可控源音頻大地電磁法規范

❶ 可控源音頻大地電磁法是電法還是磁法

電法分好多分支方法，如最常用的激電一般是靠發射AB距大小來改變勘探深度，而可控源音頻大地電磁法或者音頻大地電磁法一般是用頻率來控制勘探深度的

❷ 可控源音頻大地電磁測深

依據前面的知識，基於低頻成分大地電磁場的MT法主要用於研究地球深部構造。為了更好地研究人類當前采礦活動深度范圍內(幾十米至幾千米)的地電構造，在MT法的基礎上，形成了音頻大地電磁法(AMT)。其工作方法、觀測參數和MT法相同，不過，它觀測音頻(n×10^-1～n×10³)大地電磁場。因為它的工作頻率較高，故其探測深度對資源勘查比較合適，而且生產效率也比MT法高。然而，天然場源並不總能提供足夠強的信號，在0.1～10Hz段尤其如此，這給觀測造成了困難。為了取得符合質量要求的觀測數據，需要採用多次疊加技術，測量時間長，工作效率較低。為了克服AMT法的上述困難，20世紀70年代初，加拿大多倫多大學的D.W.Strangway教授和他的學生M.A.Goldstein提出沿用AMT的測量方式，觀測人工供電產生的音頻電磁場。由於所觀測電磁場的頻率、場強和方向可由人工控制，而其觀測方式又與AMT法相同，故稱這種方法為可控源音頻大地電磁法(CSAMT)。

CSAMT採用人工場源有磁性源和電性源兩種，實際工作中多採用電性源。電性源CSAMT法的收發距可達到十幾千米，因而探測深度較大。在尋找淺部隱伏金屬礦，油氣構造勘探，推覆體或火山岩下找煤，地熱資源勘查和水文、工程地質勘察等方面，CSAMT均取得了良好的地質效果。

4.3.3.1 CSAMT 的分類

根據場源和測量方式的不同可將CSAMT分為以下幾類(圖4.3.4)：

圖4.3.4 常用的CSAMT類型

a—標量CSAET；b—標量CSAMT；c—矢量CSAMT；d—部分張量CSAMT；e，f—張量CSAMT

(1)CSAET

CSAET是Controlled Source Audio-frequency Electrotellurics的簡寫，稱為可控源音頻大地電流法。用CSAET時，只布置一個場源，測量一個分量E_x或E_y，或測量一個與被測量電場垂直的水平磁場分量，以計算卡尼亞視電阻率。CSAET只能用於一維構造而且磁場相當均勻的地區的普查工作。

(2)標量CSAMT

標量CSAMT布置一個場源，而在測點同時測量互相垂直的水平電磁場分量(E_x、H_y或E_y、H_x)，並以此計算卡尼亞視電阻率。它具有效率高，成本低的特點，是目前大多數CSAMT工作者採用的測裝置。標量CSAMT用於一維或已知構造主軸方向的二維地區，在構造復雜地區，標量CSAMT的成功與否取決於場源和測量方位的選擇以及資料採集的密度。例如，一條直線延伸且傾角很陡的斷層，如果場源偶極垂直於斷層的走向(TM極化)，用標量法可以取得較好的探測效果；但如果場源偶極平行於斷層布置(TE極化)，就很難識別斷層及其位置。在構造復雜的地區，最好做網格狀標量 CSAMT，或者採用矢量或張量CSAMT。

(3)矢量CSAMT

矢量CSAMT也只用一個場源，在測量點觀測4個(E_x，E_y，H_x，H_y)或5個(再加一個H_z)電磁場分量。矢量CSAMT可用於研究二維或三維構造，但與張量測量相比，反演的非唯一性較嚴重。由於矢量測量比張量測量少50%的採集和處理工作，因此其耗費也較低。

