[发明专利]超深层大地电磁测深数据采集方法

权利要求书

1.超深层大地电磁测深数据采集原理，其特征在于：

a、超深层大地电磁场的有效场源是来自于地球内部外地核及地幔软流层导电流体和磁场的相互作用产生的相对稳定的时变电磁场；

b、大地电磁场能量由电磁波的电场和磁场交替传播到地面，我们在地面采集到的电场信号和磁场信号分别是电磁波穿过地壳衰减后电场和磁场剩余的能量值；

c、在同一频率下辐射到地表的电磁波，叠加后形成一个两倍于振幅的峰峰值包络线内递进的能量包，使得在任一时刻采集到的信号值都是该频率电磁波的最大能量值；

d、地球内部介质属性为非线性不均匀各向异性的弱导电媒质，并非线性均匀各向同性的导电媒质，弱导电媒质中的电导率远小于磁导率、介电常数等参数值的影响，能够反映大地介质构成的不是电阻率、而是介质各种性能参数对于电磁波能量的综合衰减率；

e、因在非线性弱导电媒质中介质的电导率σ可以忽略不计，电磁波的衰减与频率无关，即地下不同深度介质衰减程度的大小与深度无关，理论上在地面采集到的大地电磁信号包含了从场源到地表所有介质分层的信息；

f、因在地面通过电极测取电场信号存在很大的干扰因素及体积效应，可以仅用一个垂放的磁感应器测取深部电磁场源辐射到地面电磁波的磁场分量信号，通过地下介质电磁反应信息相对独立地体现超深层地下介质构成。

2.根据权利要求1所述定义的超深层大地电磁测深数据采集原理，建立超深层大地电磁测深数据采集方法的特征在于：

a、大地电磁场的有效场源是来自于地壳之下相对稳定的时变电磁场，其形成的电磁波穿过地壳辐射到地面后为剩余电磁波能量值，我们要采集的能够反映超深层介质信息的大地电磁场信号全部来自于地下，地面上空的电磁场信号皆可视为干扰信号；

b、大地电磁场能量由电磁波的电场分量和磁场分量组成，在地面上采集的无论是电场分量或磁场分量的值都可以相对独立地表征地下介质的电磁反应特性，因使用电极采集电场分量信号存在明显的体积效应和电磁干扰，故选择仅用一个磁感应器采集大地电磁场源辐射到地面电磁波的磁场分量信号，相对独立地体现地下介质电磁反应信息及地质结构；

c、地球内部介质属性为非线性不均匀各向异性的弱导电媒质，弱导电介质的电导率远小于磁导率、介电常数等参数值的影响，实际反映大地介质构成的不是电阻率、而是介质各种性能参数对于电磁波能量的综合衰减率，不能把大地电磁场向地面辐射的电磁波简单地分解成TE波或TM波，将磁感应器垂直于地面即可接收到电磁波磁场分量的各向异性场能的综合值；

d、在同一频率下辐射到地面的电磁波，叠加后形成一个两倍于振幅的峰峰值包络线内递进的能量包，使得在任一时刻采集到的信号值都是该频率电磁波的最大能量值，在地面采集到电磁波电场或磁场的值始终为最大能量值，无须长时间采集并加权平均计算；

e、因地下不同深度介质对电磁波衰减程度的大小与深度基本无关，实际勘探深度不受介质波阻抗累积效应的影响，只会随着地面电磁干扰强度的增大而减少，现仅用一个垂直于地面的磁感应器、使其尽可能屏蔽掉地面之上的电磁干扰信号，使采集到反映深部介质电磁特性信息的有效深度达到万米之下。