中華人民共和國地質(zhì)礦產(chǎn)行業(yè)標準中華人民共和國自然資源部發(fā)布IDZ/T0173—2022前言 1范圍 12規(guī)范性引用文件 1 13.1術語和定義 13.2縮略語 23.3符號和計量單位 24總則 24.1應用范圍 24.2應用條件 35技術設計 35.1設計準備 3 35.3設計書編寫 4 46儀器設備 56.1基本要求 56.2儀器設備使用與維護 57野外工作 57.1儀器檢測 57.2技術參數(shù)選擇 6 67.4觀測裝置的敷設 67.5觀測 77.6質(zhì)量檢查與評價 87.7野外資料驗收 98資料處理解釋與圖件編制 8.1資料處理 8.3圖件編制 9報告編寫及資料提交 9.1編寫要求 9.2報告內(nèi)容 9.3資料提交 ⅡDZ/T0173—2022附錄A(資料性)大地電磁測深野外工作用表 附錄B(規(guī)范性)測點質(zhì)量檢查與評價表 附錄C(資料性)大地電磁反演模型可靠性測試 Ⅲ本文件按照GB/T1.1—2020《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。本文件以DZ/T0173—1997《大地電磁測深法技術規(guī)程》為基礎，結(jié)合當前大地電磁測深法技術發(fā)展現(xiàn)狀和實際應用情況進行了修訂。與DZ/T0173—1997相比，除結(jié)構(gòu)調(diào)整和編輯性修改外，主要技術變化如下：a)細化了應用范圍(見4.1),修改了應用條件(見4.2);b)增加了設計準備工作中的有效性分析與試驗(見5.1.3),修改補充了測線、測網(wǎng)設計(見5.2);c)增加了儀器設備的基本要求與使用維護(見6);d)修改了野外工作中的儀器檢測(見7.1);e)增加了技術參數(shù)選擇試驗(見7.2)和感應式磁探頭布設要求(見7.4.3);f)修改了質(zhì)量檢查與評價(見7.6);g)補充了野外資料驗收內(nèi)容(見7.7);h)增加了數(shù)據(jù)處理與分析(見8.1.2)和數(shù)據(jù)反演(見8.1.3);i)增加了資料解釋(見8.2);j)修訂了附錄A和附錄B,增加了附錄C和9個相關表格。本文件由中華人民共和國自然資源部提出。本文件由全國自然資源與國土空間規(guī)劃標準化技術委員會(SAC/TC93)歸口。本文件起草單位：中國地質(zhì)科學院地球物理地球化學勘查研究所、中國地質(zhì)大學(北京)、中國地震局地質(zhì)研究所、成都理工大學、安徽省勘查技術院、中國地質(zhì)大學(武漢)。本文件及其所代替文件的歷次版本發(fā)布情況為：——1997年首次發(fā)布為DZ/T0173—1997。——本次為首次修訂。1大地電磁測深法技術規(guī)程告編寫及資料提交等工作的基本要求和技術規(guī)則。本文件適用于自然資源行業(yè)在陸地開展的大地電磁測深工作。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，DZ/T0069地球物理勘查圖圖式圖例及用色標準DZ/T0153物化探工程測量規(guī)范3.1術語和定義下列術語和定義適用于本文件。同時觀測天然變化的、互為垂直的電磁場分量，用以探測地球內(nèi)部電性結(jié)構(gòu)的一種被動源頻率域測深方法。根據(jù)測量頻率范圍可進一步分為音頻大地電磁測深(頻率范圍10000Hz～0.1Hz)、寬頻大地電磁測深(頻率范圍300Hz～1.0×10-3Hz)和長周期大地電磁測深(頻率范圍0.1Hz～1.0×10-?Hz)。