(4)張量CSAMT

張量測量要求布置兩個場源。因為與天然大地電磁場不同，單場源的電磁場的極化方向是固定的，不能用測量的結果計算張量阻抗要素。因此，必須使用2個極化方向的場源。兩個場源既可互相正交布置(圖4.3.4e)，也可分開布置(圖4.3.4d，f)。用張量測量時，必須記錄5個分量(E_x，E_y，H_x，H_y，H_z)。張量CSAMT可提供關於二維和三維地電特徵的豐富信息，適用於詳查研究復雜地電結構。不過，其生產效率低，所以生產中很少使用。

4.3.3.2 標量CSAMT 測量方式

實際工作中常採用標量CSAMT觀測方式。圖4.3.5示出了最簡單的電性源CSAMT法標量測量的布置平面圖。CSAMT的供電偶極距一般為1～3km，通過沿一定方向(設為x方向)布置接地導線AB並向地下供入某一音頻的諧變電流。在其一側或兩側60°張角的扇形區域內，沿x方向布置測線，逐個測點觀測沿x方向相應頻率的電場分量E_x和與之正交的磁場分量H_y，進而計算視電阻率。由式(4.3.4)的第一式和第四式可得

電法勘探

此式即卡尼亞電阻率表達式。和常規MT一樣，如電場的單位取為mV/km，磁場單位取為nT，則式(4.3.14)為

電法勘探

視阻抗相位為觀測點上電場和磁場之間的相位差，即

φ_ω=φ_Ex-φ_Hy (4.3.16)

與ρ_ω一樣，也可以通過φ_ω的變化規律來研究地下地質情況。事實上，對於滿足線性、時不變條件的大地，阻抗Z(ω)和相位φ(ω)可通過希爾伯特變換聯系起來。宗吉(K.L.Zonge，1972)曾導出了其間的近似關系式

電法勘探

由式(4.3.17)可以看出，視相位是視電阻率隨頻率的變化率。因此，利用視相位這一參數可克服CSAMT法中近地表電性不均引起的靜位移。

實際測量中，通常用多道儀器同時觀測沿測線布置的6～7對相鄰測量電極(簡稱「排列」)間的E_x和位於該排列中部一個磁探頭的H_y(圖4.3.5)。由於磁場沿測線的空間變化一般不大，故可用H_y近似代表整個排列各測點的正交磁場分量。這樣，一次測量便能完成整個排列6～7個測點的觀測。

圖4.3.5 CSAMT在垂向區測量布置圖

❸ 可控源音頻大地電磁法應用實例

（一）山西沁水盆地的應用效果

CSAMT法在該盆地的任務是探測奧陶系高阻灰岩頂面的起伏，研究其與上覆地層構造的繼承關系，以查明該區的局部構造和斷裂分布。野外觀測採用AB＝2km的雙極源，供電電流為n A～20 A，測量電極距MN＝200m，收發距r＝6km～10km，大於探測目標奧陶系灰岩頂面深度（1km～2km）的三倍。測深點距一般為500m，測深頻段為2^－1Hz～2¹²Hz。

圖4-8-3示出了一條剖面的工作成果。其中（a）圖為經過近場校正（近場校正是指在近區計算的視電阻率發生畸變，需要把它校正到接近大地真電阻率）的視電阻率ρ_S擬斷面圖。可以看出，由於靜態效應（靜態效應是指當近地表存在局部導電性不均勻體時，電流流過不均勻體表面而在其上形成「積累電荷」，由此產生一個附加電場，使實測的視電阻率繪制在雙對數坐標系會發生上下平移），圖上出現了四個陡立等值線異常（49-9，47-18，43-22和41-24點）。它們造成存在陡立斷層或岩脈的假象，也使整個斷面上的局部構造形態難以辨認。為此，採用空間濾波法作了靜校正。對該區實測資料的分析發現，較高頻段（2⁶Hz～2⁹Hz）視電阻率變化平緩，標志表層覆蓋層下有一厚度、深度和導電性都較穩定的電性層（這與已知的地質和物探資料相吻合）。故作靜校正時，選取各測深點f＝2⁶Hz，2⁷Hz，2⁸Hz和2⁹Hz四個頻點的實測視電阻率值計算平均視電阻率ρ_S，濾波窗口寬度選為D＝5。圖4-8-3（b）是經過空間濾波處理後的

