[发明专利]一种CSAMT纵向分辨率判定和一维真电阻率精细反演方法

说明书

技术领域

本发明属于地球物理勘探领域，具体涉及一种电和电磁法勘探方法。

背景技术

随着对勘探精度要求的不断提高，除了采用密集的测点提高横向分辨率以外，还通过增加频点来提高CSAMT（Controlled Source Audio-frequencyMagneto-Telluric，CSAMT）方法的纵向分辨率。如加拿大Phoenix GeophysicsLimited公司的V8仪器在0.1Hz~9600Hz范围内提供了多达249个可供选择的频点^[1]，美国Zonge公司的频点也有48个^[2]。但是，CSAMT的纵向分辨率并不会随着频点的增加无限制地增加。地质体的结构、埋深、与围岩电阻率的差异，电磁噪声等都对纵向分辨率产生影响。为了判别纵向分辨率与频点的关系，可以进行一维、二维、三维计算或实验模拟^[3-6]。但是，与纵向分辨率有关的各种因素是相互影响、复杂多变的，不可能穷尽所有情况，需要有一种具有普遍性的判别方法。能够给出纵向分辨率的上限，对CSAMT观测数据的反演解释具有重要的意义。众所周知，因信噪比和接收机灵敏度的限制，人工源电磁勘探不可能完全做到在远区观测。受中近区场的影响，远区场定义的视电阻率不能反映全区的地层响应，还有电磁波干涉导致的假极值效应，都使得视电阻率-深度剖面上出现了与地层电性不相符的电阻率异常，为此发展了全场域曲线拟合真电阻率层状反演算法[3,7]。但真电阻率曲线拟合反演层数较少，计算结果形成的电性剖面还不能很好地表示地层的细微变化，限制了真电阻率算法在CSAMT数据解释中的作用。

对比文件

[1]http://www.phoenix-geophysics.com/

[2]http://www.zonge.com/

[3]陈明生,闫述.论频率测深应用中的几个问题.北京:地质出版社,1995Chen M S,Ydn S.Problems in application of frequency soundings(in Chinese).Beijing:Geological Publishing House,1995

[4]Mitsuhata Y.2-D electromagnetic modeling by finite-element method with a dipolesource and topography.Geophysics,2000,65(2):465-475

[5]Boschetto N B,Hohmann G W. Controlled-source audiofrequency magnetotelluricresponses of three-dimensional bodies.Geophysics,1991,56(2):255-264

[6]Frischnecht F C.Electromagnetic physical scale modeling,in Nabighian M N,ed.,Electromagnetic methods in applied geophysics Volume1,Theory:Chapter6.SEGBooks,1988,365-442

[7]Routh P S,Oldenburg D W. Inversion of controlled-source audio-frequencymagnetoteluric data for a horizontal-layered earth.Geophysics,1999,64(6):1689-1697

现有研究缺乏CSAME纵向分辨率和频点关系的判断准则，使实际的勘探工程一方面因频点密度不够达不到提高探测精度的目的，另一方面频点过密对于提高探测精度也无帮助。甚至将观测中的电磁干扰作为地质异常的反映，用过小的电性差异解释地质异常，导致解释错误，降低了结果的可靠性。虽然全场域拟合反演可以得到地层的真电阻率和厚度，避免了远区视电阻率的中近区影响和假极值效应，但是拟合反演设置的地层层数往往过少，形成的电阻率-深度剖面不够精细，同样达不到精细勘探的目的。此外，拟合反演的结果和初始条件有关。现有的研究为了表示某种反演算法的性能，设置的初始条件与实际地层相差较多，如将均匀半空间设为初始条件等，没能充分利用测区的电测井等地质资料。

发明内容