阻抗相位impedancephase電場水平分量和與之垂直的磁場分量頻譜之間的相位差。由表面阻抗和信號頻率(或周期)計算的參數(shù)，是給定頻率下電磁場影響所能涉及范圍內(nèi)地下巖石電性的綜合反映。根據(jù)垂直磁場與水平磁場之間的變化關系，指示構(gòu)造走向和傾向方位的一項參數(shù)指標。2地下為二維介質(zhì)時，大地電磁場可解耦成相互獨立的E偏振波和H偏振波，其中E偏振波電場分量平行于構(gòu)造走向，稱為橫電(TE)極化模式；H偏振波磁場分量平行于構(gòu)造走向，稱為橫磁(TM)極化模式。3.2縮略語下列縮略語適用于本文件。AMT音頻大地電磁測深AudioMagnetotelluricSoundingMT大地電磁測深MagnetotelluricSoundingLMT長周期大地電磁測深LongPeriodMagnetotelluricSounding3.3符號和計量單位下列符號適用于本文件。大地電磁測深法常用符號和計量單位見表1。表1符號和計量單位1fHz(赫[茲])2Ts(秒)3δm,km(米，千米)4Dm,km(米，千米)5E電場mV/km(毫伏[特]每千米)6HnT,T(納特[斯拉],特[斯拉])7Ω·m(歐[姆]·米)8φ阻抗相位Degree(度)9P電阻率Ω·m(歐[姆]·米)RΩ(歐[姆])a(°)(度)S二維偏離度%4.1應用范圍大地電磁測深法主要應用于地殼上地幔結(jié)構(gòu)探測、油氣資源調(diào)查、礦產(chǎn)資源勘查、地熱與地下水資源調(diào)查、工程與環(huán)境地質(zhì)調(diào)查、地震火山觀測等。34.2應用條件4.2.1目標體與圍巖存在可探測到的電性差異。4.2.2目標體尺度產(chǎn)生引起可分辨的異常。4.2.3信噪比能滿足本文件所規(guī)定的觀測數(shù)據(jù)質(zhì)量要求。5技術設計5.1設計準備5.1.1資料收集設計書編寫前應根據(jù)任務要求收集相關資料：a)區(qū)域地質(zhì)資料；b)鉆孔及測井資料；c)以往重磁電震等資料；d)主要巖礦石電性等物性資料；e)測區(qū)有關地形圖、三角點坐標資料等；f)相關研究成果。5.1.2野外踏勘設計書編寫前應對工作區(qū)進行實地踏勘：b)了解工作區(qū)電磁干擾因素，包括種類、程度和分布范圍等；c)初步確定測區(qū)、測線和測點的位置。5.1.3有效性分析與試驗設計書編寫前應對本方法能否解決相關地質(zhì)任務開展有效性分析或現(xiàn)場試驗：a)應從地質(zhì)條件、地球物理前提和人文地理環(huán)境等方面綜合分析本方法解決地質(zhì)問題的可能性和能達到的程度；b)應對測區(qū)地電模型進行正演計算，必要時開展野外現(xiàn)場試驗，進一步明確方法的有效性。5.2.1測線、測網(wǎng)與比例尺應根據(jù)目標任務和地質(zhì)條件確定。5.2.2測線、測網(wǎng)布設一般遵循以下原則：a)設計測線宜基本垂直于區(qū)域構(gòu)造走向或探測目標體走向；c)設計測線應避開城鎮(zhèn)或大的居民點以及電站等干擾源；d)普查線距應不大于最小異常體的走向長度，點距應保證在異常體內(nèi)至少有三個測點；e)詳查線距應保證至少三條測線通過最小異常體上方，點距應保證在異常體內(nèi)至少有五個測點；f)精測剖面的點距應達到即使再加密測點異常的細節(jié)特征也不會有明顯改變。4a)地殼上地幔結(jié)構(gòu)探測和地震火山觀測宜選擇1:100000或更小比例尺；b)工程與環(huán)境地質(zhì)調(diào)查宜選擇1:50000或更大比例尺；d)常用工作比例尺和相應的測網(wǎng)密度列于表2。