电法勘探资料处理与解释复习资料1.电剖面/电测深定性分析方法:定性分析是在资料的预处理和分析的基础上进行的,其主要任务是初步解释引起各个异常的地质原因。
对有意义的异常体还应该确定大致的形状,走向,倾向,分布范围,埋深等,并绘出相应的定性的解释图件。
(1)电剖面的定性分析方法:首先根据给定的资料,结合地质和其他的物探资料,进行分析,期间要注意地形影响及地表不均匀体的影响。
根据异常性质经验进行引起异常的地质原因进行初步判断——断层破碎带,低阻矿脉:引起低阻条带异常及低阻正交点——高低阻岩层接触界线:引起阶梯状条带状异常——高阻岩脉岩墙:引起高阻条带异常——局部不均匀体:引起局部高阻或低阻异常对于局部存在的高阻或者低阻体,可以根据低阻吸引电流,高阻排斥电流的方法留确定局部的视电阻率异常为高阻还是低阻。
电剖面法方法很多这我们就讨论利用联合剖面法来进行定性分析根据联合剖面法的不同极距可以判断地下异常体的倾向,利用联合剖面法的视电阻率曲线初步确定异常体中心埋深等等(2)电测深的定性分析方法:目的:通过定性解释可以了解工作的区的地电断层的类型及变化情况。
单独一条电测深曲线的解释:①电性层的数目;②各层电阻率的相对大小;③估计第一层和底层的电阻率值。
最主要是确定电阻率测深曲线的类型。
2.视电阻率等值线断面图定性分析方法:这道题要根据具体的题目具体分析,例题在复习资料上有。
3.曲线类型图分析方法:曲线类型,二层情况:(1)D型曲线,p1>p2电阻率下降,基底为低阻(2)G型曲线,p1<p2电阻率升高,基底为高阻三层情况:(1)A型曲线,p1<p2<p3电阻率递增(2)K型曲线,p1<p2>p3中间层电阻率高(3)H型曲线,p1>p2<p3中间层电阻率低(4)Q型曲线,p1>p2>p3电阻率递减多层情况这就不讨论可以根据三层的曲线进行推导4.一维直流电测深的正演方法原理、正演程序流程:一.正演原理(1)电阻率测深法原理电阻率测深法简称电测深,是用来探明水平层状(或近水平层状)岩石在地下分布情况的一组 电阻率法变种。
电测深法的装置特点是保持测量电极MN 的位置固定,在不断 增大供电电极距的同时,逐次进行观测。
通常要求满 足以下条件:每个测点 的电测深观测结果,绘制成一条视电阻率ρs 随极距 AB/2变化的电测深曲线。
通常将电测深曲线绘在双对数坐标纸上,其横坐标表示供电 极距AB/2,纵坐标表示相应的视电阻率值。
电测 深曲线反映了测点下方垂直方向上电性层的变化情况。
二.程序流程AB MN AB 30131>≥5.一维直流电测深可视化反演方法原理、程序流程:反演原理正演拟合法原理是根据实测视电阻率测深曲线特征确定预测岩层的层数,并试探地给一组层参数,用这组参数计算一条理论视电阻率测深曲线,将理论曲线与实测曲线进行对比,当两者偏差较大时,根据解正问题时所掌握的测深曲线特征,对模型进行修改,重算其理论曲线,再次进行对比,……,如此反复进行,直到两者偏差达到精度要求范围为止,最后的理论模型就可作为所求的反演问题的近似解。
具体做法如下:2、程序流程图:d输入观测数据obs否是6.电阻率法资料处理与解释流程:处理与解释的基本过程①资料的预分析和处理:在资料整理中应进行各项相应的校正;②定性解释 :曲线类型,确定电性层分层;③定量解释: 每层厚度及参数.(1)综合分析、研究、对比各种资料,解释可能引起异常的地质原因;(2)运用物理模拟和数值模拟和简单的定量计算方法,推断研究对象的赋存状态(形态、产状、埋深等);(3)结合测区的地质特点及其它资料,以各种推断成果图形式表达测区地质构造等有关问题。
