论文部分内容阅读
[摘 要]瞬变电磁法是一种新兴的物探方法，是基于不同岩、矿石电性差异，利用不接地回线或接地线源向地下发送一次脉冲电磁场，利用线圈或接地电极观测二次涡流磁场或电场的方法。瞬变电磁法寻找地下水，主要是找寻地下构造，利用多测道剖面曲线对不同地质构造的响应特征确定地下水赋存情况。
[关键词]瞬变电磁法（TEM） 多测道剖面曲线图 视电阻率
中图分类号：TD 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）08-042-01
一、應用原理
地下地质体由于受到地应力的作用会产生节理和断层形成裂隙，裂隙充水后使其导电性增强，形成低阻体。不同低阻体在瞬变电磁仪多测道图上有不同的反应。寻找地下水的过程就是间接寻找地下含水地质构造的过程。
1、用导电模板模拟地下含水低阻构造的不同响应特征。
（1）近于直立导电模板反映特征
导电模板的不同形态和地下低电阻体的倾角有关。具体可参见下图1。
当导电模板倾角a=90°时，在瞬变电磁仪多测道剖面曲线上，导电模板表现的异常为对称于模板的双峰异常。当导电模板倾角a=90°时，虽然发射、接收回线与导电模板距离最小，但是由于发射回线产生的磁场方向与导电模板平行，不能有效的激发导电模板的二次场电流，这样就在导电模板正上方产生了低电位反应，形成对称于导电模板的双峰异常。
⑵ 倾斜导电模板反应特征
当0°≤a<90°时在瞬变电磁仪多测道剖面曲线图上，导电模板表现的异常为不对称双峰异常，导电模板倾向的一侧表现为较高的峰值异常。随着倾角的不断变小，双峰异常的不对称性将更加明显，主峰异常的峰值将不断加大。当倾角a=0°时将在板体的正上方出现近似于单峰的高值异常，如图2 所示。
这种现象产生的主要原因是：当倾角a逐渐变小时，发射回线产生的一次磁场能在导电模板内更好的激发产生感应电流，产生较强的二次磁场。当a=0时导电模板与发射回线产生的一次磁场垂直，能最大限度的激发二次磁场，产生单峰最高异常。当90° 2、根据视电阻率剖面等值线断面图确定含水构造
除了上述，根据瞬变电磁测深多测道剖面曲线图对于导电模板的不同响应特征确定地下水赋存情况，我们还可以依据瞬变电磁测深内业整理成果：视电阻率等值线断面图，确定工作区内的地质构造，达到寻找地下水的目的。
参见图3 瞬变电磁测深视电阻率等值线断面图
二、应用实例
1、在深部地热勘查中的应用
⑴工区地质概况
工作区域一带，位于老爷岭地块的张广才岭边缘隆起中北部。南东部有北东50°延展的敦密岩石圈断裂通过。受敦密岩石圈断裂左行逆冲的挤压，其南东盘相对下陷形成了中生代以来的断陷盆地。受敦密岩石圈断裂控制，自上第三纪至第四纪形成多期玄武岩浆喷发。其中敦密岩石圈主断裂控制了第三纪玄武岩，次级断裂控制了第四纪玄武岩岩浆的活动。控制第四纪玄武岩喷发的断裂是地热源的主要来源。由于该区裂隙分布不均匀，所以确定地热井位难度非常大，一旦井位错误，将给单位造成的经济损失也是巨大的。
⑵工作方法及装置参数
为了增大勘探深度、减小电磁耦合的影响，我们采用大电流、重叠回线装置测量。最大供电电流：200A，发射回线边长25m，供电脉宽10ms，采样率4μs，利用接收线圈接收测量信号。工作网度1000×250m。
⑶成果解释与分析
图4中，在475号瞬变电磁测深点附近有一个明显的双峰异常，是一个低阻地质构造的反应，结合该区860线视电阻率等值线断面图图及以往的地质资料分析得到结论：在475号测深点附近有一深部基岩构造破碎带，倾向大号点，倾角大约60度。钻探工作于900m处出现漏液情况，且岩心不完整，是构造破碎带的反应。于井深1250m发现地下热水。成井后出水量30T/h，井口水文45°。
2、在浅层找水中的应用
⑴工区地质情况
北兴农场位于七台河煤矿采空区上方，由于采矿原因，区内地表下沉，地下水含量较少，给我们的水资源勘查工作带来很大的难度。区内第四系（Q）为粘土及砂砾石层，厚30m，第三系（N）为砂、泥岩互层，厚75m，三叠系（T）为中、细砂岩与砂质泥岩。我们工作的目标：在第三系砂、泥岩互层中找到含水裂隙构造。
⑵工作方法及装置参数
由于工作区内有铁磁性物质及高压线路影响为了减小外界耦合误差、提高观测成果的可靠性，我们采用重叠回线、小线圈、大发射电流工作。具体参数如下：发射回线边长1m，最大发射电流200A，供电脉宽10ms，采样率4μs，利用接收线圈接收测量信号。
⑶成果解释与分析
根据图5北兴农场水源勘察瞬变电磁测深多测道图可以看到，在10号测深点附近有一双峰异常，是一个低阻地质构造的反映。从图6：该剖面的瞬变电磁测深视电阻率等值线断面图可以看出有一“人：字型破碎低阻构造，位置与多测道图的双峰异常吻合。将钻孔布设在10号测深点偏西10m位置，经打钻验证于井深140米处见构造破碎带，最终井深145米，出水量20T/H。
三、结论建议
