顏 維
CSAMT 勘查是一種具有較高效率的勘查方法,一般廣泛用于剖面的勘查作業(yè)中,可以獲取十幾米到幾百米的點距。而EMAP 處理方法,則是電磁陣列剖面法,該方法是由美國的科學家提出的一種數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)處理的方法,可有效提高數(shù)據(jù)解釋的質量?;诖?,本文對EMAP 處理方法在CSAMT 勘查中的運用進行研究,簡單分析EMAP 處理方法與CSAMT 勘查,并在此基礎上,研究EMAP 處理方法在CSAMT 勘查中的應用,旨在為相關人員提供參考,積極推動EMAP 處理方法的合理運用,保證EMAP 消除靜態(tài)影響,從而全面提高野外勘查質量,滿足相關工作的基本需求。
該方法是以高密集度的數(shù)據(jù)采集為基礎,盡可能地獲取更多的電性結構信息,并使用低通濾波實現(xiàn)對淺部橫向電性不均勻和局部地形起伏所造成的靜位移等的影響,進而保證勘查準確性,確保解釋質量能夠得到保證。
實際的應用中,EMAP 處理方法的是一種低通濾波的處理,可以在波數(shù)域中進行,多數(shù)處理是在空間域中。它在實際的應用中,可以改變以此濾波內(nèi)點的數(shù)目,從而實現(xiàn)度權系數(shù)的調(diào)節(jié)與變更,從而保證處理功能,同時,這種變化是一種相對靈活的變化方式,能滿足實際工作的基本需求。如下圖1 所示,為漢寧窗空間濾波器的示意圖。
圖1 漢寧窗空間濾波器的示意圖
在此基礎上,進一步對EMAP 處理方法進行分析,可發(fā)現(xiàn),假設大地導電率σ(X,Y,Z),因為均勻借助導電率和電導異常△σ(X,Y,Z)構成的,也就得到相應公式,而相應公式,可以實現(xiàn)對相應內(nèi)容的計算。
在得到上述公式后,需要對上述公式進行進一步研究,選擇Born 近似的方法,從而能夠在地表觀測的二次場E*與電阻率相對異常Σ 在波數(shù)域是有關聯(lián)的,具體的關聯(lián)情況,可以用相應內(nèi)容描述,實際的描述中,ω 表了角頻率,而ξ 和η 則為X和Y 方向上的波數(shù),K 為的場源系數(shù),G 為格林函數(shù)、在公式2的基礎上,進一步對公式進行分析,可以將Σ 看作輸入,而E*則可以看作輸出,而G 則可以看成系統(tǒng)的傳輸函數(shù),以此為基礎,可以得到測量方向上的電場分量Ex 的一維和二維傳輸函數(shù)。在一維和二維的基礎上,進一步對公式進行分析,可以得到二維TM 方式。以此為基礎進一步對公式進行分析,從而實現(xiàn)對EMAP 處理方法進行分析,可以得到一維和二維TE 方式在傳輸函數(shù)上,具有相同的部分,同時,兩個公式都與ω 具有一定的聯(lián)系。具體的關系為,隨著ω 的降低,且在ω →0 的時候,可以發(fā)現(xiàn),傳輸函數(shù)趨近于0。表明淺部電性異常在頻率降到二次場趨近于0,相當于基本沒有,反之,二維的TM 方式,在傳輸函數(shù)由2 項組成,第一項與一維、二維TE 方式的傳輸函數(shù)形式是相似的,可以將其稱為感應項,而第二項與電磁波頻率之間的聯(lián)系并不緊密,所以當ω 趨近于0 時,且ω 并不趨近于0,這時,可以將其稱為靜態(tài)。因為靜態(tài)項的存在,才會使得靜態(tài)影響的作用能夠得到保證。
進一步對其進行分析,可以得到如圖2。
根據(jù)圖2 的基本情況,可以得到,波數(shù)域內(nèi),深度具有差異的電性不均勻體對電場造成靜態(tài)影響是有不同的,如果埋深較大時則靜態(tài)幅度會相對較小,這時他們的影響范圍也會相對較小。反之,埋深較小,則靜態(tài)幅度會相對較大,同時,影響范圍也會相對較大,如此一來,可以通過增加濾波器的方式,對靜態(tài)項成分進行壓制和削弱,進而實現(xiàn)靜態(tài)改正。這種思路就是EMAP 處理方法的思路基礎,也正是這種思路為EMAP 處理方法的應用奠定了基礎。