初始模型0m 输出反演结果 正演计算cal d 0 修改初始模型0m ,记为1mε=||obs 0d -cal d 0||2<<6-107.电阻率法中温纳装置、斯伦贝尔装置、偶极偶极装置的定义,资料的特点:(1)温纳装置:温纳装置方式(WN)又称为对称四极装置方式。
A、M、N、B等间距排列,其中A、B 是供电电极,M、N是测量电极,AM=MN=NB为一个电极距,电极间距按隔离系数由小到大的顺序等间隔增加,四个电极之间的间距也均匀拉开。
该测量方式为剖面测量方式,所得断面为倒梯形。
资料的特点:温纳装置的垂向分辨率相对较高,对地质体垂向分布的反映有比较高的灵敏度,因此,在工程地质勘探中对垂向分辨率要求较高的勘探任务可以选用该装置。
(2)斯伦贝尔装置:该装置的测量方式是测深测量,测量时,M、N保持不动,A、B同时逐点分别向左、向右移动,得到一条滚动扫描测量线,然后A、M、N、B同时向右移动一个电极,再按照同样的方式跑极,得到另一条滚动扫描测量线。
所得断面为矩形。
资料的特点:施伦贝尔装置对地质体在水平方向上的变化反应非常灵敏,水平分辨率很高,实际工作中对水平分辨率要求较高的勘探任务应予以选用此装置。
(3)偶极偶极装置:AB和测量电极 MN均采用偶极,并分开有一定距离。
由于四个电极都在一条直线上,故又称轴向偶极。
偶极装置常取OO′中点为记录点(O为AB中点,O′为MN中点),OO′=(n+1)a,a称为偶极长度。
资料的特点:偶极剖面法异常较复杂,其形态和大小均与电极距密切相关,随着电极距的变化,异常曲线可由单峰变化为双峰,幅值可由小变大再减小。
8.大地电磁静位移的定义、特点:(1)定义:由于地下浅层电性的不均匀或地形不平,引起大地电磁测深曲线p TE与p TM 曲线发生平行移动,而相应的相位曲线却基本保持一致,这就是所谓的静态位移,也称大地电磁静位移。
(2)特点:①由浅层电性不均匀引起的静位移与频率无关,由地形引起的静位移与频率有关;②图像出现挂面条现象;③TM比TE明显;④静位移效应使得后续的反演结果及地质解释与实际情况有较大偏差,因此反演解释之前要进行静校正。
9.静校正的方法及其优缺点:静校正:静位移效应会在频率域给全频段的测量数据造成负面影响,使得后续的反演结果及地质解释与实际情况有较大偏差,因此要做静态校正。
静校正的方法:曲线平移法、空间滤波法、畸变张量分解法等等。
①曲线平移法:在沉积盆地中,由于各层岩性比较稳定,所以,如果已知某层,如标致层,的电阻率,则可以以此为标准,对曲线进行平移。
由于瞬变电磁测深或时间域电磁测深受表层电性不均匀影响不大,用这种方法测得的结果,比较接近于实际情况,可以用作静校正的移动标准。
曲线平移既可以以短周期为标准,也可以以长周期为标准。
②空间滤波法:为了消除静位移的影响,即对静位移进行校正,必须在频率空间域中进行低通滤波运算。
这就是空间滤波的依据,也就是Bostick提出的EMAP法的原理。
EMAP采用沿测线布置偶极,连续观测,然后对观测数据(可以是电场,可以是组抗,也可以是视电阻率)每频率都进行频率空间域的数值滤波。
然后对滤波结果进行解释,即可得到比较满意的结果。
③畸变张量分解法:分解理论认为,观测的张量阻抗,由区域异常和各种局部异常所组成。
人们通过数学的物理的方法,将它们分开,了解各种局部畸变对区域构造的作用。