比例尺5.2.5點位測量方法按照DZ/T0153有關要i)附圖(工作布置圖等);56儀器設備6.1基本要求6.1.1大地電磁測深儀器和設備包括接收機、高靈敏度磁探頭、不極化電極、測量導線、電池、衛(wèi)星定位和同步測量裝置等。6.1.2應根據(jù)勘查任務、地電條件、勘探深度、工作精度和工作區(qū)環(huán)境，合理選定儀器設備和數(shù)量。6.1.3儀器性能應穩(wěn)定、抗干擾能力強，測量精度和分辨率符合設計要求，并具備較好的防潮、抗震性，堅固耐用。6.1.4儀器在溫度—20℃~50℃環(huán)境下可正常工作。6.2儀器設備使用與維護6.2.1儀器設備應保持清潔。6.2.2儀器設備存放場所應避開陽6.2.3儀器設備應定期檢查維護，保證性能穩(wěn)定。6.2.5野外應建立儀器檢測與維護記錄，詳細記錄儀器使用中出現(xiàn)的故障和排除故障的措施，記錄表格式參見附錄A中表A.1、表A.2。7.1儀器檢測7.1.1儀器檢查主要要求：b)電道、磁道信號線與屏蔽層的絕緣度應大于1MΩ;c)絕緣度應大于1MQ;d)不極化電極極差應小于1mV。7.1.2儀器標定主要要求：a)開工前、收工后以及儀器發(fā)生故障修復后，應對主機和磁探頭分別進行標定，相鄰兩次標定結(jié)果相對誤差應不大于2%;b)無自主標定功能的儀器，相鄰電道或磁道間測試的頻率域結(jié)果相對誤差應不大于2%;c)儀器發(fā)生故障修復后應重新進行標定或平行測試；d)儀器標定或平行測試計算結(jié)果應記錄在誤差統(tǒng)計表中，記錄表格式參見附錄A。7.1.3一致性對比試驗主要要求：a)同一測區(qū)，如有兩臺或兩臺以上的儀器一起施工，應在開工前、收工后在同一位置采用相同觀測裝置進行一致性對比試驗；b)相同模式、相同參數(shù)的測量結(jié)果應有80%以上頻點均方相對誤差小于5%;c)一致性試驗計算結(jié)果應記錄在誤差統(tǒng)計表中，記錄表格式參見附錄A中表A.4、表A.5。67.2技術參數(shù)選擇未開展技術參數(shù)選擇試驗的測區(qū)，開工前應在測區(qū)進行技術參數(shù)試驗調(diào)整，試驗參數(shù)主要包括觀測頻率范圍、觀測時長、電極距長度等。7.3測線、測點布設7.3.1測線和測點應按設計書規(guī)定進行布設。測點偏移距沿測線方向不應超過設計點距的1/2,垂直測線方向不應超過設計點距；面積測量時測線可以在相應比例尺的圖上不超過0.5cm的范圍內(nèi)調(diào)整。7.3.2測點應選在周圍開闊、地表土質(zhì)均勻的區(qū)域布置，不宜設置在明顯的非均勻體旁。7.3.3測點應盡量遠離電磁干擾源，原則上宜選擇：a)距工廠、礦山、電氣鐵路、電站、高速公路、高鐵線路2km以上；b)距廣播電臺、雷達站、通信基站1km以上；c)距高壓電力線500m以上；d)距風力發(fā)電塔200m以上；e)距光伏發(fā)電站1km以上；f)距繁忙的公路200m以上；g)距鉆井平臺500m以上。7.3.4測點的平面坐標和高程應采用衛(wèi)星定位儀或經(jīng)緯儀進行實測；在規(guī)定比例尺的圖上，坐標偏差小于1mm,高程誤差不超過一個等高距。7.3.5對于長期保留的測點，應埋設固定標志，標明測點編號、觀測日期和施工單位。