一第３８卷第１期物一探一与一化一探Ｖｏｌ．３８，Ｎｏ．１一一２０１４年２月ＧＥＯＰＨＹＳＩＣＡＬ＆ＧＥＯＣＨＥＭＩＣＡＬＥＸＰＬＯＲＡＴＩＯＮＦｅｂ．，２０１４一
ＤＯＩ：１０．１１７２０／ｊ．ｉｓｓｎ．１０００－８９１８．２０１４．１．２８
带地形的可控源音频大地电磁法二维正演
张斌１，谭捍东２
（１．有色金属矿产地质调查中心，北京一１０００１２；２．中国地质大学地球物理与信息技术学院，北京一１０００８３）
摘要：利用二次场算法研究了可控源音频大地电磁法二维正演问题三采用有限单元法进行正演模拟，将矩阵压缩存储和共轭梯度解方程方法应用到正演算法中，加快了正演算法的速度，并且将地形因素考虑到正演算法中三通过不同的模型验算，检验了算法的精度三
关键词：可控源音频大地电磁法；２．５维正演；地形因素；有限元单元法
中图分类号：Ｐ６３１一一一文献标识码：Ａ一一一文章编号：１０００－８９１８（２０１４）０１－０１５１－０６
一一可控源音频大地电磁法因其勘探深度大二抗干扰能力强二采集效率高而被广泛应用于地质勘探中，仪器的功能和测量精度日臻完善三但是由于人工场源的引入，其处理技术却远不如大地电磁方法那么成熟三目前多采用二维大地电磁反演程序处理可控源数据，但可控源数据中包含了场源的影响，近区场和过渡区场二阴影效应等因素会影响处理结果的解释，所以有必要研究场源对数据的影响三另外，通过时频转换，可将频率域电磁法的结果变换到时间域，为时间域电磁法正演奠定基础三因此研究可控源音频大地电磁法正演有一定的实际应用价值三
相关领域国内外学者作了许多工作，Ｓｔｏｙｅｒ和Ｇｒｅｅｎｆｉｅｌｄ［２０］通过有限元方法计算了磁偶极子频率域的电磁响应；Ｕｎｓｗｏｒｔｈ［１５］计算了电偶极子频率域的响应；Ｓｕｇｅｎｇ和Ｍｉｔｓｕｈａｔａ先后应用等参单元研究了带地形的电磁场模拟三国内罗延钟［７］和底青云［２］研究了ＣＳＡＭＴ有限元正演算法；雷达［４］研究了带地形的正反演算法；沈金松［６］研究了海底可控源的电磁响应三阎述［１０］二陈小斌［１１］二王若［１２］二张继峰［１３］二柳建新［１４］等分别研究了线源大地电磁法正演模拟三
此次研究考虑从三维场源二维模型入手，一方面比线源模拟更加符合实际情况，另一方面比三维算法计算速度更快三现有的研究中常通过总场算法来处理地形问题，而二次场算法中因涉及到一次场的求取，很少考虑地形因素三为了减小场源对计算精度的影响，在二次场算法中使用 拟均匀半空间 方法将地形因素加入到二次场算法中，提高方法的收稿日期：２０１２－１０－３０适用性和精度三同时分析算法的特点，以提高正演模拟计算速度三
１一可控源音频大地电磁法正演
１．１一电磁场方程
二维正演计算中所用到的模型和网格如图１所示，ｙ为走向方向，电阻率值沿走向方向不变，仅在ｘｚ平面内变化
三
图１一正演剖分网格
参考Ｎａｂｉｇｈｉａｎ等人的研究成果［１９］，假设时间因子为ｅｉωｔ，并且忽略位移电流的影响，二次场满足的麦克斯韦方程组描述为［１９］
??Ｅｓ＝－ｉωμＨｓ，
??Ｈｓ＝σＥｓ＋σａＥｐ，
}（１）
其中，μ为自由空间磁导率；σ二σ０分别为模型及背景的电导率，σａ＝σ－σ０为异常电导率；Ｅｓ二Ｈｓ分别为电场二磁场的二次场值，Ｅｐ为根据背景场计算的电场值三该方法相对总场模拟方法精度高，并且适用于不同场源的数值模拟三以下使用均匀半空间来
物一探一与一化一探３８卷一
计算背景场值三利用公式［１９］＾Ｆ
（ｘ，ｋｙ，ｚ，ω）＝??
－?
Ｆ（ｘ，ｙ，ｚ，ω）ｅ
－ｉｋｙｙ
ｄｙ（２）
沿走向方向对ｙ做傅立叶变换，将式（１）从频率空
间域变换到频率波数域中，将三维问题转化成二维
的数值模拟问题三用 ＾ 表示频率波数域的结果，变换后经整理得到的频率波数域的电磁场方程为［１９］
??ｘ＾ｙｋ２ｅ?＾Ｅｓｙ?ｘ?è???÷＋??ｚ＾ｙｋ２ｅ?＾Ｅｓｙ?ｚ?è???÷－＾ｙ＾Ｅｓｙ＋ｉｋｙ??ｘ１ｋ２ｅ?è???÷?＾Ｈｓｙ?ｚ－??ｚ１ｋ２ｅ?è???÷?＾Ｈｓｙ?ｘé?êêù?úú＝σａ＾Ｅｐｙ－ｉｋｙ??ｘσａｋ２ｅ
＾Ｅｐｘ?è???÷＋??ｚσａｋ２ｅ＾Ｅｐｚ?è???÷é?êêù
?úú，（３）??ｘ＾ｚｋ２ｅ?＾Ｈｓｙ?ｘ?è???÷＋??ｚ＾ｚｋ２ｅ?＾Ｈｓｙ?ｚ?è???÷－＾ｚ＾Ｈｓｙ＋ｉｋｙ－??ｘ１ｋ２ｅ?è???÷?＾Ｅｓｙ?ｚ＋??ｚ１ｋ２ｅ?è???÷?＾Ｅｓｙ?ｘé?êêù?úú＝??ｘ＾ｚσａｋ２ｅ＾Ｅｐｚ?è???÷－??ｚ＾ｚσａｋ２ｅ＾Ｅｐｘ?è???÷é?êêù?
úú三
（４）
其中，＾Ｅ
ｓｙ二＾Ｈｓｙ分别为电场和磁场ｙ方向二次场波数域的值，＾Ｅｐｘ二＾Ｅｐｙ二＾Ｅｐｚ分别为电场ｘ二ｙ二ｚ三个方向背景场波数域的值，ｋｙ为波数值，＾ｚ＝ｉμω，＾ｙ
＝δ，ｋ２＝－ｉμδω，ｋ２ｅ＝ｋ２ｙ－ｋ２三式（３）和式（４）加上相应的边界条件就构成了正演模拟所要解决的问题三
１．２一有限元单元法计算公式
利用４节点等参单元来进行数值模拟，将伽里金方法和格林公式应用到式（３）和式（４），正演使用第一类边界条件，边界网格上的电磁场值为零，最终得到电磁场有限元计算公式［１６］
４
ｉ＝１
???Ｎｉ?ｘ＾ｙｋ２ｅ四?＾Ｅｓｙ?ｘ?è???÷＋?Ｎｉ?ｚ＾ｙｋ２ｅ四?＾Ｅｓｙ?ｚ?è???÷＋Ｎｉ＾ｙ＾Ｅｓｙ＋ｉｋｙｋ２ｅ
?Ｎｉ?ｘ四?＾Ｈｓｙ?ｚ－?Ｎｉ?ｚ四?＾Ｈｓｙ?ｘ?è???÷é?êêù?
úúｄｘｄｚ＝
－ ４
ｉ＝１??
