瞬变电磁法的野外工作方法
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瞬变电磁法也称时间域电磁法(Time domain electromagnetic methods),简称TEM,它是利用不接地回线或接地线源向地下发射一次脉冲磁场,在一次脉冲磁场间歇期间,利用线圈或接地电极观测二次涡流场的方法。简单地说,瞬变电磁法的基本原理就是电磁感应定律。衰减过程一般分为早、中和晚期。早期的电磁场相当于频率域中的高频成分,衰减快,趋肤深度小;而晚期成分则相当于频率域中的低频成分,衰减慢,趋肤深度大。通过测量断电后各个时间段的二次场随时间变化规律,可得到不同深度的地电特征。
4.4.7.1 工作装置和回线大小选择
(1)工作装置选择
瞬变电磁法工作装置的类型和特点已在前面进行了详细的介绍,实际工作中,工作装置的选择应根据勘探目的、施工条件和各种装置的特点等因素综合考虑决定。如果探测目标深度在数百米以内,要求达到较高的分辨率,围岩导电性较好(易产生集流效应)时,同点装置是首选对象。如果要进行较大深度的探测,或测区地形崎岖、有河谷等其他障碍使得铺设动源回线困难时,则可以先选择定源大回线装置进行扫面工作,再用同点装置进行详查。
(2)回线边长的选择
增大发射回线和接收回线边长,会增强信号强度,并延长有效信号的持续时间,从而有利于加大探测深度。但二者的增大使野外工作难度增加,测量结果受影响的范围也扩大,从而降低了横向分辨率。此外,增大接收回线边长时,不仅增大了有效信号强度,也使干扰信号强度增大。因而,在保证预定勘探深度的情况下,一般都应选择尽可能小的回线边长。模拟实验结果和野外实例表明:同点装置可以有把握地探测到线性尺寸相当于回线边长、埋深为2倍回线边长的良导体。因此,采用同点装置时,应取回线边长等于或略大于0.5倍探测深度。采用框-回线装置时,大定源发送回线边长可等于或略大于拟探测深度。
4.4.7.2 野外工作布置和测量
(1)回线布置
供电回线要采用电阻小、绝缘性能好的导线。一般要求每千米电阻小于6Ω,以便在有限的电源电压下可输出足够大的电流。
电线要按测地布设的点位铺设,若线架上剩有残余导线,应将其呈之字形铺于地面。以免电线缠绕产生强烈的感应信号。一切紧挨回线的金属物体都会产生强烈的干扰信号,高压电力线的强烈干扰信号甚至可能损害测量电路。因此,回线布设应避开所有金属物体,远离高压电力线。
(2)观测时间范围和叠加次数的选择
编写一个测区的工作设计时,往往需要根据所需探测深度和测区电阻率变化范围确定记录时间范围。从“烟圈”电流的扩散深度公式
电法勘探
可推知TEM的探测深度正比于 ρt。若假定探测深度相当于烟圈电流深度的一半,则可用
电法勘探
电法勘探
来确定观测时间范围。
式中:tmin和tmax分别为最小延时和最大延时;hmin和hmax分别为要求的最小和最大探测深度;ρmin和ρmax为测区岩层的最低和最高电阻率。
一般说来,在实际工作中希望在尽可能宽的时间范围内记录到有用信号。但由于测量回路本身存在一定的过渡过程,使观测的最小延迟时间不能太早,而测区干扰电磁场以及仪器噪声电平的存在又限制了观测的最大延迟时间。若记录时间范围过宽,则晚期的观测质量已不能保证。在一个测区工作前最好先做点试验工作。如果最后几道读数为噪声电平,说明有用信号都已记录下来了;如果最后几道读数超过噪声电平,就应增大观测时间范围。当然,选定了观测时间范围后,在实际观测中遇到衰减很慢的异常,应及时延长时间范围重复观测,使有用信号能被完整地记录下来。
为了压制测区的干扰电磁信号,提高观测资料的信噪比,现代的瞬变电磁仪大都采用了“累加平均”取数技术。增加叠加次数可以降低记录数据中干扰噪声的水平,然而,增加叠加次数将增加观测时间,降低观测速度。叠加次数的选取应兼顾数据质量和观测速度。所选取的最小叠加次数应使高于仪器噪声电平的有用信号能以足够大的信噪比被记录下来。
(3)供电电流强度的确定
可根据所用装置及最大延时观测信号达到最低可分辨信号水平的条件计算出供电电流强度。例如,对于重叠回线装置,从式(4.4.24)可得
电法勘探
式中:I为供电电流强度;
(4)噪声电平的观测
不同观测点的噪声电平并不完全一致。为确定各观测点晚期数据的观测精度,必须在每个测点上或相间几个测点上测量噪声电平。这种测量一般是采用将发射电流输出到匹配负荷的方法进行。噪声电平以下的数据已不可靠,仅供参考。图示时用虚线标出离差范围线,以示与正常数据的区别。
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东光县14765395941: 瞬变电磁法的应用 - ?
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东光县14765395941: 请教高精度磁法数据采集的野外步骤?
蛮是迪尔: 1、工作设计包括侧网、侧线、测点2、仪器检查3、野外工作第一步、校正基点4、根据预先设计测点坐标,利用GPS导航进行寻找测点5、测量数据、保存
东光县14765395941: 瞬变电磁法属于物探还是化探 - ?
蛮是迪尔: 瞬变电磁法是基于电磁法原理来探测地下结构的方法,所以是物探的方法之一,属于电磁法类别.而化探根据字面意思就可以知道是根据地球化学的特性来探测地下结构.这两个区别很大,应该不容易混淆
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东光县14765395941: 地下水探测有那些方法 - ?
蛮是迪尔: 一: 地下水探测方法举例: 1:激发极化法; 2:电阻率法; 3:瞬变电磁法; 4:遥感探测法; 5:钻孔法二: 有一个公式,详情情搜索道客巴巴《地下水涌水量的经验公式法》;