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《中国地质大学(北京)》 2006年
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CSAMT方法中静态问题及其相关反演研究

黄兆辉  
【摘要】:可控源音频大地电磁法(CSAMT)是在大地电磁法(MT)基础上,为克服后者观测信号弱而采用人工场源通过改变频率来进行测深的一种地球物理方法。近年来,CSAMT 方法广泛运用于矿山、地热、水资源、油气等勘探,取得了显著的效果。静态效应问题是困扰着 CSAMT 处理的几大难题之一,它严重影响着处理解释结果,为此,我们需要对 CSAMT 数据资料进行静态校正来提高处理解释质量。本论文根据电磁基本理论,分析了静态效应的产生机制,在近地表存在小规模的电性不均匀体时,地下介质的电流分布发生畸变,从而干扰地面接收到的电场观测值,使得在双对数坐标系中视电阻率曲线沿着电阻率轴出现一个保持曲线形态不变的平行移动,而相位曲线形态和位置保持不变。 要进行静态效应校正,首先需要正确识别数据中是否含有静态效应,注意区分异常数据和静态效应,然后结合实际情况选择合适的方法对数据进行静校正。国内外文献资料表明,静校正主要有人机交互界面友好的曲线平移法、在数值分析基础上的滤波方法、相位数据分析方法、磁场数据分析方法、联合其他不受静态效应影响的电磁方法、多维反演方法等等。 本论文从各种静校正方法原理出发,结合野外的实际情况,建立地下层状静态模型,利用 2.5 维方法正演计算出视电阻率和相位数据,尝试使用相关系数和小波变换来区分静态效应和异常表象,通过对各种静校正方法的追踪研究,本文选择使用 EMAP 滤波、曲线平移法、2.5 维快速松弛反演方法进行静态校正,总结出 EMAP 滤波关键在于滤波系数的选取,但 EMAP 滤波对于高阻引起的静态效应的压制效果稍差;曲线平移法关键在于正确识别静态效应和选取背景视电阻率参考曲线,能够有效压制静态效应,但有时会掩盖浅表层的小地质体信息;2.5 维RRI反演能有效压制静态效应,既可以反映地下电性结构又能保留浅表小异常体,但其地层分界线比较模糊,异常体有所放大。在实际资料的处理中,选择新疆小热泉地区铜矿 CSAMT 勘探的数据,该区地表地质条件复杂,静态效应比较严重,通过静态校正处理,有效的消除了低阻静态效应,避免了将某些静态效应解释为低阻异常,同时还压制了高阻静态效应的影响,提高了中间低阻层的分辨能力,本文静校正方法得到了很好的实用效果。
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