Ｎｉσａ＾Ｅｓｙ＋ｉｋｙσａｋ２ｅ
?Ｎｉ?ｘ＾Ｅｐｘ＋?Ｎｉ?ｚ＾Ｅｐｚ?è???÷é?êêù?
úúｄｘｄｚ，（５）
４
ｉ＝１
???Ｎｉ?ｘ＾ｚｋ２ｅ四?＾Ｈｓｙ?ｘ?è???÷＋?Ｎｉ?ｚ＾ｚｋ２ｅ四?＾Ｈｓｙ?ｚ?è???÷＋Ｎｉ＾ｚ＾Ｈｓｙ＋ｉｋｙｋ２ｅ－?Ｎｉ?ｘ四?＾Ｅｓｙ?ｚ＋?Ｎｉ?ｚ四?＾Ｅｓｙ?ｘ?è
???÷é?êêù?
úúｄｘｄｚ＝－ ４ｉ＝１??
＾ｚσａｋ２ｅ?Ｎｉ?ｘ＾Ｅｐｘ－?Ｎｉ?ｚ＾Ｅｐｚ?è???÷é
?êêù?
úúｄｘｄｚ，（６）
Ｎｉ为形函数三通过单元分析和系数矩阵存储，最终正演计算形成的矩阵方程形式为
ｋ１
ｋ２ｋ３
ｋ４?è???÷四ｅｈ?è???÷＝Ｓ１Ｓ２?è???
÷，（７）
ｋ１＝
??
＾ｙｋｅ２?Ｎｉ?ｘ四?Ｎｊ?ｘ＋?Ｎｉ?ｚ四?Ｎｊ?ｚ?è???÷＋＾ｙＮｉＮｊé?êêù?
úúｄｘｄｚ，ｋ２＝??
ｉｋｙｋｅ２?Ｎｉ?ｘ四?Ｎｊ?ｚ－?Ｎｉ?ｚ四?Ｎｊ?ｘ?è
???֎
?êêù
?
úúｄｘｄｚ，ｋ３＝
??
＾ｚｋｅ２?Ｎｉ?ｘ四?Ｎｊ?ｘ＋?Ｎｉ?ｚ四?Ｎｊ?ｚ?è???÷＋＾ｚＮｉＮｊé?êêù?úúｄｘｄｚ，ｋ４＝??
ｉｋｙｋｅ２－?Ｎｉ?ｘ四?Ｎｊ?ｚ＋?Ｎｉ?ｚ四?Ｎｊ?ｘ?è?
??÷
é?êêù?
úúｄｘｄｚ，Ｓ１＝－
??
Ｎｉδａ＾Ｅｐｙ＋ｉｋｙδａｋｅ
２?Ｎｉ?ｘ＾Ｅｐｙ＋?Ｎｉ?ｚ＾Ｅｐｙ?è???÷é?êêù?
úúｄｘｄｚ，Ｓ２＝－
??
＾ｚδａｋｅ２?Ｎｉ?ｚ
＾Ｅｐｘ－?Ｎｉ?ｘ＾Ｅｐｚ?è???÷é?êêù?
úúｄｘｄｚ三
式（７）中ｅ和ｈ代表网格节点上待求的电场和磁场值三求解由以上各式构成的线性方程组，即可得到
频率波数域中的结果，将不同波数值的结果通过样条插值和反余弦变换，即可得到频率域的结果三以下在１０－１ １０－５间按对数等间隔取２１个波数值计算三
１．３一矩阵压缩存储
有限元形成的右端矩阵具有稀疏和对称的特点，如果将其全部储存需要很大的内存空间三考虑到矩阵每行只有有限个非零元素，如果能充分利用这个特点，可以有效的节约内存空间三结合有限元法的特点，单元分析时仅每个节点与其周围的几个节点参与运算三以４节点的等参单元为例，最终形成的矩阵中每行最多只有１８个非零元素，将它们存储即可三
每行１８个非零元素的位置，在网格剖分后，即可根据有限元单元分析特点得到非零元素的行列号三采用ＣＳＲ（即按行压缩稀疏矩阵）方法，通过三个一维向量就可完成矩阵的存储，便于共轭梯度法的使用三使用对称逐步超松驰预处理共轭梯度法解线性方程组，来加快正演的速度三四
２５１四
一１期张斌等：带地形的可控源音频大地电磁法二维正演１．４一地形模拟
野外常在地形有起伏的地方采集数据，因此采用肖明顺介绍的 拟均匀半空间 方法［９］来模拟地形对数据产生的影响三算法仅在求取一次场时有所变化，如图２所示，将地形的最高点作为均匀半空间水平面的起始位置，其下的空气当做高阻异常，场源位于水平面以下三一次场计算时，即计算距水平面Ｈ处场源在均匀半空间产生的场值，通过这种方法可以方便的模拟地形起伏的影响
三
图２一地形起伏下模拟示意２一结果检验
将正演结果与ＫｅｙＫｅｒｒｙ的一维程序进行对比验证三模型见图３，采用ｘ方向电偶极子，模型层数为３层，发射频率为５０Ｈｚ三测点沿ｘ轴方向布设，范围从３００ ３０００ｍ三通过正演计算可以得到ｈｙ和ｅｙ的结果，然后利用ｈｙ和ｅｙ的导数值求得ｅｘ二次场的结果，重点对比ｅｘ二次场的结果三
图４为一维和二维正演结果对比，通过ｅｘ
二次
图３一
三层模型示意
图４一ｅｘ
实部与虚部对比结果
图５一ｅｘ实部与虚部相对误差曲线
场实部二虚部的对比可以看出，两种计算方法得到的结果能很好地对应上三
图５显示，大部分测点误差在５％左右，部分测点离场源远，网格剖分粗糙误差稍大，说明本算法精度是可靠的三
３一模型计算
３．１一近地表低阻模型
二维模型如图６ａ所示，发射源位于原点，采用ｘ向偶极子，模型背景电阻率为１００Ω四ｍ，在４０００
四
３５１四
物一探一与一化一探３８卷一
５０００ｍ间有一位于地表的低阻体，２００ｍ长，１５０
ｍ厚三图６ｂ给出了发射信号为１０００二５０Ｈｚ时，用ｅｘ和ｈｙ计算的卡尼亚视电阻率曲线三图６ｃ是发射信号在１０００ １Ｈｚ时，不同测点上的测深曲线
三
图６一单模型及其计算结果
从图６ｂ可以看出，发射频率不同时视电阻率曲线都对低阻体有所反应三发射频率为１０００Ｈｚ时，若接收距离大于１０００ｍ，则测点进入远区，且异常部位曲线对称性很好；发射频率为５０Ｈｚ时，当接收距大于４０００ｍ时，曲线仍然受到场源的影响三所以加大收发距和发射高频信号，可以减小场源对测点的影响三
从图６ｃ可以看出，不同测点的频率进入近场区后，视电阻率曲线都呈４５?直线上升，曲线已经不能真实地揭示地下模型三相比距离场源２０００ｍ处的测点，５０００ｍ处的测点进入近场区的频率更低，且近区场时的视电阻率值更低三而距离场源４４４０ｍ处的测点位于近地表的低阻上，曲线相对其他测点
发生了偏移，低阻体的存在一直影响到反映深部的低频数据三
由于使用ｅｘ和ｈｙ分量计算视电阻率，在近地表由于电阻率值横向变化大，对ｅｘ分量产生影响，视电阻率曲线静态效应明显，因此可以通过正演模拟来研究近地表地质体的影响，达到寻找浅部地质体的目标三
３．２一组合模型
构造如图７所示的高二低阻组合模型三在离ｘ方向发射源４０００ｍ的地下有两个低阻二高阻模型，电阻率分别为１０二１０００Ω四ｍ，发射频率１０００ ５０Ｈｚ，按对数等间隔取了９个频率值，测点位于４０００ ５０００ｍ间，点距４０ｍ，正演计算ｅｘ与ｈｙ分量的
值，求取卡尼亚视电阻率三
从计算结果中可以清楚地看出，在４４００ｍ下存在一低阻异常体，在４７２０ｍ下存在一高阻异常体，大部分的测点位于远区，场源的影响相对较小，通过卡尼亚视电阻率的计算可以分辨出两个组合模型的位置和大小三但是在拟断面４０００ ４２００ｍ的下部，由于测点离场源近，信号频率低，产生了一个虚假的高阻异常体
三图７一组合模型及其视电阻率拟断面
３．３一地形模拟
使用图８ａ所示的模型，进行带地形的均匀半空间正演模拟三起伏地形最高点中心离发射源４５００ｍ，偶极子沿测线方向，频率为１０００Ｈｚ，测点位于
４０００ ５０００ｍ之间，可以保证接收点位于远区，视四
４５１四
一１期张斌等：
带地形的可控源音频大地电磁法二维正演图８一带地形的模型及其正演模拟结果
电阻率曲线可以与大地电磁的数据进行对比，以验证算法的正确性三
图８ｂ为可控源音频大地电磁数据与大地电磁数据的对比结果，其中大地电磁正演数据使用陈小斌［８］的程序计算得到，图中三角点为可控源音频大地电磁ｅｘ与ｈｙ分量计算的视电阻率结果，实线为大地电磁ＴＭ模式计算的视电阻率结果三可以看到，两种计算结果可以较好地重合上，说明在二次场算法中使用 拟均匀半空间 方法可以有效模拟地形起伏对数据产生的影响三