擬斷面圖，其上已不再存在前述陡立等值線異常帶假象，下部反映奧陶系基岩起伏的高阻等值線變得十分圓滑和輪廓清晰。對靜校正後的數據做了一維定量解釋，結果示於圖4-8-3（d）。由圖可見，CSAMT推斷的石炭-二疊系（C-P）和奧陶系（O）地層界線以及劃分出的斷層位置，與同一剖面地震勘探的結果吻合非常好。

圖4-8-3 山西沁水盆地CSAMT和地震勘探綜合剖面圖

（a）做了近場校正，但未作靜校正的ρ_S擬斷面圖（單位Ω·m）；（b）做靜校正後的

擬斷面圖（單位Ω·m）；

（c）CSAMT視相位φ_S擬斷面圖（單位mrad）；（d）地震（實線）和CSAMT（虛線）確定的地層斷面

對比圖4-8-3（a）、（b）、（c）、（d）可以看出，靜校正後的

擬斷面圖也大體上能反映地下構造形態（c）圖，而且沒有（a）圖那樣復雜的陡立等值線異常帶。另一方面，圖4-8-3（c）的下部φ_S等值線十分平緩，對地下構造反映不很清楚。這說明單純利用相位資料作解釋或作靜校正，有可能遺漏或模糊地下實際存在的橫向電性變化。

（二）新疆阿舍勒銅礦的應用效果

圖4-8-4 新疆阿舍勒銅礦2875線CSAMT法視電阻率擬斷面圖

（a）作了靜校正，但未作靜校正的ρ_S/（Ω·m）擬斷面圖；

（b）作了靜校正和靜校正的

（Ω·m）擬斷面圖

新疆阿舍勒銅礦是與潛火山作用有特殊密切關系的潛火山熱液黃鐵礦型銅礦床。礦石富含黃鐵礦，為良導電體，是CSAMT法有利的找礦目標。圖4-8-4是根據該礦2875線CSAMT法觀測結果，整理出的視電阻率擬斷面圖（收發距r＝6.1km，測量電極距MN＝測點距Δx＝50m）。其中，（a）圖經過近場校正，但未做靜校正，在零亂和總趨勢呈陡立的ρ_S等值線背景上，可劃分處四個局部低阻異常和若干個高阻圈閉，很難作推斷解釋。為校正明顯存在的靜態效應，對（a）圖所示資料用空間濾波法作了靜校正。考慮到該區最高頻（f＝2¹²Hz）的觀測質量較差，選用f＝2¹¹Hz，2¹⁰Hz和2⁹Hz三個頻點的實測ρ_S值計算各測深點的平均視電阻率ρ_S，並以D＝5的窗口做空間濾波。（b）圖是經過校正後的

擬斷面圖，圖中沒有貫穿整個頻段的陡立等值線，清晰地呈現出兩個局部低阻異常（20號點下的50Ω·m低阻閉合圈是靜校正不完全留下的靜態效應「痕跡」，不將其作為有意義的異常）。其中，1號測點下的低阻閉合圈，與鑽探控制的已知富礦相對應；13號點下的低阻是新發現的異常。結合其他地質、物化探資料，推斷此低阻異常是地下存在良導電含銅黃鐵礦體的反映。用Bostick法對13號點經過近場和靜位移校正後的視電阻率測深曲線作半定量解釋，得良導體上頂埋深約為200m。據此，向主管部門提交了異常驗證申請報告。鑽探在180m～206m打到了約20m的黃鐵黃銅礦體。這個例子進一步展現了CSAMT法尋找深部隱伏礦的前景。

