EH4雙源大地電磁測深系統

及其應用EH4雙源大地電磁測深系統

及其應用一、方法簡介及發展現狀二、EH4的工作原理三、EH4的應用實例一、方法簡介及發展現狀眾所周知，地下一千米至幾百米上下的范圍內，正是人類經濟、文明活動在地殼上層最活躍的深度。而適用于該深度范圍的電法儀器相對較少，也正是這種現狀激發了國內外眾多的科學家和儀器制造商要研制開發出一種既輕便又可以勘探淺、中深度的電法儀器。眾所周知，地下一千米至幾百米上下的范圍內，正是人類經濟、文明EH4雙源大地電磁測深系統上世紀90年代中期，由美國EMI公司和以制造高分辨率地震儀著名的Geometrics公司聯合研制出EH4。這是全新概念的電導率張量測量儀。該儀器利用大地電磁的測量原理，同時配置了磁偶極子發射源。這種發射源的天線是一對十字交叉的天線，組成兩個正交方向的磁偶極子，采用汽車電瓶供電，發射頻率從500Hz到100KHz，以彌補大地電磁場的寂靜區和幾百赫茲附近的人文造成的電磁干擾諧波。EH4雙源大地電磁測深系統上世紀90年代中期，由美國EMI公EH4雙源大地電磁測深系統及其應用課件EH4方法的重要意義EH4遵循大地電磁測深（MT）的基本原理，支持音頻大地電磁測深（AMT）和可控源音頻大地電磁測深（CSAMT）,屬于部分可控源與天然場源相結合的一種大地電磁測深系統。。EH4出現為1000米左右范圍的電法勘探提供了一種具有現實價值的新手段，很快成為解決這一深度范圍內的各種地質問題的有效工具。EH4方法的重要意義EH4遵循大地電磁測深（MT）的基本原理EH4技術發展現狀目前，AMT采集技術研究朝兩個相反的方向發展：一個是重設備、大功率可控源音頻大地電磁法。其代表是GDP系列和V系列電法儀。這一類儀器采用大功率的電偶源場。另一個發展方向則是輕設備，小功率，其代表是EH-4系統。EH4研究了天然場的特點，認為500Hz以上的波段受當前人文活動干擾較大。因此，設計用500Hz以上的高頻人工場作為補充。EH4采用一組垂直布置的水平磁偶極子作為場源。EH4技術發展現狀目前，AMT采集技術研究朝兩個相反的方向發8目前我國使用的大地電磁儀器:1）小功率、輕型設備美國EMI公司和Geometrics公司的EH-42）大功率重設備

加拿大Phoenix公司的V8

美國Zonge公司的GDP32Ⅱ

德國Metronix公司的GMS-068目前我國使用的大地電磁儀器:EH4具有的優勢

EH4可以使用人工電磁場和天然電磁場兩種場源。因此其所具有的優勢就包括：人工場源用在信號較弱或沒有信號的地區，保證全頻段觀測到可靠信號；它支持張量人工場源的測量，反演X-Y電導率張量成像剖面，對判斷二維構造特別有利，而一般人工場源電磁測深僅能進行標量測量，不能正確判斷二維構造；

整套儀器設備輕便，觀測時間短，完成一個1000米深度的電磁測深，大約只需15分鐘左右，具有較高的工作效率，為進行EMAP連續觀測提供技術保證；實時數據處理與成像，資料解釋簡捷，圖像直觀。EH4具有的優勢EH4可以使用人工電磁場和天然電磁場一、方法簡介及發展現狀二、EH4的工作原理三、EH4的應用實例一、方法簡介及發展現狀基本原理EH4屬于部分可控源與天然場源相結合的一種大地電磁測深系統。其觀測的基本參數為：正交的電場分量（Ex,Ey）和磁場分量（Hx,Hy）的時間序列。然后通過傅立葉變化將時間域的電磁信號變成頻譜信號，得到Ex、Ey、Hx、Hy，最后計算卡尼亞電阻率：

基本原理EH4屬于部分可控源與天然場源相結合的一種大地電磁測如何達到測深的目的？電磁波在大地介質中的穿透深度（或趨膚深度）與頻率有關。穿透深度可由下式表示：高頻的資料主要反映淺部介質的電性特征，而低頻資料則主要反映深部介質的電性變化特征。在一個寬頻帶上測量E和H，并由此計算出不同頻率下的卡尼亞視電阻率和相位，可以確定地下巖層的電性結構和地質構造。如何達到測深的目的？電磁波在大地介質中的穿透深度（或趨膚深度勘探深度把電磁波能量衰減到原來的50%時的傳播深度定義為勘探深度，它可以近似的由下式計算：

勘探深度把電磁波能量衰減到原來的50%時的傳播深度定義為勘探Ex、EyHx、Hy信息采集前置放大濾波主機數據存儲處理@文件時間序列互功率譜阻抗文件EH4電導率成象系統由接收、發射、資料處理構成Ex、Ey前置放大主機數據@文件時間序列互功率譜阻抗文件EHEH4雙源大地電磁測深系統及其應用課件一、方法簡介及發展現狀二、EH4的工作原理三、EH4的應用實例一、方法簡介及發展現狀EH4在礦產勘探中的應用EH4在礦產勘探中的應用實例1：甘肅某金礦區EH4勘探實例1：甘肅某金礦區EH4勘探甘肅某金礦7勘探線EH4連續電導率剖面（上）及解譯圖（下）