圖2 2 維TM 靜態(tài)影響
EMAP 處理方法,電位周邊的MN 電極頭尾同點,實際獲取信息時,主要是通過分段平均的方式,能保證信息獲取的完整,從而能夠保證獲取完整的測線信息。而這一特性,與CSAMT 的剖面測量方式是有共同特點的。
EMAP 的處理實質可以被理解為,將其理解為一種低通濾波,這樣的方式,可以保證其在綠波中穿行,同時,還可以在折積的基礎上,采用后一種防范,W 是描述敞口寬度的數(shù)據(jù),這一數(shù)據(jù)與深度σ 之間呈現(xiàn)正相關的聯(lián)系,主要是W=C·σ 且1 ≤C ≤3,根據(jù)公式可以得到趨膚深度會跟著頻率發(fā)生變化,所以窗口寬度也會跟隨發(fā)生變化,其中窗口寬度與頻率之間也是有函數(shù)關系的,所以可以得到相應的電場函數(shù),公式中,可以獲取EMPA 最終的計算公式。
為了實現(xiàn)EMAP 的野外應用,需要合理的對EMAP 方法進行應用,發(fā)揮該方法的工作和作用,實際的野外工作中,EMAP就是為了簡化沿剖面在一系列點上測量Ex、Hx 和Hy,的相應內(nèi)容;根據(jù)測量獲取的數(shù)據(jù)中,可以完成Zxx 和Zxy 的推斷,確保一個或者多個電阻值的獲取另外,反演頻率相關阻抗函數(shù)以對地下電阻率的分布作出判斷,實踐證明反演問題是相對復雜的問題,同時實際處理中,也相對困難,從而滿足實際應用的基本需求。EMAP 方法做實際的應用中,就是為了簡化上述問題,通過該項技術合理運用,就能實現(xiàn)對上述三個步驟的合理控制,從而滿足實際處理的基本需求,確保問題得到有效的控制。EMAP 方法中,為了使得沿測線對切向電場分量Ex 的空間濾波,常常采取相應方法的措施,例如,使用固定磁場參考點的方法,就能實現(xiàn)對空間濾波的實現(xiàn)。但是,實際的操作中,由于儀器設備存在一定的限制,尤其是大面積的工作時,因為多種原因的影響,所以需要采取一個排列盡量測量多個電場切向分量的方式,同時,實現(xiàn)對磁場的水平分量Hy 的測量,有時為了了解地下大地構造的維數(shù),還要對垂直剖面的電場分量Ex 進行測量。通過這些內(nèi)容的測量,能夠滿足實際工作的需求,從而提升EMAP 的野外工作質量,確保EMAP 方法的合理運用,從而提升實際勘查工作的質量,確??辈楣ぷ髂軌蚍蠈嶋H工作的基本需求,提升勘查的工作效率。確??辈橘|量的全面提升。
在實際的應用中,CSAMT 法,是一種具有較高應用價值的方法,實際的應用中,這種方法,具有相應的優(yōu)勢,它的優(yōu)勢主要包括:
(1)具有較高的工作效率,使用一個偶極發(fā)射,就可以在4個很大的扇形區(qū)域的內(nèi)實現(xiàn)測量工作,從而滿足實際測量的需求,有效滿足測量對效率的需求,確保測量工作能夠符合實際工作的相應要求。
(2)勘探深度范圍相對較大,CSAMT 法在實際的勘查中,具有較大的勘查范圍,可以從幾十米到二三千米,都能實現(xiàn)有效的勘查工作,并且能夠保證勘查的效率。促使勘查工作符合實際需求,全面提升勘查質量。
(3)CSAMT 法在實際的應用中,具有較好的都垂向分辨率,一般情況下,可以達到10%~20%之間,從而能夠有效提升CSAMT 法的利用價值。
(4)CSAMT 法利用時還具有較好的水平分辨率,這樣就使得CSAMT 法在實際的應用中,有著約等于接收電偶極長度。同時,CSAMT 法的地形影響還相對較小,并且高阻層的屏蔽作用也相對較小,具有較好的利用價值。
(5)CSAMT 法在實際的應用時,還可以實現(xiàn)立體觀測,并且面積性的CSAMT 相當于一種3D 的立體地電填圖,從而滿足實際需求,確保符合CSAMT 法的應用價值。
盡管CSAMT 法具有較多的優(yōu)勢,但是,實際的應用中,CSAMT 法也存在相應的缺點,這些缺點,主要體現(xiàn)在:
(1)CSAMT 法需要相應的發(fā)射,同時,發(fā)射端附近如果存在導體,就容易引起發(fā)射源的干擾,不利于CSAMT 法的合理運用。