近年來由美國EMI和Geometrics公司推出的主動源與被動源相結合的EH-4電導率成像系統已在國內使用，並在乾旱、半乾旱及沙漠地區找水取得了明顯經濟效益和社會效益。

該法是將人工可控電磁場源與天然電磁場源聯合應用的一種頻率測深法。前者的頻率范圍10kHz～100kHz，後者的頻率范圍0.1Hz～1000Hz。即用可控源（高頻）探測淺部，用天然源（低頻）探測深部。人們將這種CSAMT法與MT法相結合的方法稱為「混場源法」。這里不對其作詳細討論。

❹ 可控源音頻大地電磁測深法( CSAMT)

使用美國Zong公司生產的GDP－32Ⅱ多功能電法儀，可以同時採集7個電場信號和一個磁場信號，本次工作便使用了這種標量測量的工作方式，測量頻率從1～8192Hz，滿足本次探測對深度的要求。

發射場源位於測區西南側，為了防止陰影效應的影響，我們避開了當地較大規模的水系，場源位置選擇在測區西北部的山坳中，如圖7－4所示，供電電極AB的方向359°，與測線基本平行，供電偶極子長度為850m，AB的坐標分別為:A(22513，68195)，B(22711，67420)，測區中心與發射場源的距離為4km，整個測區均位於場源中軸線±15°范圍內。完全滿足CSAMT法對場源的要求。

圖7－4 可控源音頻大地電磁測深工作布置示意圖(詳見圖7－8)

為了消除靜態效應的影響，本次測量採用電磁排列剖面法(EMAP)標量測量，同時採集6個電場，1個磁場。主要工作參數如下:

1) 接地偶極距(AB):850m;

2) 最大收發距:4160m;最小收發距:3960m;

3) 最大發射電流:12A，高頻最小電流3A;

4) 工作頻率范圍:1～8192Hz;

5) 接收偶極子(MN):20m;

圖7－5是銅山13線140號、120號和190號測點場區分布圖，遠區數據在5.64～8192Hz;過渡帶低谷數據在1.41～5.64Hz之間，近區數據僅僅是1Hz，可見8Hz以上的數據都滿足平面波的要求，說明場源布置科學合理。

1.前山南測區13線CSAMT資料分析

圖7－6中，從電阻率斷面圖中可以看出，剖面電阻率從上到下大致分成三個層位，在剖面上部靠近大號點一側電阻率較高，電阻率值大約在300～2000Ω·m之間，推測為灰岩的反應;在剖面中部有一個低阻區間，呈條帶狀向下延展，電阻率較低，約在50～200Ω·m之間，推測為矽卡岩化大理岩的反應，該低阻異常標高在－400～－600m之間，傾向南東，視傾角約為40°，矽卡岩化大理岩邊界和花崗岩邊界共同構成了有利的成礦空間，在這個成礦空間內，電阻率相對更低的部位推測為富礦體產出區;在剖面下部電阻率表現為中阻，電阻率值大約在300～500Ω·m之間，推測為下伏岩體的反應。

圖7－5 銅山CSAMT場區分布

圖7－6 銅山銅礦前山南13線CSAMT可控源音頻大地電磁測深二維反演剖面圖

該斷面圖分層較清晰，物探推測接觸帶岩體一側邊界與工程式控制制的岩體邊界相互交錯，向下延展，在大號點附近，推測邊界有向上抬升的趨勢，與實際邊界差別較大，推測與該處礦體逐漸尖滅，礦化作用逐漸變弱有關;物探推測接觸帶圍岩一側的邊界與地質推測矽卡岩化大理岩的邊界也存在相互交錯現象，且在大號點附近推測邊界較實際邊界高，這也與礦化作用變弱有關。