从图８ｂ还可以看出，正演的结果近似 Ｗ 形态，在地下无异常的情况下，地形起伏变化大的地方产生了虚假的低阻异常三可见，地形对数据的影响是不容忽视的，在数据的处理中应加以考虑三
４一结语
通过正演模拟得出，在可控源音频大地电磁应用中，场源二频率二收发距二近地表异常体以及地形起伏都会对数据产生一定的影响，增加了处理和解释的难度，不恰当的处理方法可能带来错误的认识三通过更加深入的正演模拟来了解可控源音频大地电磁方法的特点，以及对数据产生影响的因素，并且如何在处理中去除它们的影响是以后进一步研究的重点三
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四
５５１四
四６５１四
物一探一与一化一探３８卷一ＴＨＥＴＷＯ?ＤＩＭＥＮＳＩＯＮＡＬＣＳＡＭＴＭＯＤＥＬＩＮＧＷＩＴＨＴＯＰＯＧＲＡＰＨＹ
ＺＨＡＮＧＢｉｎ１，ＴＡＮＨａｎ?ｄｏｎｇ２
（１．ＣｈｉｎａＮｏｎ－ｆｅｒｒｏｕｓＭｅｔａｌｓＲｅｓｏｕｒｃｅｓＧｅｏｌｏｇｉｃａｌＳｕｒｖｅｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ一１０００１２，Ｃｈｉｎａ；２．ＳｃｈｏｏｌｏｆＧｅｏｐｈｙｓｉｃｓａｎｄＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＣｈｉｎａＵｎｉｖｅｒ?ｓｉｔｙｏｆＧｅｏｓｃｉｅｎｃｅｓ，Ｂｅｉｊｉｎｇ一１０００８３，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ，ｓｅｃｏｎｄａｒｙｆｉｅｌｄａｌｇｏｒｉｔｈｍｗａｓｕｓｅｄｔｏｓｔｕｄｙＣＳＡＭＴｔｗｏ－ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌｆｏｒｗａｒｄｐｒｏｂｌｅｍ．Ｆｏｒｗａｒｄｍｏｄｅｌｉｎｇｕｓｅｄｆｉｎｉｔｅ－ｅｌｅｍｅｎｔｍｅｔｈｏｄ，ａｎｄｉｔｅｍｐｌｏｙｓｃｏｍｐｒｅｓｓｅｄｓｔｏｒａｇｅａｎｄｃｏｎｊｕｇａｔｅｇｒａｄｉｅｎｔｔｅｃｈｎｉｑｕｅｔｏａｃｃｅｌｅｒａｔｅｔｈｅｓｐｅｅｄｏｆｆｏｒｗａｒｄａｌｇｏ?ｒｉｔｈｍ．Ｉｎａｄｄｉｔｉｏｎ，ｔｏｐｏｇｒａｐｈｙｗａｓａｄｄｅｄｔｏｔｈｅｆｏｒｗａｒｄａｌｇｏｒｉｔｈｍ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ｔｈｅａｌｇｏｒｉｔｈｍｗａｓｔｅｓｔｅｄｂｙｍｅａｎｓｏｆａｓｙｎｔｈｅｔｉｃｍｏｄｅｌ．Ｔｈｅｔｅｓｔｓｈｏｗｓｐｒｏｍｉｓｉｎｇｒｅｓｕｌｔｓ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＣＳＡＭＴ；２．５Ｄｆｏｒｗａｒｄ；ｔｏｐｏｇｒａｐｈｙｆａｃｔｏｒ；ｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔｍｅｔｈｏｄ
作者简介：张斌（１９８５－），男，硕士研究生，主要从事有色金属矿产勘查和电磁法研究工作三
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ＺＥＮＧＫｅ
（ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＨｙｄｒｏｇｅｏｌｏｇｙａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＧｅｏｌｏｇｉｃａｌＴｅｃｈｎｉｑｕｅｓ，ＣＧＳ，Ｂａｏｄｉｎｇ一０７１０５１，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＢａｓｅｄｏｎｔｈｅｐｒｉｎｃｉｐｌｅｏｆＦｉｂｅｒＢｒａｇｇＧｒａｔｉｎｇＳｅｎｓｏｒ，ｔｈｅａｕｔｈｏｒｓｐｕｔｆｏｒｗａｒｄｐａｃｋａｇｉｎｇｏｆｆｉｂｅｒｇｒａｔｉｎｇｓｔｒａｉｎｓｅｎｓｏｒｓ，ａｎｄｓｔｕｄｉｅｄｉｔｓｓｅｎｓｉｎｇｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｗｉｔｈｌａｂｏｒａｔｏｒｙｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ．ＦｉｂｅｒＢｒａｇｇｇｒａｔｉｎｇｓｅｎｓｏｒｓｉｎｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｇｅｏｌｏｇｉｃａｌｈａｚａｒｄｓｗｅｒｅｓｔｕｄｉｅｄｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｅｍｐｌａｃｅｍｅｎｔｏｆｌａｎｄｓｌｉｄｅｐｒｏｃｅｓｓｅｓａｎｄｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ，ａｎｄｆｉｂｅｒＢｒａｇｇｇｒａｔｉｎｇｓｅｎｓｏｒｓｗｅｒｅｕｓｅｄｔｏｍｏｎｉｔｏｒｔｈｅｐｒｏｃｅｓｓｏｆｃｈａｎｇｅ．Ｉｎｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎｗｉｔｈｐｒａｃｔｉｃａｌａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ，ｔｈｅｆｉｅｌｄａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｅｘａｍｐｌｅｓｏｆｇｒａｔｉｎｇｓｅｎｓｏｒｆｏｒｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｌａｎｄｓｌｉｄｅｓｗｅｒｅｇｉｖｅｎ．Ｔｈｅｅａｒｌｙ?ｓｔａｇｅｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｒｅｓｕｌｔｓｗｅｒｅｏｂｔａｉｎｅｄａｎｄａｎａｌｙｚｅｄ．Ａｄｖｉｃｅｓａｒｅｐｒｏｐｏｓｅｄｆｏｒｈａｎｄｌｉｎｇｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍｓｔｈａｔｍａｙｏｃｃｕｒｄｕｒｉｎｇｔｈｅｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔａｔｉｏｎ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｇｅｏｈａｚａｒｄｓｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ；ＦｉｂｅｒＢｒａｇｇｇｒａｔｉｎｇｓｅｎｓｏｒ；ｌａｎｄｓｌｉｄｅｂｏｄｙ
作者简介：曾克（１９６３－），国土资源部地质环境监测技术重点实验室工程师，主要从事地质仪器和地质灾害监测系统的研究与开发三
