以视 电阻率 和 相位 为 主 ， 而视 电 阻率 由于 观 测 噪 声 和 静态 效应 等 因 素 的影 响存 在 一 定 的局 限 性 ， 因此 很有 必要 进 行 相 位 资料 的研 究 和应 用 。 实 际上 ， 大 地 电磁 阻抗 张量 ｚ， 作 为 地球 的 电磁 响应 函数 ， 表 征 地球 介质 对 天然 交 变 电磁 场 的 频率 响应 ， 其 振 幅特 性 和相位 特性 均 反 映 了地 下 介 质 的 总体 电性 特 征 。 近年 来 ， 以加 拿 大 凤 凰 地球 物 理 公 司 的 Ｖ ５ — ２ ０ ０ ０为 代 表 的高 精度 数 字 网络化 大地 电磁 测 深仪 的广 泛应
第３ ７卷第 １ 期
２ ０ １ ３年 ２月
物
探
与
化
探
Ｖｏ １ ． ３ ７． Ｎｏ． １ Ｆｅ ｂ．． ２ ０１ ３
ＧＥ ＯＰ ＨＹＳ Ｉ ＣＡＬ ＆ ＧＥＯＣ ＨＥ ＭＩ Ｃ ＡＬ ＥＸ Ｐ ＬＯ ＲＡＴ １ ０ Ｎ
大 地 电磁 测 深 法 阻抗 相 位 的特 性 与应 用
刘 建
＝
寻 ［ ＋
］ ，
（ ２ ）
其中 为视电阻率， 丝
率 测深 曲线 的斜 率 。则有 ｄ ｌ
＝
为双对数坐标系中 频
ｇ 厂
４
、 Ｊ
＿１０
。
（ ３ ）
、
式（ ２ ） 和式（ ３ ） 给 出 了视 电阻率 和 阻抗相 位 的关 系 。 由此 可见 ， 大 地 电磁 响 应 函数 的振 幅 和 相 位并 不 是
４ ． １ 利用 阻抗相 位资 料进 行静态 校正
到的阻抗相位资料和视电阻率资料 ， 并不代表测点 下 面某 个 特定层 位介 质 的本 征 阻抗相 位 和本 征 电阻 率， 而是测点附近地下介质 中各层 电性介质的综合
反映， 并 与 电磁 波 场 源 的周期 有 关 。模 型 计 算 与观 测 结果 均显 示 ， 虽 然 位 场 的体 积 效 应影 响大 地 电磁 法 分辨 地下介 质 的 电性 结 构 ， 但 阻抗 相 位 与 视 电 阻 率 的一 阶导 数 相关 （ 见式（ ２ ） ） ， 对 地 下 介 质 的 电性
） （ ｆ ￣ － ｉ ） （
ｉ ： ２， ３， … ， ｎ ＋ ｌ＜
卜 ， （ ５ ）
， （ ６ ）
１ 阻抗相位 与视 电阻率 的关 系
阻抗 振 幅与相 位 之 间的关 系 可 由希 尔 伯特 转换
公 式 给 出…
或
（ ） ｐ ＋ ） 【 ）
４ 应用实例
为 了研究银 额 盆地基 底结 构构造 和地 层 的分布 特征， 西 北 中小 盆 地 群 油气 远 景 调 查项 目部 署 了 ７ 条 大地 电磁测 深 剖面 ， 点距 ５ ０ ０ Ｉ Ｔ Ｉ ， 累计 剖 面长 度为 １ ３ ５ ５ ｋ ｍ。现 以该项 目完成 的盆 地西部 Ｍ Ｔ － ０ １剖 面 段 为例 ， 说 明阻抗 相位 在资料 处理 与解 释 中的应用 。
关键词 ： 大地电磁测深法 ； 阻抗相位 ； 视电阻率 ； 静 态校 正 ； 电性界 面； 银额盆地 中图分类号 ：Ｐ ６ ３ １ 文 献标 识码 ： Ａ 文章编号 ： １ ０ Ｏ ０— ８ ９ １ ８ （ ２ ０ １ ３ ） Ｏ １— ０ ０ ７ ３— ０ ５
大地电磁测深法采集 的资料含多种参数 ， 主要
２ 由阻抗相位计算视 电阻率 的递推公式
以差分形式取代式 （ ３ ） 中的微分， 并推得
ｇ ＝ ｃ 一 ・ 】 ｇ 等，㈩
则 由相位计算视 电阻率的递推公式为
步校正残余静态效应 ， 准确确定电性界面， 弥补了视 电阻率资料处理和解释 中的不足之处 ， 提高 了大地
电磁 法 的解 释精 度 和客 观准 确性 。
队， 陕 西 西安 ７ １ ０ ０ ４ ３ ）
利
（ １ ． 中国地质 大 学 地 球 科 学 与 资源 学 院 ， 北 京 １ ０ ０ ０ ８ ３ ；２ ．陕 西省 地 质 矿 产 勘的主要参数 ， 阻抗 相位和视 电阻率相 比， 具有较 强的抗 干扰能力 和较 高的分辨率 。笔
ｉ ＝ ２， ３， … ， ｎ ＋ ｌ＜
式（ ５ ） 和（ ６ ） 分 别 给 出 了 由高 频 向低 频 和 由低 频 向
（ ： ‘ ｆ 一 ｇ ｄ ｇ ，
由此求 得 近似 公式
收 稿 日期 ： ２ ０ １ １—１ ２—０ ７
（ １ ）
高频递推的视电阻率计算公式 ， 为了与Ｅ ｈ 振幅计算 的视电阻率 （ ｐ ） 加 以区别 ， 称此电阻率为相位递推
视 电阻率 （ ｐ ） 。式 （ ５ ） 、 式（ ６ ） 的初始值 可 由实 测 视
申． 阳率 给 出 。
其 中， ∽ 为相位 ， ｚ （ ｇ ） 为阻抗振 幅， Ｉ 厂 、 ｇ为频率 。
物
探
与
化
探
３ ７卷
３ 阻抗相位 的重要特性
大地 电 磁法 是 一 种体 积 勘探 方 法 ， 在地 表 观 测
者从分析阻抗相位 与视电阻率 的关 系人手 ， 导 出了相 位视 电阻率 的递推公 式 ， 分析 了阻抗相 位的重要 特性 。以银
额盆地实测 大地 电磁测深剖面资料 的处 理和解释为例 ， 利用 相位递推视 电阻率校正 了低 频段视 电阻率 曲线 的形 态 畸变 ， 使视 电阻率 的残余静态 效应 得到 了较好 的压制 ， 利用 相位 曲线的极值 点准 确地确 定 了白垩系低 阻电性层 的 界面 ， 弥补 了视 电阻率在资料解释 中的不足之处 ， 说 明了阻抗相位在大地 电磁测深资料处理解释 中的作用 。
独立 的。
用， 使获取与视电阻率 同样精度的阻抗 相位资料成
为现实 ， 人 们对 相 位 资 料 的 研 究 和应 用 也 日趋 广 泛 和成熟 。笔者 通过 分析 阻抗相 位 的重要 特 性及其 和 视 电 阻率 的关 系 ， 以银 额 盆地 实测 大 地 电磁 测 深 剖 面 资料 的处 理 和解 释 为 例 ， 成 功应 用 相 位 资 料 进 一