(2)過渡區(qū)修正比的難度相對較大,而且,場源效應的影響,也相對較大,主要受到非平面波效應,場源效應的附加效應,陰影效應等。這些因素的綜合作用,就會給CSAMT 法的合理利用帶來了影響,不利于這種方法的有效運用。
為了保證EMAP 的應用效果,需要注意EMAP 應用的實際情況。通過二維正演方法實現(xiàn)對局部電性的異常二維模型進行獲取,從而實現(xiàn)EMAP 的處理,借助相應的分析與比較,證明EMAP 處理的有效性。
如此,可以獲得二維的電模型,模型設計時,確認模型在地下4km 處,同時,模型設計時,低阻基底的實際情況是,數(shù)據(jù)為10Ω·m,同時,可以獲取在圍巖350m 深度,有一塊10Ω·m的低阻水平板狀體,寬度為2km。為確保數(shù)據(jù)的可靠性,需要對EMAP 進行合理利用,從基本上對其進行優(yōu)化,保證層狀構造的合理性,同時低阻異常也會將差異顯示出來,從而會導致Bostcik反演,結果會與初始模型吻合,這就是說明EMAP 處理方法是合理的,是符合實際的需求,能滿足實際使用的基本需求。
模擬試驗是一個相對有效的方式,通過模擬試驗,可以對EAMP 方法和CSAMT 勘查的結合進行分析,判斷二者是否可以有效結合,判斷EAMP 方法,是否具有可靠的處理效果,能否滿足CSAMT 勘查的基本需求。通過,模擬試驗后,確認EAMP處理方法,是合理的,并且能夠滿足CSAMT 勘查的基本需求,并且還能提升CSAMT 勘查的效果。使得CSAMT 勘查更加符合實際工作的需求,確保精度與可靠性。
為進一步研究EMAP 在CSAMT 勘查中的應用,本文以某一具體的金屬礦區(qū)為例,展開詳細地分析,在了解實際的基本情況下,提高EMAP 的應用效果,確保CSAMT 勘查的效果。
現(xiàn)以某一金屬礦區(qū)為例,擬對礦區(qū)進行CASMT 勘查,由于礦區(qū)礦體埋深大,厚度小,所以使用電法直接圈定礦體的難度較大,為保證獲取精準的礦體信息,需要引入CSAMT 勘查,并嘗試引入EMAP 處理方法,旨在提高礦體的勘查質量,為后續(xù)的開采奠定基礎,積極推動勘查質量的提升,滿足實際開采作業(yè)的需求。使用CSAMT 勘查對地層分布形態(tài)做個電性前瞻,通過CSAMT 勘查,能夠獲得因為表層電阻率的不均勻,引起了的靜態(tài)影響整個斷面,且讓其成為自上而下的帶狀分布形式,而且,橫向的連續(xù)性相對較差,所以僅僅通過CSAMT 很難直接獲取分布狀態(tài)。所以需要引入EMPA 處理方法,通過EMPA 處理之后,可以得到低阻率的異常變化趨勢,與地質斷面的吻合度相對較好,且異常會與c1dc 地層相對應。由此可見,使用EMAP處理方法,結合CASMT 勘查,可以發(fā)現(xiàn)EMAP 處理方法可有效地應用到CASMT 勘查中,可為CASMT 勘查的數(shù)據(jù)處理提供幫助,保證數(shù)據(jù)的真實性與可靠性,并且,還能提高CSAMT 勘查的精度,確??辈榈男?,從而全面提高勘查質量。
EMAP 處理方法在CSAMT 勘查中的應用,可以將兩種方法應用到地熱勘查中,可有效提高勘查效率,保證勘查質量,提高地熱資源的利用率。溫泉是旅游行業(yè)的重要組成部分,同時,還是區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展的重要來源,通過合理開發(fā)利用地熱資源,能夠對地熱資源進行合理利用。但是實際地熱水勘查找那個,由于水中溶解了大量的金屬離子,就會給電阻率帶來影響,導致電阻率變低。 而這一現(xiàn)象,會給CSAMT 勘查帶來便利,同時,使用EMAP 處理方法,可以更為清晰地獲取斷裂,破碎帶和熱流作用會形成一個熱礦水的賦存帶,同時,主干段以北的高阻反映了花崗巖的存在,而以南則勾畫出1 明顯的低阻異常,最低值僅僅有幾歐姆,經(jīng)過初步判斷,可以確認這個區(qū)域為熱水帶,經(jīng)過得打穿作業(yè)后,發(fā)現(xiàn)有熱水涌出,且熱水溫度>70℃,說明使用EMAP 處理方法在CSAMT 勘查中的應用,具有較好的應用效果,可以準確獲取目標信息,確??辈榈臏蚀_性。