本科生实习报告 实习类型生产实习 题目AMT生产实习 学院名称地球物理学院 专业名称勘查技术与工程 学生姓名ZRY 学生学号 指导教师 实习地点东苑及5417 实习成绩 二〇一二年十一月二〇一二年十一月
目录 AMT音频大地电磁法 摘要 学会使用V8仪器以及野外音频大地电磁法测量的基本原理和方法，从而进行数据资料的采集；此外也需要学会使用SSMT2000软件对所采集的电磁信号进行处理，最终通过一系列的计算得到最终的成果，这是要求学会AMT数据资料的处理与解释。 关键字：V8；SMT；SSMT2000 第1章AMT数据资料的采集 1.1数据采集仪器 V8主机，AMTC-30磁棒，不极化电极，GPS，电线及屏蔽电缆，CF卡以及读卡器，蓄电池等，参数设计工具软件TBLEDIT.exe，台式机或笔记本电脑。 其中V8多功能电法仪具备时间域的常规电剖面、电测深、高密度电法、瞬变电磁测量功能；具备频率域的MT（大地电磁法）AMT（音频大地电磁法）CSAMT（可控源音频大地电磁法）SIP（频谱激电）勘探测量功能. 1.2实习内容 1.学习使用V8仪器，会熟练操作V8仪器； 2.学会AMT数据资料采集的野外布线方式； 3.掌握音频大地电磁法的基本原理以及操作方式。
1.3V8布线方式 1.3.1“十”字布极法 图 1“十”字布极法 工作特点：AMT/MT单点测；张量观测：五分量测量；为适应不同地形条件。 1.3.2“L”型布极法 图 2 “L”型布极法 工作特点：AMT/MT单点测；张量观测：五分量测量；为适应不同地形条件。
1.3.3“T”字型布极法 图 3 “T”字型布极法 工作特点：AMT/MT单点测；张量观测：五分量测量；为适应不同地形条件。 1.3.4 RXU-3ER连接方法 图 44 RXU-3ER连接方法 工作特点：AMT/MT单点测深；张量观测：2电道观测；也有三种布极方法；只测量两个电道与V8主机共用磁道；提高工作效率 本次实习采用的是“十”字布极法。
实 验 报 告 实验名称：实验三MT二维正演计算 实验四MT反演计算 课程名称: 电法勘探专题 实验时间：2011年12月8日 学号：2602080206 姓名：黄建华 任课老师：张继锋
目录 实验三MT二维正演计算 (1) 一、实验目的 (1) 二、实验要求 (1) 三、实验内容 (1) 四、结果及分析 (2) (一)、软件特性检验 (2) (二)、单个高阻体下Eps、Mps断面对比，Eh、Mh断面对比 (4) (三)、单个低阻体TE模式视电阻率断面 (5) (四)、横向分辨率分析(两个相同大小地质体的分辨) (5) (五)、纵向分辨率分析 (6) (六)、倾斜断层TE模式视电阻率和视阻抗相位断面 (6) (七)、地堑地电模型TE模式视电阻率和视阻抗相位断面 (7) 实验四MT反演计算 (9) 一、两层介质 (9) 二、三层介质（第一层厚度10） (10) 三、三层介质（第一层厚度50） (12) 四、五层介质 (13) 五、总结 (13)
实验三MT二维正演计算 一、实验目的 1、掌握大地电磁法的二维有限元正演理论 2、明确TE极化模式和TM极化模式特征 3、编制二维正演程序（参考徐世浙有限元与边界元） 4、掌握二维反演软件的应用，理解网格剖分的规则，合理的进行网格剖分和模型计 5、设计不同的二维地电模型，包括一维层状模型进行程序精度的检验，分别就TE 和TM模式进行正演，并根据结果分析两种模式的异同。 二、实验要求 1、能够正确应用软件，掌握各参数的设置 2、了解软件设计的基本思路，能够自己调整修改相关输出输入参数 3、对设计模型进行计算，并绘制相关误差分析剖面曲线，进行误差统计，并对模拟 结果做以分析。 4、完成实验报告，word排版，图标清晰，分析合理。 三、实验内容 1、均匀半空间及层状介质模型模拟，并和一维正演程序进行比较，分析误差，以检 验二维正演软件的正确性。 2、设计一个低阻体和高阻体分别就TE和TM模式进行正演
大地电磁测深法作业指导书 大地电磁测深法是指可控源音频大地电磁测深(CSAMT)和音频大地电磁测深(AMT)。 1.目的 为了规范和提高大地电磁测深法的勘查工作及其质量，提出该项目的设计、勘查、资料整理和报告编写等方面的要求。 2.适用范围 本作业指导书主要针对地热勘查工作中的适用于大地电磁测深法，其他地质勘查中的大地电磁测深法应遵照相应的规范要求执行。 3.总则 地热勘查工作中的大地电磁测深法工作，必需按本作业指导书和相应的规范要求执行。 设计编写 1.实施步骤 1.1 设计书编写的准备工作(综合研究) 1.1.1 项目实施单位根据有关部门下达的《任务书》，认真研究项目的目标任务，落实设计编写的具体方案，系统收集，分析与任务有关的资料。充分收集测区内所有前人工作成果
资料(包括地质、矿产、物探、化探和遥感图像资料及各种科研成果)，详细研究各种资料的可信度和存在问题，了解测区地质构造轮廓及地层、火成岩分布等性质。同时，应注意收集环境地质、水文地质、灾害地质、管道设施及输变电网布局等资料。作到充分利用以往资料，不作重复工作，分析在以往工作成果基础上获得新成果的可能性和新成果的价值，分析方法的有效性，充分利用先进适用的方法技术，获得最大的地质找矿效果。 1.1.2必要时，应在设计前进行现场踏勘和方法有效性试验，其主要内容为： a.实地考察测区地形、地貌、交通及生活条件 b.核对已收集的地质、物化探及测绘资料 c.测定电性参数，并分析它们于勘
查对象的相关性 d.在某些典型地段进行方法有效性试验 1.1.3落实编写部门和任务。编写部门用两天时间起草编写的具体方案，报有关专业地质调查部门审核，经批准后着手设计前的准备工作。 1.2技术设计 1.2.1 CSAMT 装置 AB 接地长导线为发射源，在ｒ＞3δ(趋肤深度)的扇形范围内布置测网，通过在接收点同时测量电场和磁场两个互相垂直的水平分量的振幅和相位，计算阻抗视电阻率P E/H 和相位差φ E-H 。装置图如下： A B O ≥3δHy Ex 1.2.2 CSAMT 装置的技术要求 1.2.2.1利用场强单分量视电阻率时，装置必须满足偶极子条件，而利用单一的比值视电阻率时可放宽。 1.2.2.2确定ｒ距(发射源到测量点的距离)的原则是确保勘