7.4觀測裝置的敷設7.4.1觀測裝置的選擇應遵循以下原則：a)開展中小比例尺測量時(比例尺不大于1:100000),每個測點應采用五分量觀測裝置；b)開展大比例尺測量時，可以采用單點五分量加多點兩分量(兩電)組合觀測裝置，但應通過開展試驗確定一組測量裝置中兩分量的最大測點數(shù)；c)在地電結(jié)構(gòu)相對簡單或地表條件難以布置垂直磁探頭時，可以選擇單點四分量觀測裝置。7.4.2電道布設應符合以下要求。a)兩組電極一般按十字形相互垂直布設，交叉點位于測點中心，方位偏差不大于1°,極距偏差不大于1%(見圖1);在測點環(huán)境不適宜十字形敷設時，可采用L形或T形裝置(見圖2、圖3)。b)兩組電極的埋置條件應基本相同，不能布置在樹根處、流水旁、溝坎邊等特殊地形地貌區(qū)。c)電極應埋入土壤中，埋深不小于30cm。d)電極應與大地保持穩(wěn)固、緊密良好接觸，同一組電極接地電阻要求不大于2000Ω。在沙漠、戈壁、高阻巖石露頭區(qū)等，應采用多電極并聯(lián)、加培黏土、周圍澆鹽水等措施改善電極與大地耦合條件。e)電極線應埋置或壓實以避免懸空，電極線與電極應圖1十字形布設裝置接實，并做好絕緣保護。7f)同一組電極的極差應不大于1mV。g)電極距宜在50m～150m范圍內(nèi)，高差不大于極距的10%,并準確記錄。圖2L形布設裝置圖3T形布設裝置7.4.3感應式磁探頭布設要求：a)三支磁探頭應圍繞測點中心布設，相互間距離不小于8m;b)兩支水平磁探頭應分別平行兩個電道布設，其方位偏差不大于1°;c)水平磁探頭應埋入土中，入土深度不小于30cm,用水平儀校準保證水平；d)垂直磁探頭應沿鉛直方向埋設，垂向偏差不大于1°;e)垂直磁探頭入土深度應大于探頭長度的2/3;f)磁探頭連線不能環(huán)繞，不能與電極線并行放置，應壓實避免懸空。7.4.4磁通門磁探頭布設要求：a)磁通門磁探頭應布置在距測點中心8m～10m預先挖好的土坑內(nèi)；b)土坑深度應超過探頭高度10cm以上，土坑內(nèi)地面應壓實，墊板水泡應居中，水平分量應指向正南北和正東西；c)探頭布設完畢后，應采用無磁性材料覆蓋土坑，防止磁探頭受風力擾動和雨水滲入。7.4.5在同一測點布設不同頻帶范圍的儀器進行聯(lián)合測量時，每臺儀器的測量電極分別埋設，都應設置在相同的位置。7.4.6遠參考站布設要求：a)當工作區(qū)存在電磁干擾影響采集質(zhì)量時，一般宜采用遠參考道法測量；b)遠參考站應選在電磁干擾小、地形平坦、構(gòu)造簡單的位置；c)遠參考站的布設要求、布極方位、參數(shù)設置均應與測點一致。7.5.1觀測方法與技術要求觀測方法與技術要求如下：a)儀器啟動后應按儀器操作說明書進行各項測試；b)輸入各項采集參數(shù)應正確無誤；c)每一頻點應有足夠的疊加次數(shù)，特別是低頻段數(shù)據(jù)質(zhì)量，不符合要求的數(shù)據(jù)應延長觀測時間(擬分析的最低頻疊加次數(shù)不得少于20次),盡量保證夜間觀測時間長度；d)采用遠參考道法工作時，參考站觀測時間應覆蓋測點觀測時間；8g)測量期間應安排專人守護測站，守護人員應遠離測站不小于200m,在測站100m范圍內(nèi)嚴禁7.5.2觀測記錄與整理要求7.5.3數(shù)據(jù)保存注意事項7.6質(zhì)量檢查與評價7.6.1質(zhì)量檢查3)檢查點數(shù)不應少于全測區(qū)坐標點的3%;經(jīng)編輯、插值后檢查點與被檢查點同一極化模式的均方相對誤差(m)不應大于5%,其計算 (1)9A!——p·P>9·Q,即檢查點第i個頻點的視電阻率和相位。5)檢查誤差計算結(jié)果應按照附錄B中表B.1、表B.2,記錄在誤差統(tǒng)計表中；6)部分強噪聲區(qū)，檢查點均方相對誤差達不到7.6.1d)4)中規(guī)定，應在設計中提出具體要求。