Question

瞬变电磁法资料的成果图示与解释

Answer 1

4.4.8.1 成果的图示

瞬变电磁法成果图一般有以下几种：

1)多道V/I或

/I 剖面图。

2)

拟断面图。

3)

曲线类型图。

4)

-

(视纵向电导-视深度)曲线类型图。

5)某些测道的

或V/I平面等值线图。

当工作目的主要是探测局部导体时，可不作第4)、5)种图件。而工作目的偏重于对大地分层时，则第4)、5)种图件是重要的基本图件。

4.4.8.2 资料解释

TEM资料解释是根据工区的地质、地球物理特征分析TEM响应的时间特性和空间分布特征，确定地质构造的空间分布特点。例如，覆盖层厚度变化、垂向岩性分层和岩层的横向变化情况、断裂破碎带和其他感兴趣的局部地质构造目标的位置、形态、产状、规模、埋深等。和其他物探方法一样，对资料的定性分析和定量解释是资料解释中最重要和最基本的部分。定量解释一般都是在定性解释的基础上进行的。已有的一些简单实用的定量计算方法都是根据简单地电条件导出的，因此，计算结果实际上是半定量的，应用时应注意其局限性。

因TEM兼有剖面法和测深法两种性质，因此大多数情况下，既要对整个工区或剖面进行偏重于剖面法的资料解释，又要对一部分测点的TEM响应的时间特性作测深资料解释。

(1)测深资料的解释

当需要划分岩层垂向分布或需要计算局部构造的深度时，一般要对TEM资料进行测深资料解释。

A.定性解释

首先要确定各测点

曲线类型(即地电断面类型)，并结合地质及钻孔资料确定地电断面各电性层与地质层位的对应关系。然后再大致确定岩层厚度的横向变化，找出

曲线类型在测区变化的规律，划分曲线类型发生变化的界线。要详细研究已知地段上的典型曲线，再联系整个测区的曲线变化规律分析单个测点的曲线。

B.半定量解释

半定量解释就是大致定量地计算地电断面各岩层的厚度和电阻率。常用的方法有两种：即利用

曲线特征点及渐近线推断目标层参数；利用

、

参数推断层参数。前者是利用对理论

曲线的研究成果，后者则是引用水平导电薄层理论，将层状大地各地层的影响等效为导电薄层的影响进行计算。下面简要介绍这一方法。

计算视纵向电导

和视深度

的公式为

电法勘探

电法勘探

式中：M_s为发送磁矩；q为接收线圈的有效面积，等于接收线圈面积与匝数的乘积；V(t)为t时刻观测到的感应电压值。

图4.4.17和图4.4.18分别绘出了K型和H型地电断面上

-t和

-t的理论曲线。从图中可见，

曲线为上升曲线，对于高阻层，其上升斜率小；对于低阻层，其上升斜率大。整条

曲线近乎由几段与各层对应的折线组成。

曲线的转折点对应于

曲线开始受下层影响的时刻。不难看出，

曲线能较直观地反映电性层的垂向变化。

电法勘探

ρ₁=30Ω·m，ρ₂=200Ω·m，ρ₃=30Ω·m；h₁=200 m，h₂=300 m

电法勘探

ρ₁=200Ω·m，ρ₂=30Ω·m，ρ₃=500Ω·m；h₁=390 m，h₂=550 m

-t曲线还没有将

与深度联系起来，为此，绘成

-

曲线，如图4.4.19所示。从图中可见，

曲线的转折点对应的

和

值可以划分各岩层的视深度和视纵向电导。但这样得到的视纵向电导和视深度与真纵向电导和真深度有一定的偏差。对于H型断面，反演得到的视纵向电导偏大，深度偏小。因此，还需要根据断面类型对求得的视纵向电导和视深度进行校正。方法是：对测区部分测点的

曲线进行数字反演拟合，利用反演得到的层参数正演计算及

-

理论曲线，确定各岩层的视纵向电导和视深度，再与真实值比较求得校正系数。

图4.4.19 H 型地电断面上S_τ-h_τ曲线

ρ₁=200Ω·m，ρ₂=30Ω·m，ρ₃=500Ω·m；h₁=390 m，h₂=550 m

应该指出：①

的计算中要用到∂V(t)/∂t，当V(t)存在一定的观测误差时，会使

曲线发生严重畸变，使用这种方法应保证观测数据的质量；②对于电性差异较小的地电断面、尤其是A、Q型断面，

-

曲线的转折点不太清晰，应用效果较差。

通过半定量解释对各测点下方的岩层作了垂向分层后，将相邻测点对应岩层连接起来，便可大体了解岩层的横向变化情况。应该注意的是，在岩层横向变化剧烈时，因地电条件偏离水平层状模型甚远，其计算结果将受到严重影响。在岩层横向变化平缓处，计算结果就比较可靠。

C.定量解释

目前对TEM资料的定量解释，一般是用定性和半定量解释给出的层参数为初值，用一维层状大地模型计算出理论曲线，再与野外实测曲线进行对比，不断修改层参数，使理论曲线与野外实测曲线拟合。最后将理论模型的层参数作为实测曲线的解释层参数。将不同测点一维定量解释得到的相应岩层连接起来，得到二维地电断面。方便有效的TEM二维和三维解释还是正在研究的课题。

(2)剖面资料解释

进行剖面资料解释时，重点是要获得局部良导地质构造的性质、位置、形态、产状、规模和埋深等信息。

剖面资料解释的第一步就是要划分异常。异常是相对背景而言的。要划分异常，首先就要确定背景场，应在覆盖层厚度均匀、基岩完整区进行。背景区的瞬变电磁响应一般具有衰减迅速、在相当大的范围内比较稳定的特点。对背景划分出异常，异常的数据必须可靠，应在连续几个测点的多道有不低于3倍噪声电平的显示。一般利用多道V/I曲线或

拟断面图划分异常。

划分出局部异常后，接着应划分异常类别。应结合测区地质和地形地物情况排除浅部干扰体(如金属管道等)异常和地质噪声，筛选出有意义的异常，并确定异常的性质。

对有意义的异常，可根据测区地质情况以及异常的空间和时间分布特点确定异常体的形状、规模、埋深等。在可能的情况下，还应确定异常体的电性参数。