二维大地电磁断层正演模拟研究 文章应用基于双二次插值的有限单元法去进行大地电磁测深正演模拟研究，采用C++语言编写二维大地电磁正演程序。设计逆断层模型，得到模型的正演结果，结果表明，TE模式纵向分辨率較高，TM模式横向分辨率较高。基于双二次插值的有限单元法进行二维大地电磁正演模拟方法计算速度快，计算精度高，为大地电磁测深的资料处理及解释提供了方法。 标签：二维大地电磁；正演；双二次插值；有限单元法；断层 1 概述 大地电磁测深法是50年代初由前苏联的 A.N.Tikhonov（1950）和法国的L.Cagnird（1953）分别提出来的，研究地壳和上地幔构造的一种地球物理探测方法。徐世浙（1994）研究了多种网格剖分方式的有限单元法；王绪本等（1999年）用有限元法模拟大地电磁二维测深地形条件下地电结构的MT响应和纯地形的MT响应。陈小斌等（2000年）用有限元直接迭代法模拟大地电磁二维测深起伏地形大地电磁响应。陈进超等（2009）将有限单元法应用到二维大地电磁正演计算与改进中；刘云等（2010）应用自适应地形四边形网格剖分进行了大地电磁场的模拟。大多数的正演方法都是采用Fortran语言为开发平台，代码比较繁琐，格式和语法要求严格，文章则选择在C++语言环境下实现二维大地电磁正演模拟编程。 2 原理 2.1 边值问题 就可以得到我们所需的线性方程组Ku=0，求解线性方程组就可以得到网格上各节点的场值u，采用数值方法求出场值沿着垂向上的偏导数，从而分别计算出出TE极化模式和TM极化模式的视电阻率和相位。 3 逆断层模型模拟 断层破碎带可以模拟出由于断层的错动产生的低阻带。为了更好地模拟出实际断层，断层模型设计示在电阻率为？籽1=10？赘·m、？籽2=1000？赘·m、？籽3=100？赘·m的K型地电模型中，发生了错动，上盘相对上升，产生一个逆断层。 采用有限单元法进行模拟，为了保证精确度，同样采用细网格进行网格剖分，设计网格为59&83，包括左右各4个扩展网格，空气层8层，通过正演程序运行，再将程序结果使用SURFER 8.0进行网格化处理和等值线成图，得到异常体模型的等值线图，见图1。
可控源音频大地电磁法(C S A M T)勘查设计
精品资料 可控源音频大地电磁法（CSAMT）勘查方案 设计单位： 二〇〇八年四月 仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除谢谢2
第一章前言 1.1 项目概况 目标任务是：查明区内地层、及构造的分布情况……………………… 1.2位置与交通 1.3自然地理及经济地理概况 1.4以往开展的类似工作 第二章工作区域地质及构造情况 第三章工作方法 3.1测网布设 3.2 工作方法及技术要求 本次物探工作投入可控源音频大地电磁法执行以下有关规范、规程： 1) 《可控源声频大地电磁法勘探技术规程》（SY/T 5772 – 2002） 2) 《物化探工程测量规范》（DZ/T0153-1995） 3) 《地球物理勘查图式图例及用色标准》（DZ/T0069 –1993） （1）工作中采用的仪器为加拿大凤凰公司生产的V8多功能电法采集系统。 根据工作区要求的勘查深度大、附近人文干扰大等实际情况，采用抗干扰能力强的可控源音频大地电磁法（CSAMT法）进行勘查，CSAMT法测量方式采用标量。收发距暂定为3km，具体将按试验结果定。了解300m深度范围内岩体、构造分布情况。 （2)数据处理采用V8多功能采集系统配套反演软件。
了解矿区内异常响应特征，包括异常强度、形态、范围、时间特性、频率特性、地质噪声及信噪比等，查明外来电磁噪声电平及干扰特征，检查设计工作精度工作装置等是否合理工方法是否有效等，并依据方法试验结果确认，确定最佳的装置和测量参数。 3.3 质量要求和评价 3.4 可控源音频大地电磁法（CSAMT）精度及质量要求 1）本次CSAMT测量的质量评价将通过计算检查点与原始测量卡尼亚电阻率的均方相对误差Mr来衡量。其计算公式如下： Mr＜±5%为合格。 2）质量检查：总工作量的5%。 3）CSAMT工作精度 综合CSAMT测地工作精度要求，CSAMT精度用电磁法测地精度表中B级精度。 3.5 仪器型号及主要技术指标 3.5.1本项目拟使用以下几种物探仪器：V8多功能接收机、TXU-30多功能发射机、30KW发电机 3.5.2各仪器主要技术指标如下： 1）V8多功能接收机主要技术指标 V8是加拿大凤凰公司自1975年以来研制开发的第八代多功能电法系统，在非常成熟的系统2000和V5,V6A的基础上，V8更趋向于尽善尽美，包括轻便坚固的采集系统和GPS同步系统以及触摸式防水ASCII键盘和彩色的背光屏幕，让操作员可以轻松地对数据质量进行监控处理。
一第３８卷第１期物一探一与一化一探Ｖｏｌ．３８，Ｎｏ．１一一２０１４年２月ＧＥＯＰＨＹＳＩＣＡＬ＆ＧＥＯＣＨＥＭＩＣＡＬＥＸＰＬＯＲＡＴＩＯＮＦｅｂ．，２０１４一 ＤＯＩ：１０．１１７２０／ｊ．ｉｓｓｎ．１０００－８９１８．２０１４．１．２８ 带地形的可控源音频大地电磁法二维正演 张斌１，谭捍东２ （１．有色金属矿产地质调查中心，北京一１０００１２；２．中国地质大学地球物理与信息技术学院，北京一１０００８３） 摘要：利用二次场算法研究了可控源音频大地电磁法二维正演问题三采用有限单元法进行正演模拟，将矩阵压缩存储和共轭梯度解方程方法应用到正演算法中，加快了正演算法的速度，并且将地形因素考虑到正演算法中三通过不同的模型验算，检验了算法的精度三 关键词：可控源音频大地电磁法；２．５维正演；地形因素；有限元单元法 中图分类号：Ｐ６３１一一一文献标识码：Ａ一一一文章编号：１０００－８９１８（２０１４）０１－０１５１－０６ 一一可控源音频大地电磁法因其勘探深度大二抗干扰能力强二采集效率高而被广泛应用于地质勘探中，仪器的功能和测量精度日臻完善三但是由于人工场源的引入，其处理技术却远不如大地电磁方法那么成熟三目前多采用二维大地电磁反演程序处理可控源数据，但可控源数据中包含了场源的影响，近区场和过渡区场二阴影效应等因素会影响处理结果的解释，所以有必要研究场源对数据的影响三另外，通过时频转换，可将频率域电磁法的结果变换到时间域，为时间域电磁法正演奠定基础三因此研究可控源音频大地电磁法正演有一定的实际应用价值三 相关领域国内外学者作了许多工作，Ｓｔｏｙｅｒ和Ｇｒｅｅｎｆｉｅｌｄ［２０］通过有限元方法计算了磁偶极子频率域的电磁响应；Ｕｎｓｗｏｒｔｈ［１５］计算了电偶极子频率域的响应；Ｓｕｇｅｎｇ和Ｍｉｔｓｕｈａｔａ先后应用等参单元研究了带地形的电磁场模拟三国内罗延钟［７］和底青云［２］研究了ＣＳＡＭＴ有限元正演算法；雷达［４］研究了带地形的正反演算法；沈金松［６］研究了海底可控源的电磁响应三阎述［１０］二陈小斌［１１］二王若［１２］二张继峰［１３］二柳建新［１４］等分别研究了线源大地电磁法正演模拟三 此次研究考虑从三维场源二维模型入手，一方面比线源模拟更加符合实际情况，另一方面比三维算法计算速度更快三现有的研究中常通过总场算法来处理地形问题，而二次场算法中因涉及到一次场的求取，很少考虑地形因素三为了减小场源对计算精度的影响，在二次场算法中使用 拟均匀半空间 方法将地形因素加入到二次场算法中，提高方法的收稿日期：２０１２－１０－３０适用性和精度三同时分析算法的特点，以提高正演模拟计算速度三 １一可控源音频大地电磁法正演 １．１一电磁场方程 二维正演计算中所用到的模型和网格如图１所示，ｙ为走向方向，电阻率值沿走向方向不变，仅在ｘｚ平面内变化 三 图１一正演剖分网格 参考Ｎａｂｉｇｈｉａｎ等人的研究成果［１９］，假设时间因子为ｅｉωｔ，并且忽略位移电流的影响，二次场满足的麦克斯韦方程组描述为［１９］ ??Ｅｓ＝－ｉωμＨｓ， ??Ｈｓ＝σＥｓ＋σａＥｐ， }（１） 其中，μ为自由空间磁导率；σ二σ０分别为模型及背景的电导率，σａ＝σ－σ０为异常电导率；Ｅｓ二Ｈｓ分别为电场二磁场的二次场值，Ｅｐ为根据背景场计算的电场值三该方法相对总场模拟方法精度高，并且适用于不同场源的数值模拟三以下使用均匀半空间来
