[发明专利]一种轴向同线方式的地面可控源电磁勘探方法

说明书

技术领域：

本发明涉及一种地面可控源电磁勘探方法，尤其是一种基于轴向同线方式的地面可控源电磁勘探方法。

技术背景：

可控源音频大地电磁测深法(Controlled Source Andio-frequency Magnetotelluric，缩写为CSAMT)是在大地电磁法(MT)的基础上发展起来的一种人工源频率域电磁测深方法，随着地球物理勘探的推广和发展，其在找矿、找水、工程建设、地灾防治等许多的领域都有着重要的影响力。该方法通过在有限长接地导线或不接地线圈中供入音频电流，以产生相应频率的电磁场，在距发射源十几公里的测线上接收相互正交的电磁场响应分量，通过反演解释以获得地下地质信息。目前，浅层、简单地质结构下的地球物理勘探应用都取得了很大的突破，并且在被逐渐完善。常规CSAMT探测方法接收位于发射旁侧4-10Km，具有勘探深度大、数据采集量大、分辨率高、受地形影响小，对低阻层敏感等特点，在深部资源勘查中得到普遍应用，发展非常迅猛。但是在测量高阻目标体时响应却不灵敏，即在需要进行表现为高阻的地层资源探测时常规方法已经不能满足探测需求。

CN102707323A公开了一种《用于地质勘探的可控源音频磁场测深法》：采用发射源和接收系统旁侧平行的分布方式，测量系统布置如图2所示。这种测量系统以有限长接地电偶极子为场源,在发射源的远区(收发距r≥3-5δ)处同时观测电、磁场参数，系统通过测量测区内各个接收点的水平电场强度Ex及垂直磁场强度Hy，联合从而计算得到地下地质结构的视电阻率，进而反演出地下介质结构信息。但这种测量方式只对低阻区敏感，对高阻目标反映不灵敏，且对地质体空间分布细节反应不灵敏。

在海洋电磁测量中有基于轴向同线方向的拖拽测量方法，但是海洋电磁测量过程中所用的频率单一，不能大范围的反应地下地质情况。

发明内容：

本发明的目的就是针对上述技术的不足，提供一种轴向同线方式的地面可控源电磁探测方法。通过改变接收系统分布方式令接收系统沿着发射系统轴向分布，通过测量轴向分布的各接收点的水平电场强度Ex，进而得到电磁响应随发射频率变化曲线。通过源的信息、接收到的电磁响应以及轴向电磁响应全区公式，计算得到地下介质视电阻率随频率的关系，最终通过反演得到地下介质结构信息。

一种轴向同线方式的地面可控源电磁勘探方法按以下方式工作：

a、根据测量任务设定收发距，具体收发距根据测区地形及地质条件通过趋肤深度公式r≥2δ_max计算得出，布置发射系统位置，δ_max为最大趋肤深度；

b、沿发射源轴向同线方向确定测线并布置发射系统及接收系统，同时记录发射系统的信息包括：地理位置坐标、发射电流大小，收发极距；

上述测线，沿发射源轴向同线方向布置且可测扇区角度不应超过60度；

c、按照探测区域及探测深度确定探测频率，将确定的频率范围列成一个频率表，设置场源按频率表依次发射不同频率的电磁波，直至频率表中的每个频点发射完毕；

上述频率表,频率范围是0.1Hz到10kHz，具体频率值由所需探测深度和纵向分辨率确定，任意发射频率fn对应的趋肤深度为其中ρ为大地电阻率。

d、接收系统与发射同步,接收并记录x方向电场强度Ex，将记录的数据按时间序列存储；

e、根据如下空气波影响公式计算空气波的影响因子：