7.6.2.1全頻段視電阻率曲線(pg、P)和相位曲線(φag、Q)的質(zhì)量評價標準分為I、Ⅱ、Ⅲ三個等級：a)85%以上頻點的數(shù)據(jù)，標準偏差不超過20%,連續(xù)性好，能內(nèi)插的曲線為I級；b)75%～85%頻點的數(shù)據(jù)，標準偏差不超過40%,無明顯脫節(jié)現(xiàn)象的曲線為Ⅱ級；c)數(shù)據(jù)點分散，不能滿足Ⅱ級要求的曲線為Ⅲ(不合格)級；d)曲線發(fā)生嚴重畸變，且無法校正，即使?jié)M足條款7.6.2.la)或b),仍應評為Ⅲ(不合格)級。7.6.2.2物理點質(zhì)量的評價標準分為I、Ⅱ、Ⅲ三個等級：a)一個測點的視電阻率和相位四條曲線，兩條I級、兩條Ⅱ級及以上曲線的點為I級測點；b)三條Ⅱ級及以上曲線的點且有效頻段滿足地質(zhì)勘探深度要求為Ⅱ級測點；c)不能滿足Ⅱ級要求的點為Ⅲ(不合格)級。7.6.3評定結(jié)果登記將每個測點的評定結(jié)果，按照附錄B中表B.3格式要求登記。7.6.4同一測點質(zhì)量評價同一測點采用不同儀器分別進行AMT、MT和LMT測量時，應先將相應的曲線進行拼接后再進行7.6.5整體評價工作區(qū)資料質(zhì)量應根據(jù)測區(qū)的噪聲水平、測點合格率、可解決地質(zhì)問題的程度等指標進行整體評價。7.7野外資料驗收7.7.1驗收內(nèi)容7.7.1.1原始資料：a)原始數(shù)據(jù)(含時間域數(shù)據(jù)和疊加功率譜數(shù)據(jù));b)操作員工作記錄；c)點位測定記錄。7.7.1.2野外數(shù)據(jù)采集報告：d)完成工作量及原始資料質(zhì)量評價；f)完成地質(zhì)任務初步分析；驗收要求資料驗收主要要求：a)每個測點的原始資料、處理結(jié)果應齊全；打印、填寫的數(shù)據(jù)應清晰、無誤；b)施工單位在數(shù)據(jù)采集完成之后、收隊之前應進行原始資料質(zhì)量檢查驗收，編寫“野外工作總結(jié)”;c)資料由工作任務下達單位最終驗收；d)野外資料驗收合格后，方可結(jié)束野外工作。8資料處理解釋與圖件編制8.1資料處理8.1.1資料整理8.1.1.1對原始資料應逐點檢查、核對。8.1.1.2對收集到的資料進行分類整理，供數(shù)據(jù)分析處理和解釋時使用。8.1.2數(shù)據(jù)處理與分析8.1.2.1根據(jù)工作區(qū)地電條件、電磁信號特征及測量方式，通過試驗選擇合適的處理方法和處理參數(shù)，以提高數(shù)據(jù)處理質(zhì)量。8.1.2.2挑選電磁干擾小的時段進行功率譜分析，必要時可采用互參考道或遠參考道處理方法。8.1.2.3依據(jù)功率譜數(shù)據(jù)離散程度和相鄰頻點間的連續(xù)性，選擇有效功率譜數(shù)據(jù)疊加。8.1.2.4視電阻率曲線與相應的阻抗相位曲線之間應符合內(nèi)在的變化規(guī)律，有效頻點應保持在整條曲線上均勻分布。8.1.2.5相鄰測點間的坡度大于10°時，需進行地形影響分析。8.1.2.6綜合視電阻率曲線與已知資料分析判斷是否存在靜態(tài)效應，對存在靜態(tài)效應的測點應進行靜校正。8.1.2.7綜合偏離度、橢率和阻抗要素極化圖等分析判斷地下介質(zhì)維性。8.1.2.8根據(jù)區(qū)域電性主軸方向和構(gòu)造走向判斷極化模式，復雜情況可結(jié)合其他已知資料具體分析。