目录 章节号内容页码 1. 立项作业指导书 (2) 2. 设计编写作业指导书 (4) 3. 野外作业指导书 (11) 4. 资料整理作业指导书 (16) 5. 资料野外验收作业指导书 (20) 6. 成果报告编写作业指导书 (23) 7. 成果报告评审作业指导书 (26)
立项作业指导书 1.目的 立项是可控源音频大地电磁测深法(CSAMT)工作质量的起点，其质量将直接影响成果质量和找矿效果。本规范对可控源音频大地电磁测深法立项工作所必须遵循的规则作了具体规定，以提高立项质量。 2.适用范围 本规范适用于申请上级主管部门、社会企事业单位委托承包、招标承包的可控源音频大地电磁测深法的前期立项工作。 3.总则 可控源音频大地电磁测深法立项工作必须严格执行本规定及 DZ/T地球物理勘查名词术语 GB/T14499-93地球物理勘查技术符号 GB/T0069-93地球物理勘查图式图例及用色标准 4.实施步骤 4.1 综合研究 在确定任务时，应结合具体情况系统地收集和细致地研究目标区内前人工作成果资料(含以往地质、物探、化探、遥感等资料)，作到充分利用已有资料，不作重复工作，分析在以往工作成果基础上获得新成果的可能性和新成果的价值，研究开展可控源音频大地电磁测深法的地球物理前提及方法的有效性。 4.2 项目规划 4.2.1可控源音频大地电磁测深法(以下简称CSAMT)是利用人工源建立谐变电磁场，在固定发收距r的情况下人为的改变电磁场的频率f，以达到探测地下不同深度地层构造的目的。该方法的主要特点是能穿透高阻容屏蔽层，探测深度大，分辨率高。可用于金属矿勘探、油气田勘探、深部地层构造勘探和解决水文工程地质等问题。 4.2.2 CSAMT应用条件 4.2.2.1勘查对象与周围地质体之间存在较明显的电阻率差异。 4.2.2.2勘查对象产生的电性异常能从干扰背景中分辨出来。
可控源音频大地电磁法介绍 1.方法原理和仪器 可控源音频大地电磁法(Controlled Source Audio-frequency Magnetotellurics, 简称CSAMT 卡尼亚电阻率测深曲线，因此又称可控源音频大地电磁测深法。 该法最早是由加拿大多伦多大学的D. W.Strangway教授和他的学生Myaron Goldtein于1971年提出。针对大地电磁测深法场源的随机性和信号微弱，以致观测十分困难这一状况，他们提出了一种改变方案——采用可以控制的人工场源。从而在理论和实践两方面奠定了CSAMT法的基础。 自70年代中期起CSAMT法得到了实际应用，一些公司相继生产用于CSAMT法测量的仪器和解释应用软件。主要仪器是美国Zonge公司生产的GDP-16和GDP-32两种多功能电磁仪。现以GDP-32为例说明仪器的技术指标：该仪器有八个接收通道，能够完成时域激发极化（TDIP）、频域激发极化（RPIP）、复电阻率（CR）、瞬变电磁法（TEM）、可控源音频大地电磁法（CSAMT）测量。其性能指标为工作频率0.007Hz—8192Hz,工作温度-20℃--60℃，工作湿度5%--100%，时钟稳定度∠5×10ˉ10∕24h,输入阻抗10 Ω ∕D C ,动态范围190dB,最小检测信号电压０.03μv、相位±0.1mard（毫弧度），最大输入信号电压±３２v,自动补赏电压±２.２５v（自动），增益１／８－６５５３６（自动）。 2.方法技术 80年代以来，方法理论和仪器都得到了很大发展，应用领域也扩展到了地质普查，勘探石油、天然气、地热、金属矿床，水文，环境等方面，从而成为受人重视的一种地球物理方法。目前在我国已将本方法作为危机矿山深部资源勘探的重要手段，在许多矿山取得了很好的效果。 可控源音频大地电磁测深法是以有限长地电偶极子为场源,在距偶极中心一定距离处同时观测电、磁场参数的一种电磁测深法。需要考虑的装置是： 测点距：２０－１００米 供电电极距：（AB）：１０００－３０００米 接收电极距（MN）：２０－１００米 可测扇区的夹角（?）≤１５° 我们可以用图1来说明最常用的一种赤道偶极装置进行标 量CSAMT法的测量过程： 场源：用发送机通过接地电极A、B向地下供交变电流， 在地下形成交变电磁场。电流的频率可在一定范围内变化，通 常从2-3~213Hz按2进制递变，在接地十分困难的地方可用不 接地回线作垂直磁偶极子来发送电磁场。 测量：在距离AB相当远的地方进行测量。所谓“相当远” 指的是在这些地方的电磁场已接近平面波，从而可使用卡尼亚
可控源音频大地电磁法（CSAMT）勘查方案 设计单位： 二〇〇八年四月
第一章前言 1.1 项目概况 目标任务是：查明区地层、及构造的分布情况……………………… 1.2位置与交通 1.3自然地理及经济地理概况 1.4以往开展的类似工作 第二章工作区域地质及构造情况 第三章工作方法 3.1测网布设 3.2 工作方法及技术要求 本次物探工作投入可控源音频大地电磁法执行以下有关规、规程： 1) 《可控源声频大地电磁法勘探技术规程》（SY/T 5772 – 2002） 2) 《物化探工程测量规》（DZ/T0153-1995） 3) 《地球物理勘查图式图例及用色标准》（DZ/T0069 –1993） （1）工作中采用的仪器为加拿大凤凰公司生产的V8多功能电法采集系统。 根据工作区要求的勘查深度大、附近人文干扰大等实际情况，采用抗干扰能力强的可控源音频大地电磁法（CSAMT法）进行勘查，CSAMT法测量方式采用标量。收发距暂定为3km，具体将按试验结果定。了解300m深度围岩体、构造分布情况。 （2)数据处理采用V8多功能采集系统配套反演软件。 了解矿区异常响应特征，包括异常强度、形态、围、时间特性、频率特性、地质噪声及信噪比等，查明外来电磁噪声电平及干扰特征，检查设计工作精度工作装置等是否合理工方法是否有效等，并依据方法试验结果确认，确定最佳的装置和测量参数。 3.3 质量要求和评价