2.前山南測區19線CSAMT資料分析

該剖面從居民區內穿過，從電阻率斷面圖(圖7－7)中可以看出，剖面電阻率從上到下大致分成四個層位，第一個層位位於標高50～－200m之間，電阻率值較低，約在50～100Ω·m之間，推測為近地表覆蓋層或斷裂破碎帶的反應，也不排除是人文干擾的影響;在剖面中上部靠近大號點一側電阻率較高，電阻率值大約在200～2000Ω·m之間，推測為灰岩的反應;在剖面中部有一個低阻區間，呈條帶狀向下延展，電阻率較低，約在50～100Ω·m之間，推測為矽卡岩化大理岩的反應，該低阻異常標高在－400～－900m之間，傾向南東，視傾角約為45°;矽卡岩化大理岩邊界和花崗岩邊界共同構成了有利的成礦空間，在這個成礦空間內，電阻率相對更低的部位推測為富礦體產出區;在剖面下部電阻率表現為中阻，電阻率值大約在200～800Ω·m之間，推測為下伏岩體的反應。

圖7－7 銅山銅礦前山南19線CSAMT可控源音頻大地電磁測深二維反演剖面圖

該斷面圖分層較清晰，物探推測接觸帶岩體一側的邊界與工程式控制制的岩體邊界在小號點附近基本重合，在大號點附近，推測邊界要比實際邊界低;物探推測接觸帶圍岩一側的邊界與地質推測矽卡岩化大理岩邊界在小號點較吻合，大號點方向推測界面比實際界面略低，推測與該處礦化較弱造成的電阻率較高有關。

❺ 可控源音頻大地電磁法及其應用 pdf版誰有謝謝

買本書吧。看書比看電子版強得多。。。很便宜 二三十塊一本

❻ 直流電法儀和可控源音頻大地電磁法的最大區別

最簡單的說法，都是對大地電磁測量法處理時的只是一個是用的交流一個是用的直流的電源吧。

❼ 音頻可控源大地電磁測深探礦

（一）找礦方法的有效性

由於火山岩地區本身Cu、Zn等熱液成礦元素豐度值較高，地球化學測量難以濃縮找礦靶區，特別是分散流測量由於分散流本身的位移，難以提供進行勘查工作的准確選區。作為與海相火山作用有關的熱液金屬硫化物脈狀或層狀礦體，其顯著的導電性和磁性特點，提供了通過磁、電物探技術手段確定其深部存在與否和空間位置的前提。因此，塊狀硫化物礦床的面積性勘查工作，磁、電方法是極為有效的手段選擇，面上確定含礦異常後，利用高精度電、磁方法（音頻可控源大地電磁測，CSAMT）確定礦體延伸，提高評價效率和效果。

採集礦區中岩、礦石標本進行電阻率（ρ）和極化率（η）等物性參數測定（表5-8），發現含銅黃鐵礦、銅礦石具有較高的極化率，其均值大於40%，塊狀銅礦石電阻率＜10Ω·m，是引起視極化率和電阻率異常的主要因素，為本區開展電法工作提供了物理前提。區內除炭質板岩，千枚岩外其他圍岩極化率均較低，在激電工作中表現為背景場。雖然個別炭質板岩和千枚岩有較高的極化率，但其平均極化率較低。另一方面，由於炭質岩其含炭量通常不是很高，且含炭岩層常具板狀分布，其電阻率一般大於塊狀礦石的電阻率。因此，在地質解釋中可根據異常形態和異常相對大小區分炭質岩層。

表5-8 肅南縣石居里Ⅵ號溝岩、礦石物性參數統計表

（二）石居里Ⅵ號溝CSAMT異常分析

首先由視極化率平面圖上可以看出，該區出現3個明顯的視極化率異常（分別編號為M1、M2、M3）。M1異常位於ZK1孔西側，以97/3為中心，異常長130m，寬50m，近南北走向，異常最大值28.4%；M2異常位於ZK1孔東側，以109/3為中心，異常長180m，寬60m，走向約210°，異常最大值26.6%。由附圖5-2可以看出該異常由兩部分組成，即在視極化率剖面圖上是雙峰；M3異常：位於測區南西側，異常處在高背景區之上，以141/1為中心，異常長200m，寬120m，走向約160°，異常最大值42.4%。