消除畸变效应后,可获得反映地下电性结构的真实区域构造响应,用其作反演解释,将得到真实、可靠的区域构造模型。
同时,由分解得到的畸变因子,可以研究局部畸变效应的特点和规律,以便进行包括静校正在内的各种改进校正,以提高地质解释效果。
目前已发表的分解方法包括Swift分解法、Bahr分解法、GB分解法、Smith分解法、组合分解法、三维/三维模型分解法、里勒的莫尔圆分解法、特征态分解法、奇异值分解法、修正的奇异值分解法正则分解法等。
静校正的各种方法优缺点(参考上课做的笔记自己总结的,没固定答案):①曲线平移法:优点结果接近真实值,缺点工作量大。
②空间滤波法:优点方法简单,缺点效果不明显。
一般采用奇数点平滑(如3、6、9点平滑),该方法比偶数点平滑好,横向无位移。
③畸变张量分解法:优点可以得到比较真实、可靠的区域构造模型;缺点工作量大。
10. 大地电磁观测资料的采集方法:大地电磁测深的野外工作包括选点、布极、观测等内容。
(1)选点根据地质任务和合同书的要求,在野外施工时,一般选择离设计点最近,且地势平坦的地点进行布站。
用GPS测出该点的经度和纬度,并在地形图上确定测深点的具体位置。
(2)测站的布置和观测测点选定后,就开始布站观测,用罗盘测定装置的方向,用皮尺丈量距离,一般X轴指向磁北方向,Y轴指向正东。
有时为了尽可能减少干扰或布站的方便,可将坐标轴旋转一定角度。
布站结束后,操作员需检查各道信号,并根据信号大小选择前置放大器增益,所有这一切确认无误后,方可进行观测和记录。
采集结束后,可将仪器记录的数据传到计算机,经过处理,便可得到多种资料。
11. 大地电磁时间域信号到视电阻率的处理流程:(答案在打印店复习资料第2面)12. 大地电磁的视电阻率定义分析方法(曲线类型、电性层分析、断面等值线图分析):1.计算视电阻率和视相位的通式分别为:2.均匀半空间模型1) h1→∞,可得ρa=ρ1,说明均匀半空间所得视电阻率就是真电阻率,是一个常数,即ρ1,因此后边结果中将不再对均匀半空间情况做讨论。
2) 而相位也是常数(-45°),这也说明了模型是电性均一的,相位差不变。
3.两层地电模型1) 视电阻率公式为:2)3) 式中第一项可以忽略,这时的视电阻率趋于第二层的ρ2:具体情况还和第一层的纵向电导、第二层电阻率及频率等有关,较复杂后边详述。
4) 两层情况下,相位表达式为:4. 三层H型地电模型1) 视电阻率公式为:2) 高频时,与两层一样,趋于第一层电阻率;3) 低频情况下的对于H型曲线,视电阻率仅与上面两层的纵向电导有关,而与其中的单个参数无关。
4) S等值性,当H型地电断面中第二层为薄层时,视电阻率值只和这一层的纵向电导有关。
断面等值线图是电法勘探常用的一种成果显示图件,是根据沿剖面线各测点上多个电极距的观测结果绘制而成。
它可以反映沿剖面线横向和纵向电阻率的变化。
图的横坐标为线性刻度,纵坐标可以是线性的也可以是对数的。
对数坐标断面等值线图是电法勘探常用的一种成果显示图件,是根据沿剖面线各测点上多个电极距的观测结果绘制而成。
它可以反映沿剖面线横向和纵向电阻率的变化。
图的横坐标为线性刻度,纵坐标可以是线性的也可以是对数的。
对数坐标有利于突出浅部地层的细节,而线性坐标有利于显示深部地层的细节。
这种图件有很好的直观性,有利于了解基底起伏变化、不同岩性分布和隐伏断裂构造等。
[视电阻率(ρs)等值线断面图又称“ρS断面等值线图”。