3.4 可控源音频大地电磁法（CSAMT）精度及质量要求 1）本次CSAMT测量的质量评价将通过计算检查点与原始测量卡尼亚电阻率的均方相对误差Mr来衡量。其计算公式如下： Mr＜±5%为合格。 2）质量检查：总工作量的5%。 3）CSAMT工作精度 综合CSAMT测地工作精度要求，CSAMT精度用电磁法测地精度表中B级精度。 3.5 仪器型号及主要技术指标 3.5.1本项目拟使用以下几种物探仪器：V8多功能接收机、TXU-30多功能发射机、30KW发电机 3.5.2各仪器主要技术指标如下： 1）V8多功能接收机主要技术指标 V8是加拿大凤凰公司自1975年以来研制开发的第八代多功能电法系统，在非常成熟的系统2000和V5,V6A的基础上，V8更趋向于尽善尽美，包括轻便坚固的采集系统和GPS同步系统以及触摸式防水ASCII键盘和彩色的背光屏幕，让操作员可以轻松地对数据质量进行监控处理。 V8有三个电道和三个磁道，磁道可以连接MTC-50,AMTC-30磁探头或TDEM 线圈。V8可以单机工作;也可以和多个其他系统单元如V8或RXU-3ER（3个电道采集站）组成多测站多道无线局域网络采集系统。 所有地记录单元及场源发射均通过GPS信号保持精确同步,在GPS信号不好的地方,系统晶振时钟会自动启动同步. （1）其技术特点为： ●先进地模块化设计●灵活，配置可选择●重量轻，便携 式 ●工作温度：-20℃到+50℃●网络化，站与站或和发射机之间无连 线 ●场源和接收网络均通过GPS同步●不受地域限制高精度同步叠加，扫 频 ●可控源功能，用户可添加测量频点提高测量分辨率
可控源音频大地电磁测深CSAMT成果报告编写作业指导书1．目的 本规程对CSAMT成果报告编写所必须遵循的规则作了基本的规定，以保证报告的质量。 2．适用范围 本规范适用于CSAMT成果报告的编写工作。 3．总则 CSAMT成果报告编写必须严格执行本规定。 4．实施步骤 4.1分队在通过野外验收后一个月内拟定报告编写提纲报院物化探部审批。 4.2报告编写提纲已经审批，分队立即组织人员落实编写任务，报告编写时间规定为5个月。 4.3成果报告编写要求 4.3.1成果报告应实事求是，内容全面，突出，立论有据，文字简练，逻辑严密，所用名词、术语、符号、格式等必须统一。
4.3.2报告的附图，附件，附表应目的明确，配置得当，文字说明简练。 4.4成果报告的内容 4.4.1成果报告的正文应包括： a.承担地质任务及完成情况 b.测区地质、地球物理概况 c.野外工作方法与技术要求 d.资料的处理解释 e.地质推断 f.结论与建议 4.4.2成果报告附图包括： a.交通位置图 b.实际材料图 c.曲线类型图 d.电性参数剖面等值线图 e.频率测深工作成果图 f.电性－地质剖面图
d.其他图件 4.4.3成果报告附件包括： a.岩石电性资料说明 b.正反演解释方法论述 c.静态位移校正方法说明 d.正反演解释结果数据表及软盘 e.资料质量统计表 f.其它 4.5报告编写其间，分队要不定期开展讨论会，以便了解进展情况，处理有关问题。对各章节，分队技术负责必须认真审阅修改，以达到各方面的统一，必要时责成编写人修改，补充。 4.6经技术负责统稿后的初稿，报送院有关部门初审，初审通过的报告复制(一式八份)，同时向项目主管单位提交评审申请书。 4.7评审所需资料有：野外验收意见书和补充工作的报告，项目合同书，设计书，设计审查意见书，文字报告及附
AMT音频大地电磁法实验报告 本科生实习报告 实习类型生产实习题目AMT生产实习 学院名称地球物理学院专业名称勘查技术与工程学生姓名ZRY 学生学号指导教师 实习地点东苑及5417 实习成绩 二〇一二年十一月二〇一二年十一月 目录 AMT音频大地电磁法 摘要 学会使用V8仪器以及野外音频大地电磁法测量的基本原理和方法，从而进行数据资料的采集；此外也需要学会使用SSMT2000软件对所采集的电磁信号进行处理，最终通过一系列的计算得到最终的成果，这是要求学会AMT数据资料的处理与解释。 关键字：V8；SMT；SSMT2000 第1章AMT数据资料的采集 1.1数据采集仪器 V8主机，AMTC-30磁棒，不极化电极，GPS，电线及屏蔽电缆，CF卡以及读卡器，蓄电池等，参数设计工具软件TBLEDIT.exe，台式机或笔记本电脑。其中V8多功能电法仪具备时间域的常规电剖面、电测深、高密度电法、瞬变电磁测量功
能；具备频率域的MT（大地电磁法）AMT（音频大地电磁法）CSAMT（可控源音频大地电磁法）SIP（频谱激电）勘探测量功能. 1.2实习内容 1.学习使用V8仪器，会熟练操作V8仪器； 2.学会AMT数据资料采集的野外布线方式； 3.掌握音频大地电磁法的基本原理以及操作方式。 1.3V8布线方式 1.3.1“十”字布极法 图1“十”字布极法 工作特点：AMT/MT单点测；张量观测：五分量测量；为适应 不同地形条件。 1.3.2“L”型布极法 图 2 “L”型布极法 工作特点：AMT/MT单点测；张量观测：五分量测量；为适应 不同地形条件。 1.3.3“T”字型布极法 图 3 “T”字型布极法 工作特点：AMT/MT单点测；张量观测：五分量测量；为适应 不同地形条件。 1.3.4 RXU-3ER连接方法 图 44 RXU-3ER连接方法
可控源音频电磁法（CSAMT）勘查方案 设计单位： 二〇〇八年四月
第一章前言 1.1 项目概况 目标任务是：查明区地层、及构造的分布情况……………………… 1.2位置与交通 1.3自然地理及经济地理概况 1.4以往开展的类似工作 第二章工作区域地质及构造情况 第三章工作方法 3.1测网布设 3.2 工作方法及技术要求 本次物探工作投入可控源音频电磁法执行以下有关规、规程： 1) 《可控源声频电磁法勘探技术规程》（SY/T 5772 – 2002） 2) 《物化探工程测量规》（DZ/T0153-1995） 3) 《地球物理勘查图式图例及用色标准》（DZ/T0069 –1993） （1）工作中采用的仪器为加拿大凤凰公司生产的V8多功能电法采集系统。 根据工作区要求的勘查深度大、附近人文干扰大等实际情况，采用抗干扰能力强的可控源音频电磁法（CSAMT法）进行勘查，CSAMT法测量方式采用标量。收发距暂定为3km，具体将按试验结果定。了解300m深度围岩体、构造分布情况。 （2)数据处理采用V8多功能采集系统配套反演软件。 了解矿区异常响应特征，包括异常强度、形态、围、时间特性、频率特性、地质噪声及信噪比等，查明外来电磁噪声电平及干扰特征，检查设计工作精度工作装置等是否合理工方法是否有效等，并依据方法试验结果确认，确定最佳的装置和测量参数。 3.3 质量要求和评价
3.4 可控源音频电磁法（CSAMT）精度及质量要求 1）本次CSAMT测量的质量评价将通过计算检查点与原始测量卡尼亚电阻率的均方相对误差Mr来衡量。其计算公式如下： Mr＜±5%为合格。 2）质量检查：总工作量的5%。 3）CSAMT工作精度 综合CSAMT测地工作精度要求，CSAMT精度用电磁法测地精度表中B级精度。 3.5 仪器型号及主要技术指标 3.5.1本项目拟使用以下几种物探仪器：V8多功能接收机、TXU-30多功能发射机、30KW发电机 3.5.2各仪器主要技术指标如下： 1）V8多功能接收机主要技术指标 V8是加拿大凤凰公司自1975年以来研制开发的第八代多功能电法系统，在非常成熟的系统2000和V5,V6A的基础上，V8更趋向于尽善尽美，包括轻便坚固的采集系统和GPS同步系统以及触摸式防水ASCII键盘和彩色的背光屏幕，让操作员可以轻松地对数据质量进行监控处理。 V8有三个电道和三个磁道，磁道可以连接MTC-50,AMTC-30磁探头或TDEM 线圈。V8可以单机工作;也可以和多个其他系统单元如V8或RXU-3ER（3个电道采集站）组成多测站多道无线局域网络采集系统。 所有地记录单元及场源发射均通过GPS信号保持精确同步,在GPS信号不好的地方,系统晶振时钟会自动启动同步. （1）其技术特点为： ●先进地模块化设计●灵活，配置可选择●重量轻，便携 式 ●工作温度：-20℃到+50℃●网络化，站与站或和发射机之间无连 线 ●场源和接收网络均通过GPS同步●不受地域限制高精度同步叠加，扫 频 ●可控源功能，用户可添加测量频点提高测量分辨率
