论文部分内容阅读
可控源音频大地电磁法(CSAMT)法是一种强有力的地球物理勘探方法,是在大地电磁法(MT)的基础上,引入人工场源以增强信号强度提高信噪比,通过改变频率来进行测深的一种人工源电磁测深法,具有测量速度快、探测深度大、信噪比高等优点。由于其自身存在的优点,CSAMT方法已经逐步得到人们的广泛认可,在石油、金属矿、天然气、地热、地下水的勘探中发挥着越来越重要的作用[1-3]。
在实际的应用中,由于电磁场畸变效应的存在,如阴影、复印、静态效应的存在,也在一定程度上影响着数据处理解释的准确性。本文首先从一个典型的三维模型出发,将大地假想为理想的三层结构,并在第一层介质中嵌入一个三维异常体,应用积分方程法进行了数值模拟,在异常体为低阻的情况下,得出了一种在测量区由异常体本身所引起的畸变效应。在数据处理中,这种畸变效应可能经常被忽略掉,却一直以来困扰着电磁法野外数据解释精度。
本文通过建立三维模型的正演结果,分别从平面视电阻率和剖面视电阻率两个角度印证了它的存在,发现CSAMT测量中低阻异常体引起的畸变效应表现为:在水平面内,异常体沿源的方向左右两侧出现两个假异常区,沿远离源的方向异常体被拉伸;在剖面上,异常体在下方和上方表现为假异常,这种现象也叫静态效应。畸变效应的存在,主要归结为一点,由测量区的不均匀地质体引起,并且都遵循着相同的规律一麦克斯韦方程组,这为揭示其物理本质提供了一定的基础。然后从物理机制上进行了分析研究,认为畸变效应的物理本质是由电荷在测量区异常体处积累,由形成的局部电流影响所致。虽然这种畸变效应表现形式各种各样,但从物理本质上来分析,其物理本质是相同的,消除和识别方法也是可以相互借鉴和学习的。
在此基础上,本文又讨论了畸变效应与反演的关系,认为当用一维反演方法反演三维或二维地质结构或者二维反演方法反演三维地质结构时,无论是用电场资料进行解释还是用视电阻率资料进行解释,都需要在反演前进行相关预处理或从反演结果中识别这种畸变现象,这对数据解释是非常有利的,从而提高实际工作中的解释精度。
当反演方法非三维反演时,这些畸变效应大部分情况下是必须消除的。然而消除方法有时是异常复杂,并且方法不当,反而会引起不必要的人为误差。为此本文开展了当对畸变效应不进行消除,而只在反演结果识别,以提高解释精度的研究。为此本文给出了一个位于广东某地CSAMT勘探事例,并分析了而只进行一维反演时,识别这种畸变效应,提高解释精度的一些方法。