由可控源音頻大地電磁測深反演電阻率平面圖（-100～-200m）上可以看出（圖5-12），在M1～M2異常區段出現3個電阻率異常，異常編號分別為R1、R2和R3。R1異常，長120m，寬40m，近南北走向，兩端未封閉，與M1異常基本重合；R2異常，長160m，寬60m，走向約210°，兩端未封閉，異常部分與M2異常重合；R3異常，長約80m，寬40m，近南北走向，異常與M2異常以東較弱且范圍較小的極化率異常對應。

圖5-12 石居里Ⅵ號溝物探平面圖

對比已知地質資料發現，R1、R2和R3異常均與斷層、礦化和蝕變有關。另一方面，三個異常的電阻率均低於圍岩電阻率，可以推斷R1、R2和R3異常均由礦體或礦化體引起的礦致異常，三個異常向下延伸均超過300m（圖5-13）。通過物探工作，已經清楚地查明已知礦體的范圍和向下延伸情況，發現兩個未知礦體（R2和R3異常），並對其實施了空間定位。值得注意的R2異常東側111/3為中心的高極化率，相對低阻異常，與其他異常相比，由於電阻率相對較高，且是板狀，不能排除為炭質岩層引起的異常，應在進一步工作中予以驗證。新發現的M3異常是值得注意的異常，需進一步評價和驗證。

❽ 可控源音頻大地電磁法（CSAMT）的方法原理及特點

CSAMT方法工作時通過人工可控制的激勵場源，向大地發送不同頻率的交變電磁場，觀測位置處於距場源較遠地段，一般大於勘探深度的3倍到5倍（依據目標勘探深度和採用的觀測裝置而定），通過觀測不同頻率的正交電、磁場分量及其阻抗相位差，計算出不同頻率的視電阻率。由於不同頻率的電磁場具有不同的趨膚深度，頻率越高趨膚深度越淺，反之則越深。趨膚深度與地下地質體的導電性有很大關系，導電性越好趨膚深度越淺，反之則越深。因而不同頻率的視電阻率、相位就反映了不同深度的地電信息。經過數據預處理、反演計算，最終得到勘察地段的地電模型，通過研究電性空間分布特徵做出地質上的分析，進而為工程設計提供深部地質資料。

CSAMT方法具有如下特點：

1）勘探深度范圍大。一般勘探深度可達2～3km，根據不同的勘探目的及當地的地電條件，合理選擇收-發距離及觀測頻率范圍，可以達到勘探的目的。

2）分辨力較強。CSAMT方法橫向分辨能力受接收電極間距離（MN）影響，且與地質體的規模及電性特徵有關，一般橫向解析度為接收偶極距的1/2；縱向解析度（電性層或目標體的厚度與埋深之比）可達到10%，但受地形及地質情況不同影響，實際縱向可識別能力可能較低。