8.1.3數(shù)據(jù)反演8.1.3.1根據(jù)工作區(qū)地質(zhì)背景、地電特征、探測目標、地形條件及數(shù)據(jù)質(zhì)量等因素，通過試驗選擇合適的反演方法和反演參數(shù)。8.1.3.2依據(jù)測點分布情況和地質(zhì)條件選擇開展一維、二維和三維反演。8.1.3.3在收集到工作區(qū)內(nèi)鉆井及地震等資料的情況下，宜開展約束反演。8.1.3.4當工區(qū)地形影響較大時，宜開展帶地形反演。8.1.3.5應根據(jù)反演模型的正演響應與實測曲線對比、反演模型與已知地質(zhì)資料對比等方式進行反演結(jié)果評價，建議進行大地電磁反演模型可靠性測試，測試方法參見附錄C。8.2資料解釋8.2.1定性解釋應對工區(qū)大地電磁測深曲線類型、維度變化特征、橫向電性分區(qū)規(guī)律、縱向電性結(jié)構(gòu)特征、局部異常的分布特征、各向異性特征等做定性分析。8.2.2定量解釋8.2.2.1確定電性層對應的地質(zhì)層位。8.2.2.2確定電性異常對應的地質(zhì)體、邊界或斷裂分布。8.2.3綜合地質(zhì)解釋8.2.3.1應圍繞目標任務，結(jié)合地質(zhì)和其他地球物理等資料進行綜合研究、推斷和分析預測。8.2.3.2依據(jù)設計書要求編制綜合地質(zhì)解釋和評價預測圖件。8.3圖件編制8.3.1基本要求：a)編圖應使用驗收合格、反復校核無誤的資料；b)根據(jù)地質(zhì)任務選作相應圖件，做到目的明確，c)應用其他(物探、地質(zhì))資料與大地電磁測深資料合編綜合圖，綜合圖均應突出主題(大地電磁測深成果),不能混淆不清；e)圖式圖例及用色標準執(zhí)行DZ/T0069的有關規(guī)定。8.3.2編制的主要基礎圖件包括：a)實際材料圖；b)曲線類型圖；c)測點質(zhì)量分布圖；d)頻率視電阻率(或相位)擬斷面圖、平面圖(面積測量時);e)其他圖件(如傾子、相位張量橢圓、區(qū)域電性主軸等參數(shù)圖件)。8.3.3編制的主要定量解釋圖件包括：a)深度一電阻率(等值線)斷面圖；b)等深度電阻率(等值線)平面圖(面積測量時);c)主要電性界面埋藏深度圖；d)電性標志層厚度圖；e)電性分層剖面圖、三維立體圖(面積測量時);8.3.4編制的綜合解釋圖件包括：a)地質(zhì)、地球物理綜合剖面圖(含定性圖、反演斷面圖和地質(zhì)解釋圖);b)平面或三維地質(zhì)解釋圖件(根據(jù)地質(zhì)任務選擇，如基底埋深圖、構(gòu)造單元劃分圖、巖體分布圖、斷9報告編寫及資料提交9.1編寫要求9.1.1報告應按地質(zhì)任務和設計書要求編寫。大地電磁測深野外工作用表表A.1至表A.6分別給出了大地電磁測深法儀器設備檢定記錄表、儀器設備維修(護)保養(yǎng)記錄表、開工前導航定位儀標定試驗結(jié)果統(tǒng)計表、一致性試驗視電阻率均方相對誤差統(tǒng)計表、一致性試驗相位均方相對誤差統(tǒng)計表和大地電測測深野外班報。表A.1儀器設備檢定記錄表儀器名稱：儀器型號：檢定人員表A.2儀器設備維修(護)保養(yǎng)記錄表維修(護)保養(yǎng)時間維修(護)保養(yǎng)地點維修(護)保養(yǎng)人員次數(shù)實測實測經(jīng)度Zyxy總偏差序號頻點%%%1234567Pixy為儀器；pzxy為儀器；p?xy為儀器；……表A.5一致性試驗相位均方相對誤差統(tǒng)計表序號%%%1234567試驗時間年月日pxy情況評價，表A.6大地電磁測深野外班報 電極方向電極距mΩ電位差電極EGain:1Low()2Normal()