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第一章前言 1.1 项目概况 目标任务是：查明区地层、及构造的分布情况……………………… 1.2位置与交通 1.3自然地理及经济地理概况 1.4以往开展的类似工作 第二章工作区域地质及构造情况 第三章工作方法 3.1测网布设 3.2 工作方法及技术要求 本次物探工作投入可控源音频电磁法执行以下有关规、规程： 1) 《可控源声频电磁法勘探技术规程》（SY/T 5772 – 2002） 2) 《物化探工程测量规》（DZ/T0153-1995） 3) 《地球物理勘查图式图例及用色标准》（DZ/T0069 –1993） （1）工作中采用的仪器为加拿大凤凰公司生产的V8多功能电法采集系统。 根据工作区要求的勘查深度大、附近人文干扰大等实际情况，采用抗干扰能力强的可控源音频电磁法（CSAMT法）进行勘查，CSAMT法测量方式采用标量。收发距暂定为3km，具体将按试验结果定。了解300m深度围岩体、构造分布情况。 （2)数据处理采用V8多功能采集系统配套反演软件。 了解矿区异常响应特征，包括异常强度、形态、围、时间特性、频率特性、地质噪声及信噪比等，查明外来电磁噪声电平及干扰特征，检查设计工作精度工作装置等是否合理工方法是否有效等，并依据方法试验结果确认，确定最佳的装置和测量参数。 3.3 质量要求和评价
3.4 可控源音频电磁法（CSAMT）精度及质量要求 1）本次CSAMT测量的质量评价将通过计算检查点与原始测量卡尼亚电阻率的均方相对误差Mr来衡量。其计算公式如下： Mr＜±5%为合格。 2）质量检查：总工作量的5%。 3）CSAMT工作精度 综合CSAMT测地工作精度要求，CSAMT精度用电磁法测地精度表中B级精度。 3.5 仪器型号及主要技术指标 3.5.1本项目拟使用以下几种物探仪器：V8多功能接收机、TXU-30多功能发射机、30KW发电机 3.5.2各仪器主要技术指标如下： 1）V8多功能接收机主要技术指标 V8是加拿大凤凰公司自1975年以来研制开发的第八代多功能电法系统，在非常成熟的系统2000和V5,V6A的基础上，V8更趋向于尽善尽美，包括轻便坚固的采集系统和GPS同步系统以及触摸式防水ASCII键盘和彩色的背光屏幕，让操作员可以轻松地对数据质量进行监控处理。 V8有三个电道和三个磁道，磁道可以连接MTC-50,AMTC-30磁探头或TDEM 线圈。V8可以单机工作;也可以和多个其他系统单元如V8或RXU-3ER（3个电道采集站）组成多测站多道无线局域网络采集系统。 所有地记录单元及场源发射均通过GPS信号保持精确同步,在GPS信号不好的地方,系统晶振时钟会自动启动同步. （1）其技术特点为： ●先进地模块化设计●灵活，配置可选择●重量轻，便携 式 ●工作温度：-20℃到+50℃●网络化，站与站或和发射机之间无连 线 ●场源和接收网络均通过GPS同步●不受地域限制高精度同步叠加，扫 频 ●可控源功能，用户可添加测量频点提高测量分辨率
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第一章前言 1.1 项目概况 目标任务是：查明区地层、及构造的分布情况……………………… 1.2位置与交通 1.3自然地理及经济地理概况 1.4以往开展的类似工作 第二章工作区域地质及构造情况 第三章工作方法 3.1测网布设 3.2 工作方法及技术要求 本次物探工作投入可控源音频电磁法执行以下有关规、规程： 1) 《可控源声频电磁法勘探技术规程》（SY/T 5772 – 2002） 2) 《物化探工程测量规》（DZ/T0153-1995） 3) 《地球物理勘查图式图例及用色标准》（DZ/T0069 –1993） （1）工作中采用的仪器为加拿大凤凰公司生产的V8多功能电法采集系统。 根据工作区要求的勘查深度大、附近人文干扰大等实际情况，采用抗干扰能力强的可控源音频电磁法（CSAMT法）进行勘查，CSAMT法测量方式采用标量。收发距暂定为3km，具体将按试验结果定。了解300m深度围岩体、构造分布情况。 （2)数据处理采用V8多功能采集系统配套反演软件。 了解矿区异常响应特征，包括异常强度、形态、围、时间特性、频率特性、地质噪声及信噪比等，查明外来电磁噪声电平及干扰特征，检查设计工作精度工作装置等是否合理工方法是否有效等，并依据方法试验结果确认，确定最佳的装置和测量参数。 3.3 质量要求和评价
3.4 可控源音频电磁法（CSAMT）精度及质量要求 1）本次CSAMT测量的质量评价将通过计算检查点与原始测量卡尼亚电阻率的均方相对误差Mr来衡量。其计算公式如下： Mr＜±5%为合格。 2）质量检查：总工作量的5%。 3）CSAMT工作精度 综合CSAMT测地工作精度要求，CSAMT精度用电磁法测地精度表中B级精度。 3.5 仪器型号及主要技术指标 3.5.1本项目拟使用以下几种物探仪器：V8多功能接收机、TXU-30多功能发射机、30KW发电机 3.5.2各仪器主要技术指标如下： 1）V8多功能接收机主要技术指标 V8是加拿大凤凰公司自1975年以来研制开发的第八代多功能电法系统，在非常成熟的系统2000和V5,V6A的基础上，V8更趋向于尽善尽美，包括轻便坚固的采集系统和GPS同步系统以及触摸式防水ASCII键盘和彩色的背光屏幕，让操作员可以轻松地对数据质量进行监控处理。 V8有三个电道和三个磁道，磁道可以连接MTC-50,AMTC-30磁探头或TDEM 线圈。V8可以单机工作;也可以和多个其他系统单元如V8或RXU-3ER（3个电道采集站）组成多测站多道无线局域网络采集系统。 所有地记录单元及场源发射均通过GPS信号保持精确同步,在GPS信号不好的地方,系统晶振时钟会自动启动同步. （1）其技术特点为： ●先进地模块化设计●灵活，配置可选择●重量轻，便携 式 ●工作温度：-20℃到+50℃●网络化，站与站或和发射机之间无连 线 ●场源和接收网络均通过GPS同步●不受地域限制高精度同步叠加，扫 频 ●可控源功能，用户可添加测量频点提高测量分辨率