（１）低阻（＜１K

Ω·ｍ）電性體，分布廣泛，并對稱分布于高電阻率電性體兩側，構成本區電性體的主體，結合本區圍巖產狀特點綜合分析加以判斷，應為本區含礦主體巖石即隱爆凝灰角礫巖；（２）中等電阻率（１K～２KΩ·ｍ）電性體呈不規則團塊狀、透鏡狀產出，可能是礦體產出部位；（３）高阻（２K～５KΩ·ｍ）電性體，呈柱狀、不規則團塊狀和巖體狀產于低電阻率電性體之中，淺部（＞３０００ｍ）不規則團塊狀和透鏡狀應為隱爆巖漿角礫巖，深部（＞３０００ｍ）應為花崗巖體。甘肅某金礦7勘探線EH4連續電導率剖面（上）及解譯圖（下）實例2：內蒙大山鐵礦EH4勘探實例2：內蒙大山鐵礦EH4勘探內蒙大山鐵礦成礦機理內蒙大山鐵礦成礦機理EH4雙源大地電磁測深系統及其應用課件礦區內四條EH-4深部地球物理測線聯合對比圖礦區內四條EH-4深部地球物理測線聯合對比圖實例3：

EH4在幾個危機礦山中的應用效果實例3：

EH4在幾個危機礦山中的應用效果N布爾克斯岱金礦床該礦床的地表氧化礦采盡后已廢棄多年。鉆探控制深度<200米。

礦化蝕變帶長約1500米，已控制了I、II號礦體，走向95

,傾向185,傾角75。N布爾克斯岱金礦床該礦床的地表氧化礦采盡后已廢棄多年。鉆探控孔深850m為了驗證成礦理論和成礦預測，又開展了深部地球物理工作，漏斗孔深850m為了驗證成礦理論和成礦預測，又開展了深部地球物理高電阻率（１０００～５１７９Ω·ｍ）電性體為次火山巖；廣泛分布的中等電阻率（３５０～８００Ω·ｍ）電性體應為本區主體巖石即安山巖；低電阻（小于１５０Ω·ｍ）電性體產出位置與淺部已知礦（化）體和鉆孔資料對比分析發現，淺部低電阻異常區與地表礦（化）體出露位置和鉆孔見礦位置吻合，因此，淺部低電阻率電性體與已知礦化蝕變體相對應，地下２００ｍ以下的低電阻率異常與淺部已知礦體的低電阻率異常相同，其延深與淺部已知礦體向深部延伸的趨勢一致；推斷深部低電阻率異常亦可能反映的是礦化異常。高電阻率（１０００～５１７９Ω·ｍ）電性體為次火山巖；廣泛分實例4：在云南某金屬礦的應用實例4：在云南某金屬礦的應用實例5：

EH4在韌性剪切帶型金礦成礦帶的應用實例5：

EH4在韌性剪切帶型金礦成礦帶的應用金礦銅礦多金屬礦鐵礦稀有金屬礦鉛鋅礦科克薩依薩爾布拉克多拉納薩依托庫孜巴依阿舍勒可可托海喬下哈拉哈拉通克可可塔勒蒙庫鐵木爾特阿巴宮薩熱闊布工作礦區分布沿額爾齊斯構造帶考察和工作的金礦床:多拉納薩依金礦區、阿克薩依、托庫孜巴依金礦區、薩爾塑克金礦，薩爾布拉克金礦床、科克薩依金礦床、馬熱勒特、阿拉塔斯、扎克特、喀臘薩依金礦、老山口、小薩爾布拉克金礦點等（底圖據王京彬等，1999）工作區阿克薩依薩爾塑克一、韌性剪切帶型金礦金礦銅礦多金屬礦鐵礦稀有金屬礦鉛鋅礦科克薩依薩爾布拉克多拉納西部哈巴河東部青河中部富蘊西部哈巴河東部青河中部富蘊左圖反映了地下存在２種不同的電性體：低阻電性體（＜２６０Ω·ｍ），呈脈狀、不規則透鏡狀分布于中高電阻率電性體之中，最大延深可達４００ｍ。中高阻電性體（＞５００Ω·ｍ）構成本區電性體的主體。礦化蝕變的展布受斷裂構造的控制，在電阻率異常剖面上呈比較明顯的帶狀。對比研究表明，淺部地球物理低阻異常位置與地表礦化蝕變帶位置完全吻合，且該異常帶向深部穩定延伸，并形成較大的低電阻率異常區。隨后的鉆探結果驗證了該區的地球物理異常。左圖反映了地下存在２種不同的電性體：低阻電性體（＜２６０Ω

EH4在地下水勘探中的應用EH-4電導率成像法主要是通過觀測地層電性參數在縱向及橫向上的變化特征，來確定地層巖性結構、巖溶發育帶或巖石破碎位置以及預測地下水水質的變化規律，是一種先進的頻率域電磁法勘查技術，代表當今國際上電磁法勘查技術的發展趨勢，其主要特點是：探測深度大，分辨率高；不足之處在于容易受到近場影響。

EH4在地下水勘探中的應用EH-4電導率成像法EH4雙源大地電磁測深系統及其應用課件EH4雙源大地電磁測深系統及其應用課件內蒙清水河縣小缸房鄉EH-4找水電阻率剖面鉆井見水測量單位:Ohm.m美國勞雷公司內蒙煤田地質局Ohm.m鉆井出水內蒙清水河縣韭菜莊鄉新村EH-4找水電阻率剖面內蒙清水河縣小缸房鄉EH-4找水電阻率剖面鉆井見水測量單位:

EH4在工程勘察中的應用