艾都ADMT-EH大地电导率仪是什么

发布网友发布时间：2024-05-01 12:40

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热心网友时间：2024-05-30 16:59

（一）仪器简介

EH-4（Stratagem^TM）电导率成像系统是1995年下半年，由美国Geometrics公司和EMI公司联合推出的新一代电磁法仪器。其突出优点是采用人工源和天然源相结合的方式进行数据采集，同时配以较强的实时现场处理功能，从而在整体上提高了电磁法工作的效率和效果。此外，其信号处理技术和资料处理方法均采用了当今电磁法研究领域的最新成果，更提高了仪器的领先性。

电磁法勘探具有不受高阻屏蔽，对低阻层反映灵敏和工作效率高等优点，是替代常规直流电法的理想方法。国内外先后有各种频率测深仪推出，包括磁偶源和电偶源两种方法（CSAMT即属电偶源频率测深法）。上述方法均为频率域对应频点测量，最突出的问题是低频部分的近场效应问题，且大多数采用标量测量方式，在电阻层非水平条件下，应用效果不很理想。另外，资料处理方法也相对落后。

电磁法的另一个领域是以测量大地构造为主的大地电磁测深法。其特点是在时间域观测大地电磁场的时序变化，再通过频谱分析获取不同频率的电磁场的信号进行处理分析。

EH-4电导率成像系统是根据天然电磁波频谱特征，结合上述两种类型电磁法的优点研制而成的一种新型电磁法设备。其观测采集、信号处理采用了大地电磁法的整套理论，而在高频段天然电磁的信号微弱频段采用了人工磁偶源加以补充，从而克服了频率测深法的近场问题和大地电磁测深法频段过低的问题，使其更加适合中浅层地质问题的勘探。此外，由于对电磁法勘探原理的深入认识，EH-4系统采用以矢量方式来确定阻抗元素的办法计算地层电阻率，从而更准确地确定地层电性特征。

（二）基本原理

电磁法的理论是以电磁波传播的麦克斯韦方程为基础，根据电磁波在介质中的传播理论，介质的电阻率值与电磁场的分量满足以下公式：

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式中，ρ_xy为介质电阻率，E_x、H_y分别为相互垂直的一组电场强度和磁场强度，f为电磁波的频率。

根据电磁波的趋肤效应，频率越低，电磁波在介质中的传播距离越远，反之则越近。通过在地表观测不同频率电磁场的变化，可以经上式求得介质的电性变化，这就是电磁法赖于勘探的基础。

上述的电阻率公式仅是一个简单的理*式，实际地层的电阻率需四个张量阻抗元素来确定，通过在地表观测两组互相正交的电磁场分量，在实测值与理论值之间进行比较来确定地层的视电阻率值。

EH-4的基本工作原理大致如下：首先通过不同的频率窗口观测两组电磁场的时序变化，然后进行频谱分析，获得对应时序频段的功率谱，之后通过功率谱计算张量阻抗元素，从而求取对应频率的视电阻率和相位值。同时给出谱的相关度及电磁场相关度，供资料质量分析使用。最后通过视电阻率的视相位随频率变化进行一维连续的Bostik反演，获取单点的初步结果。对多点资料再进行拟二维的EMAP反演，从而得到更详细的地层变化特征。

（三）工作方式和主要技术指标

EH-4电导率成像系统可以采用两种工作方式，即单点测深和EMAP连续剖面方式。

观测方式有四种：

（a）E_x、H_y——标量方式；

（b）E_x、E_y、H_y——矢量方式；

（c）E_x₁、E_x₂、H_y——标量方式；

（d）E_x、H_y、E_y、H_x——矢量方式。

即EH-4系统可以针对不同的地质条件，采用矢量和标量方式工作，布极也可以有不同方式。

设备主要技术指标：磁棒频率范围100kHz～10Hz；发射机功率36mA/m²；主机CPU486，主频66M，硬盘850M。

（四）主要技术特点

（1）EH-4电导率成像系统是在吸收了近十余年来电磁法技术的新成果和新认识基础上发展出来的一种新仪器设备，其技术的领先性是不言而喻的，无论其采集方式、资料处理方法和智能化程度均远远领先于现有同类方法。

（2）应用于干旱地区时，采用磁偶源发射或天然场，克服了由于接地阻抗过大而不能供电的弊病（相对电偶源而言），极大地提高了工作效率，同时部分可控源方式避免了近场校正带来的客观误差。

（3）采用时序采集办法，极大地提高了频点的密度（100kHz～10Hz为58频点），是其它现有方法的4～5倍，从客观上提高了电磁法的纵向分辨能力。其电性分辨能力不仅远大于直流电测深，而且也比现有可控源电磁法（CSAMT）明显提高。

（4）资料处理采用EMAP方法，有效提高了电磁法对静态问题的处理手段，使应用更趋简单和易于掌握。同时EMAP的应用和电磁法的固定电极距较小的优势，能够有效提高勘探的横向分辨率。

（5）系统的标准配置频段100kHz～10Hz，其探测深度较为适中，更适合中浅深度的水文地质和工程地质工作。

（6）由于近地表电性不均匀性和地形等影响，虽然EH-4系统采用EMAP方法处理这种影响，但其对解释结果仍存有一定的误差，目前在此方面只能通过已知资料进行校正和再解释。

（7）EH-4系统低频段以接收天然场为主，事实上使其低频部分抗干扰能力较差。加之天然场信号不太稳定，时常引起频点缺失问题和低频资料变形问题。对此，目前只能以避开干扰区和掌握观测时间两方面去减小该类影响。