瞬变电磁法是一种新兴的物探方法，能对地下低阻地质体有很好的反映，具有其他一些物探方法无法比拟的优点：工作效率高、成本低、对地形要求不大。伴随科技以及电子产品的发展，瞬变电磁法将更加完善，在以后的找矿、水资源勘查上将发挥更大的作用。
[关键词]瞬变电磁法（TEM） 多测道剖面曲线图 视电阻率
中图分类号：TD 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）08-042-01
一、應用原理
地下地质体由于受到地应力的作用会产生节理和断层形成裂隙，裂隙充水后使其导电性增强，形成低阻体。不同低阻体在瞬变电磁仪多测道图上有不同的反应。寻找地下水的过程就是间接寻找地下含水地质构造的过程。
1、用导电模板模拟地下含水低阻构造的不同响应特征。
（1）近于直立导电模板反映特征
导电模板的不同形态和地下低电阻体的倾角有关。具体可参见下图1。
当导电模板倾角a=90°时，在瞬变电磁仪多测道剖面曲线上，导电模板表现的异常为对称于模板的双峰异常。当导电模板倾角a=90°时，虽然发射、接收回线与导电模板距离最小，但是由于发射回线产生的磁场方向与导电模板平行，不能有效的激发导电模板的二次场电流，这样就在导电模板正上方产生了低电位反应，形成对称于导电模板的双峰异常。
⑵ 倾斜导电模板反应特征
当0°≤a<90°时在瞬变电磁仪多测道剖面曲线图上，导电模板表现的异常为不对称双峰异常，导电模板倾向的一侧表现为较高的峰值异常。随着倾角的不断变小，双峰异常的不对称性将更加明显，主峰异常的峰值将不断加大。当倾角a=0°时将在板体的正上方出现近似于单峰的高值异常，如图2 所示。
这种现象产生的主要原因是：当倾角a逐渐变小时，发射回线产生的一次磁场能在导电模板内更好的激发产生感应电流，产生较强的二次磁场。当a=0时导电模板与发射回线产生的一次磁场垂直，能最大限度的激发二次磁场，产生单峰最高异常。当90°
除了上述，根据瞬变电磁测深多测道剖面曲线图对于导电模板的不同响应特征确定地下水赋存情况，我们还可以依据瞬变电磁测深内业整理成果：视电阻率等值线断面图，确定工作区内的地质构造，达到寻找地下水的目的。
参见图3 瞬变电磁测深视电阻率等值线断面图
二、应用实例
1、在深部地热勘查中的应用
⑴工区地质概况
工作区域一带，位于老爷岭地块的张广才岭边缘隆起中北部。南东部有北东50°延展的敦密岩石圈断裂通过。受敦密岩石圈断裂左行逆冲的挤压，其南东盘相对下陷形成了中生代以来的断陷盆地。受敦密岩石圈断裂控制，自上第三纪至第四纪形成多期玄武岩浆喷发。其中敦密岩石圈主断裂控制了第三纪玄武岩，次级断裂控制了第四纪玄武岩岩浆的活动。控制第四纪玄武岩喷发的断裂是地热源的主要来源。由于该区裂隙分布不均匀，所以确定地热井位难度非常大，一旦井位错误，将给单位造成的经济损失也是巨大的。
⑵工作方法及装置参数
为了增大勘探深度、减小电磁耦合的影响，我们采用大电流、重叠回线装置测量。最大供电电流：200A，发射回线边长25m，供电脉宽10ms，采样率4μs，利用接收线圈接收测量信号。工作网度1000×250m。
⑶成果解释与分析
图4中，在475号瞬变电磁测深点附近有一个明显的双峰异常，是一个低阻地质构造的反应，结合该区860线视电阻率等值线断面图图及以往的地质资料分析得到结论：在475号测深点附近有一深部基岩构造破碎带，倾向大号点，倾角大约60度。钻探工作于900m处出现漏液情况，且岩心不完整，是构造破碎带的反应。于井深1250m发现地下热水。成井后出水量30T/h，井口水文45°。
2、在浅层找水中的应用
⑴工区地质情况
北兴农场位于七台河煤矿采空区上方，由于采矿原因，区内地表下沉，地下水含量较少，给我们的水资源勘查工作带来很大的难度。区内第四系（Q）为粘土及砂砾石层，厚30m，第三系（N）为砂、泥岩互层，厚75m，三叠系（T）为中、细砂岩与砂质泥岩。我们工作的目标：在第三系砂、泥岩互层中找到含水裂隙构造。
⑵工作方法及装置参数
由于工作区内有铁磁性物质及高压线路影响为了减小外界耦合误差、提高观测成果的可靠性，我们采用重叠回线、小线圈、大发射电流工作。具体参数如下：发射回线边长1m，最大发射电流200A，供电脉宽10ms，采样率4μs，利用接收线圈接收测量信号。
⑶成果解释与分析
根据图5北兴农场水源勘察瞬变电磁测深多测道图可以看到，在10号测深点附近有一双峰异常，是一个低阻地质构造的反映。从图6：该剖面的瞬变电磁测深视电阻率等值线断面图可以看出有一“人：字型破碎低阻构造，位置与多测道图的双峰异常吻合。将钻孔布设在10号测深点偏西10m位置，经打钻验证于井深140米处见构造破碎带，最终井深145米，出水量20T/H。
三、结论建议
瞬变电磁法是一种新兴的物探方法，能对地下低阻地质体有很好的反映，具有其他一些物探方法无法比拟的优点：工作效率高、成本低、对地形要求不大。伴随科技以及电子产品的发展，瞬变电磁法将更加完善，在以后的找矿、水资源勘查上将发挥更大的作用。