3）低阻敏感。由於CSAMT方法使用的是交變電磁場，可以穿過高阻蓋層，對高阻背景中的深部低阻反映效果較好。

4）抗干擾能力強。與其他頻率域電磁法相比，由於CSAMT方法採用了人工可控發射源，發射功率達到30kW，能獲得較強的信號，對壓制干擾有較好效果。

5）效率高。在實際工作中，一般採用幾個電道對應一個共用磁軌的方式，因此工作起來更顯快捷、靈活。

❾ 可控源音頻大地電磁法（CSAMT）的應用

（一）CSAMT的儀器設備和野外工作方法

1.儀器設備

CSAMT儀器的主機：目前主要有美國ZONGE公司生產的GDP-32和加拿大鳳凰公司生產的V8多功能電法儀。

CSAMT的儀器應該具有實時處理的數字化儀,頻率范圍要求從0.1～2000Hz。為了使用更為有效,儀器應為多道的。最高采樣率要求達到0.25ms,每道都要用去假頻濾波器和抑制電源干擾的濾波器,同時整機的特性必須雜訊低、輸入阻抗高、道間干擾小。CSAMT的電源應該能提供頻率范圍很寬的、高穩定度的標准波形的電源,其輸出電流為20～100A,電壓高達1000V。為了獲得高質量的相位資料,供電設備和測量裝置之間必須有同步設備。

2.野外工作方法與技術

（1）工作布置

標量測量的野外工作布置如圖3-25所示。CSAMT的供電偶極距一般為1～3km長,測點距供電偶極的距離（收—發距）5～10km。一般用不極化電極接收電場,其電極距10～300m不等。接收的磁場信號經絕緣線輸送到接收器中與電場同時記錄。

（2）最佳測量分量和位置的選擇

實際工作中,如供電偶極布在x方向,一般選E_x/H_y作為標量CSAMT的測量值,稱供電偶極的赤道區為「垂向區」,軸向區為「共軸區」的話,則在垂向區r＞4δ為遠區,在共軸區r＞5δ為遠區。用E_x、H_y裝置在垂向區工作時,圖中測區部分為測量E_x、H_y,計算標量ρ_xy的最佳區域。用E_x、H_y裝置在垂向區工作時（圖3-25）,不但場的信號強,而且野外工作也方便。不僅測站移動時不需要重新定向,就是布極和布線也都很方便,因此,在垂向區測量E_x、H_y分量,是標量CSAMT最常應用的裝置。

（3）影響觀測質量的幾個因素

地形和表層電性不均勻的影響：所有需要測量電場分量的電法勘探方法都受到地形和表層電性不均勻的影響,CSAMT也不例外。理論和實際都證明,山谷和表層低阻區具有高電流密度,相反在山峰和表層高阻區具有低電流密度。前者導致視電阻率升高,後者則引起視電阻率降低。因此,在工作設計和測點布置時必須認真考慮地形和地表層不均勻的影響,或者在測量時設法避開,或者在測量之後進行校正。如果採用後者,在校正之前就必須區分哪些是地形,哪些是表層不均勻給測量結果帶來的影響。

場源對CSAMT測量結果的影響：場源對CSAMT測量結果的影響是十分明顯的,尤其是近場區和過渡區測量的影響。在保證信號有一定強度的情況下,應盡量在遠區測量。實際工作時如果出現了在過渡區測量的情況（特別是高阻區、低頻段時）,解釋過程中也必須進行校正。場源的影響,本質上就是非平面波的影響,因為近區和過渡區,由人工場源產生的波都不是平面波。除此而外,場源下面或場源和測點下面復雜的地質構造,也會導致近區、過渡區甚至遠區電磁場的畸變,這種畸變也表現為非平面波。

（二）資料處理及解釋

現在的CSAMT儀器都是數字式儀器,採集的所有數據都存貯在磁帶（盤）上以備進一步處理。實際記錄的數據有：電場振幅和相位,磁場振幅和相位。目前用於生產的大多數CSAMT儀器都具有實時或現場處理軟體,可將所採集的電磁場數據整理為CSAMT所需的物理量,如視電阻率ρ_ω及相位φ等,這些是CSAMT資料解釋的基礎和依據。由於在遠區CSAMT和MT不僅原理相同,而且資料的處理和解釋也有許多共同之處,因此,這里我們只討論近場源影響及其校正問題。

如前所述,只有遠區場才近似大地電磁場,計算視電阻率Cagniard公式才有效。一般,當發射偶極與接收點之間的距離r≥3δ時,CSAMT的場才具有平面電磁波的特性。但是,穿透深度δ不僅與電阻率有關,而且與電磁波的頻率有關,實際工作時很難保證在一個測深點上所有頻率都具有平面電磁波的特性。多數CSAMT測量得到中間區及開始進入近區的數據。因此,本方法關鍵問題是如何實現近區場和過渡場效應的改正問題,從而計算卡尼亞視電阻率。如果在不同區（近場區、過渡區和遠場區）,我們都用Cagniard公式計算電阻率,結果會怎樣呢?