具體工作方法,為了保障地熱勘查的效果,需要合理的對地熱勘查的相應方法進行研究,本文主要以CSAMT 勘查為主,并合理引入EMAP 方法,實現(xiàn)對地熱的勘查,從而有效保證勘查質量。實際勘查中,需要預先布設3 條件CSAMT 剖面,并且剖面方向,L1 與L2 剖面都是北北西向,為了滿足勘查需求,需要對剖面的方位角和剖面長進行控制,從而得到剖面的長度平均為2200m,點距為50m。另外,L3 剖面則為東東向,剖面長度為1320m 方位角80 度,點距為40m 采用遲到偶極裝置,點距控制在40m ~50m 左右,供電電極距需要進行控制,使之處于1100m ~1300m 之間,另外,還要對測量電極距離進行控制,確保滿足實際CSAMT 勘查的基本需求,所以得到,電極距MN 處于40m ~50m 之間,另外,收發(fā)距也要被合理控制,r 為6000m,實際的測定中,CAMT 測量選擇沿測線7 道同時測量,并且,在測量過程中,實現(xiàn)多次測量,確保數(shù)據(jù)精確度,滿足實際勘查的基本需求。測量過程中,如果出現(xiàn)了地阻過大的情況,就可以選擇澆水的方式,實現(xiàn)對地阻的處理,如此一來,可以有效降低地阻對測量的影響,確保測線垂直的誤差小于1°,如此一來,就能保證CSAMT 勘查的效果,并且確保供電電流的穩(wěn)定,并避免外界因素對勘查的影響,降低晃動的情況,積極提升CSAMT 勘查的質量。除此之外,本次勘查中,共完成剖面測點124 個,再設置質檢點4 個,質檢率被控制在3.23%,為了保證質檢效果,需要對質檢的精度進行分析,同時,質檢的精度和電阻率的均方相對誤差為Mps=±3.83%,同時,相位均方相對誤差M=±4.24%,如此一來,就對各種誤差,質檢精度進行了分析,從而明確了工作的相關精度要求。為了保證精度的可靠性,還需要對精度進行進一步的控制,降低CSAMT 勘查中的問題,進而保證勘查效果。在勘查之后,還要對EAMP 方法進行利用,實現(xiàn)對勘查的進一步分析,從而保證勘查效果,
結合上述所選礦區(qū),對具體的CASMT 勘查的應用情況,威力,分析EMAP 方法的應用價值。該礦區(qū)具有礦體埋深大,厚度小,最大僅有十幾米的厚度,所以,電法直接圈定礦體的難度相對較大,多以為了保證勘查結果,實際的勘查中,選擇EMAP和CSAMT 勘查技術,并使得二者結合得到,實現(xiàn)對金屬礦區(qū)的勘查,確??辈樾Ч?/p>
另外通過勘查,可以對鉆探已明確的一直地質構造進行分析,并明確電性前提,再結合的CSAMT 的勘查結果,進而獲取電阻率原始數(shù)據(jù)的模擬數(shù)據(jù),雖然在925 號,到1125 號點,在頻率為64HZ 的前提下,低阻會出現(xiàn)異常情況,但是由于表層電阻率的不均勻性,所以形成的靜態(tài)影響使得整個模擬畫面的出現(xiàn)自上而下的條帶分布狀況,并且之后,金額入Bostick 的反演,結果顯示相應的地質構造圖。根據(jù)圖可以進行分析,實現(xiàn)對低阻異常情況的分析,并且能夠明確,低阻異常的變化趨勢,確認它可以與地質斷面相吻合,所以低阻異常就處于c、d 地層,所以EMAP 處理后,就更加真實有效的對地質構造的本來面目進行展示,而且,CSAMT 的數(shù)據(jù)處理中,應用EMAP 的必要性和可靠性是不需要被質疑的,能夠順利實現(xiàn)對地質的勘查,并滿足工程的相關需求。
本文對EMAP 處理方法在CSAMT 勘查中的應用進行了分析,簡單地對EMAP 處理方法的原理進行講解,并以此為基礎,獲取相關實驗結果,確認EMAP 處理方法的價值,最后結合實例研究EMAP 處理方法在CSAMT 勘查中的應用,了解EMAP處理方法的實際應用,可有效提高CSAMT 勘查的效果,保證勘查的準確性,降低勘查隱患。