Question

频率测深资料处理与解释

Answer 1

4.3.7.1 近场源(非平面波)影响及其校正

对于目前广泛应用的CSAMT，由于其定量解释目前基本上沿用MT法的资料解释方法，而由于低频时不满足波区条件，数据需要进行近区场校正。

采用人工场源作AMT测量，虽有信号较强，易于观测和生产效率较高等优点，但也引入了一系列与人工场源有关的问题。首先，采用大功率人工源使CSAMT 法的装备十分笨重，生产成本也较高。其次，由于发送功率有限，为保持足够强的观测信号，收-发距r总是有限的。这样，在中、低频率上，r相对趋肤深度不是很大时，电磁场进入“过渡区”或“近区”。然而，卡尼亚视电阻率计算公式是对远区(或称波区)导出的。这样，在过渡区或近区，卡尼亚视电阻率ρ_ω将发生畸变，即使在均匀大地条件下，算出的ρ_ω也明显偏离大地的真电阻率，这称为非波区场效应或近场效应。

如果在不同区(近区，过渡区，远区)，我们都用卡尼亚公式计算视电阻率，结果会怎么样呢?图4.3.12是均匀介质ρ₁=1 000Ω· m表面CSAMT卡尼亚视电阻率曲线。由图可见，随着频率的降低，电磁场依次进入“过渡区”和“近区”。在近区，它呈45°直线上升，远远偏离了均匀大地的真电阻率。收-发距越小，越提前进入“过渡区”或“近区”。

因此，本方法关键问题在于如何实现近区场和过渡区场效应的改正问题，从而计算卡尼亚视电阻率。加拿大凤凰公司提出了一种近场校正方法——过渡三角形法，能将均匀大地条件下近区和过渡区的ρ_ω校正到接近大地真电阻率，但仍有10%～20%的相对误差。我国学者利用迭代法和数值逼近法建立了新的近场校正方法——全频域视电阻率法。

下面以均匀大地ρ₁=100Ω· m为例来说明它们的校正效果。图4.3.13中同时绘出了CSAMT和MT的卡尼亚视电阻率频率测深理论曲线及分别用“过渡区三角形法”和“全频域视电阻率法”的校正结果。可以看到，CSAMT的频测曲线在低频时(过渡区和近区)偏离大地真电阻率值ρ，ρ_ω随频率f降低而增大，不能形象地反映均匀大地电性结构。与之呈鲜明对照的是，MT的ρ_T频测曲线在整个频段内为水平直线。用“全频域视电阻率法”新方法作近场校正后，ρ_ω与MT的曲线非常接近，并且校正效果较好。

图4.3.12 均匀半空间表面CSAMT卡尼亚视电阻率曲线

(介质电阻率1 000Ω·m)

图4.3.13 均匀大地上电偶源CSAMT和MT的测深理论曲线及近场校正结果

ρ₁=100Ω·m，r=200 m，θ=17.5°

1—CSAMT理论曲线；2—MT理论曲线；3—全频域视电阻率法校正结果；4—过渡区三角形法校正结果

4.3.7.2 频率测深资料解释

与直流电测深以及其他测深解释方法一样，就电磁测深剖面工作来说，需要提交的基本图件也为视电阻率曲线类型图和视电阻率断面等值线图。视电阻率资料的定性解释是频率测深结果进行整理和解释的第一个重要步骤。定性解释包括直观地分析测深曲线以及视电阻率曲线类型图和视电阻率断面等值线图展示出的在横向和垂直方向上地电断面整体的变化规律。从上述图件中，可分离出地电断面的隆起、凹陷或由破碎带、接触带、矿体以及喀斯特带引起的局部异常带。

频率测深的半定量解释主要利用电磁场的趋肤深度。如前所述，电磁法的勘探深度与趋肤深度δ有关。趋肤深度是表示电磁波穿透的深度，但它并不是代表实际有效的勘探深度，勘探深度是一个比较模糊的概念，可认为是在给定收-发距条件下，对观测结果产生有效影响的电流穿透的极限深度。根据经验，只要满足波区条件，有效研究深度可由下式表达

电法勘探

这一规律可推广到所有利用平面电磁波的电磁勘探方法中。于是，可用有效深度来估计频率域电磁法的勘探深度

电法勘探

在地质构造横向变化相对缓慢、地层平缓起伏的条件下，可以对资料进行一维定量解释，还可在一维解释的基础上进行二、三维解释，这是正在研究的课题。

体积效应是频率测深中经常遇到的问题，在解释时应引起充分注意。