù)據(jù)的精度等于提高了反演的精度。在CSAMT的實際應用過程中，近場效應不可避免，怎樣在有近場效應的前提下，提高數(shù)據(jù)的采集精度是我們值得考慮的問題，首先合理的收發(fā)距是關鍵因素之一，收發(fā)距越大，曲線進入過渡區(qū)晚，數(shù)據(jù)的有效性越強，所以在保證高信噪比的情況下，收發(fā)距是越大越好的；其次，選擇合適的頻率分布密度和頻率間隔寬度也很重要，頻率間隔太大，深度分辨率會降低，間隔太小，單一頻點疊加次數(shù)變少，信噪比低，數(shù)據(jù)質量不好；最后，要保證數(shù)據(jù)質量的真實可靠性，在合理的收發(fā)距和合適的頻點基礎下，盡量采用一個電道對應一個磁道的觀測方法，而擯棄以前的一磁道多電道的傳統(tǒng)做法。

[1]可控源音頻大地電磁法理論與應用/石昆法著.-北京：科學出版社，1999.10.

[2]可控源音頻大地電磁數(shù)據(jù)正反演及方法應用/底青云，王若等著.-北京：科學出版社，2008.

F407.1[文獻碼]B

1000-405X（2016）-1-199-1