圖3-26是均勻介質表面CSAMT的Cagniard視電阻率曲線。在近區,它呈45°直線的漸近線。

圖3-26 均勻半空間表面Cagniard視電阻率曲線（介質電阻率1000Ω·m）

同理,如不分近區和遠區,都用

電法勘探技術

計算,則可得如圖3-27所示的視電阻率曲線。

這里k（r）是收發距r的函數,收發距r越小,k（r）值越大。由圖3-27可以看出,此時在遠場區視電阻率曲線呈30°漸近線。

圖3-26和圖3-27清楚地表明,在遠場區用Cagniard公式和在近場區用式（3-39）計算的視電阻率都是正確的,都等於均勻介質的真電阻率。然而在過渡區關系卻比較復雜,呈如圖3-28所示的過渡三角形形態。理論研究說明,均勻半空間的電阻率的高低與過渡三角形的形態和大小無關,但過渡三角形的形狀和大小卻是收發距的函數。收發距大則三角形小,反之三角形大,這是一個十分有益的結論。它表明,只要收發距r不變,就可利用同三角形對過渡場的影響進行校正。

電法勘探技術

基於上述討論,近場區、過渡區CSAMT資料一階校正法的步驟如下：

第一步,用式（3-39）和式（3-38）計算每個頻率之近場區和Cagniard視電阻率；第二步,計算兩條視電阻率曲線之過渡三角形,並對過渡區進行校正；

第三步,在過渡三角形低頻一邊用近場區視電阻率曲線,高頻一邊用Cagniard曲線,而過渡三角形區用上述方法校正過後的曲線構成一條新的CSAMT視電阻率曲線,即經非平面波校正後的視電阻率曲線。

CSAMT的資料解釋也分定性和定量兩大階段,具體解釋方法與常規MT相似,故不再重復。

圖3-28 過渡三角形

（三）應用實例

野外工作使用美國ZONGE公司生產的GDP-32多功能電法儀,發射系統採用功率30kW,一般選擇供電極距AB＝1000～1500m,收發距5～6km,測量極距MN＝20m。電阻率反演採用光滑模型反演方法,利用反演電阻率斷面圖進行地質解釋。

在隧道勘察中,首先進行地質及物性資料的研究,結合CSAMT方法的特點及地質目的建立異常識別標志。斷裂破碎帶由於岩體破碎空隙度大,一般會充水或成為地下水的運移通道,電阻率一般呈低阻條帶顯示,受其影響周圍裂隙一般較發育,影響帶較寬；岩性分界線（兩種岩性有較大差異時）一般會表現為兩側介質電性有明顯差異,或數值可能接近但兩側曲線形態有明顯不同；深部富水帶一般會呈低阻層分布或較大規模的低阻圈閉異常。

龍井隧道地層主要是三疊系的石英砂岩、砂礫岩、粉砂岩、碳質粉砂岩、泥質粉砂岩以及二疊系的碳質粉砂岩、泥質粉砂岩及細砂岩,北東向、東西向斷裂發育區根據電阻率異常進行了構造劃分,發現多處低阻條帶異常,電阻率小於300Ω·m或呈明顯相對低阻顯示,推斷為斷裂破碎帶或裂隙發育帶,結果與鑽孔鑽遇結果吻合非常好,如圖3-29、圖3-30所示。

圖3-29 龍井隧道CSAMT反演電阻率及地質解釋

圖3-30 龍井隧道地質斷面圖（左線）