音頻大地電磁測深法在地?zé)峥辈橹械膽?yīng)用

■尹維民　張健橋（山東省物化探勘查院山東濟南250013）

音頻大地電磁測深法在地?zé)峥辈橹械膽?yīng)用

■尹維民張健橋
（山東省物化探勘查院山東濟南250013）

隨著地?zé)豳Y源因其可再生性和環(huán)保性得到了越來越多的關(guān)注和重視，對于地?zé)豳Y源的勘測和開采工作也因而備受關(guān)注。音頻大地電磁測深法具有超強的抗干擾能力和分辨能力，更適用于現(xiàn)今干擾因素繁多的城市周邊區(qū)域作業(yè)。本文對音頻大地電磁測深法的概況予以描述，簡單介紹了我國地?zé)岚l(fā)展情況，結(jié)合山東省某實際地?zé)峥辈楣こ痰膽?yīng)用對其實用效果進(jìn)行了剖析。

音頻大地電磁測探法地?zé)峥辈閼?yīng)用

0　前言

地?zé)崾且环N優(yōu)質(zhì)的新型能源，具有比石油、天然氣、煤炭等諸多現(xiàn)有礦物類型能源更易開采使用，無環(huán)境污染，對生態(tài)環(huán)境破壞小等優(yōu)勢，因其優(yōu)點明顯所以發(fā)展前景也更為廣泛，并且可在很大程度上幫助經(jīng)濟、社會、環(huán)境等方面效益的提高。地?zé)豳Y源的開采需在前期進(jìn)行充分的地質(zhì)調(diào)查，從而提高開發(fā)效率，降低資金風(fēng)險，音頻大地電磁測探法是地?zé)豳Y源勘查的重要方法之一。

1　音頻大地電磁測深法概述以及地?zé)岣艣r

1.1音頻大地電磁測深法概述

音頻大地電磁測深法英文簡稱為AMT，是人工源頻率域測深法之一。音頻大地電磁測深法出現(xiàn)在五十年代初。使用音頻技術(shù)進(jìn)行對勘查區(qū)域地表天然電磁場的探查，并對于天然電磁場的分布規(guī)律予以分析研究，以此推測地下巖層電阻率的實際分布情況，得出地下巖層分布狀態(tài)，是一種針對地球地表巖層的物理勘探手段和方式。音頻大地電磁測深法（AMT）不同于普通的大地電磁測深法，它主要使用在對中深部位巖礦電阻率相對異常狀態(tài)實施探測。對其進(jìn)行研究的重點就是地下巖礦石電阻率的分布狀態(tài)。它的人工信號源多采用地面偶極子產(chǎn)生電磁信號，或者由水平線圈產(chǎn)生電磁信號，對所發(fā)射的各種頻率電磁信號進(jìn)行接收，并對結(jié)果數(shù)據(jù)實施比對分析，從而完成勘查測深任務(wù)。目前，AMT技術(shù)已經(jīng)被運用在各種地質(zhì)勘查、工程勘測、石油勘探、金屬礦產(chǎn)勘探、水文地質(zhì)勘察等多重地質(zhì)勘測領(lǐng)域[1]。

1.2地?zé)岣艣r

地?zé)豳Y源是新型清潔能源，對其進(jìn)行合理開采以及使用將在環(huán)境保護，社會經(jīng)濟，能源多元化利用等方面對我國的經(jīng)濟發(fā)展發(fā)揮推進(jìn)作用。在地球能源的節(jié)約以及減少碳排放量及生態(tài)環(huán)境保護等方面具有積極影響。以存在形式對地?zé)豳Y源進(jìn)行分類，可簡單分為水熱型地?zé)豳Y源以及熱干巖型地?zé)豳Y源。隨著對地?zé)岬恼J(rèn)識和利用逐漸被人們所關(guān)注。其開采工作的重視程度也日益提高。我國具有豐富的地?zé)豳Y源，且分布地域廣泛，多處于城市周邊地區(qū)，當(dāng)今社會對于溫泉類資源的需求量不斷加大，大量城市都在其周邊找尋地?zé)豳Y源，使用地下熱水資源投建溫泉設(shè)施，滿足人們對溫泉使用的日常需要。地?zé)豳Y源多為地下熱水資源，所以對于地?zé)岬目碧焦ぷ饕捕鄶?shù)關(guān)注地下熱水儲備勘探，地下水資源多與地下斷裂構(gòu)造共存一處，我們所常說的物理探測方法多指勘探地下巖層斷裂構(gòu)造用以確定地下熱水位置，以此完成勘探地?zé)岬娜蝿?wù)。音頻大地電磁測深法使用人工音頻發(fā)射源，其抗干擾性能好和精度高等優(yōu)勢可良好運用在多因素干擾的城市周邊[2]。

2　音頻大地電磁測深法在實際地?zé)峥睖y當(dāng)中的應(yīng)用

以山東省某地上高村一帶地?zé)豳Y源勘查工作為例，使用可控源音頻大地電磁探測法，對勘查地區(qū)斷裂構(gòu)造的位置、產(chǎn)狀情況以及構(gòu)造的富水性實施了相應(yīng)勘查和評價。圖1是在其勘查過程中的測線W1線綜合剖面圖，是根據(jù)音頻大地電磁測深法對于地質(zhì)勘查的重要數(shù)據(jù)結(jié)果經(jīng)過相關(guān)反演轉(zhuǎn)換過程進(jìn)行繪制而成。

圖1　測線W1線綜合剖面圖

根據(jù)圖1測線W1線綜合剖面圖所示等值線的下凹變形情況分析，推斷在225m垂深100m處發(fā)現(xiàn)斷層，詳細(xì)觀察等值線在此處出現(xiàn)扭曲形成兩高一低的典型特征，推測其斷層傾斜角度大約85°，傾角向西，觀察相關(guān)電阻率絕對值數(shù)據(jù)，可得出該斷層富水性能和導(dǎo)水能力都較低。在斷層部位175m部位垂深1200m至1700m發(fā)現(xiàn)多處低電阻率封閉位置，雖在絕對值數(shù)據(jù)反映上略大，但仍可推斷該斷層裂隙較為發(fā)育，富水性能較好，是本勘測地區(qū)當(dāng)中相對理想的地?zé)豳Y源井位。經(jīng)過詳細(xì)的數(shù)據(jù)分析和研究，將孔位確定于W1線剖面175m位置，并進(jìn)行打井作業(yè)，在完成近1000m的工程作業(yè)后，證實實際情況與可控源音頻大地電磁測深法推測狀況較為吻合，勘測方法及結(jié)果均具有一定的合理性和可靠性。音頻大地電磁測深法在地?zé)豳Y源的實際勘測當(dāng)中可起到相當(dāng)?shù)姆e極作用，將打井成孔的有效率大幅提高，并對經(jīng)濟和社會效益產(chǎn)生了有益影響[3]。

3　結(jié)論

音頻大地電磁測深法在其實際操作使用中具有抗干擾性能好，勘測分辨率較高等優(yōu)勢。相對更適合城市周邊地?zé)釥顟B(tài)勘探工作。音頻大地電磁測深法對勘查地質(zhì)構(gòu)造，明確地質(zhì)狀況，發(fā)現(xiàn)低阻體位置，劃分深部地質(zhì)結(jié)構(gòu)等方面具有相當(dāng)顯著的優(yōu)點，充分對其優(yōu)點進(jìn)行有效發(fā)揮和運用，為我國地?zé)豳Y源的勘查工作提供有力支持，強化地?zé)豳Y源和地下熱水資源的開采效率，加強對地?zé)豳Y源的利用，都有大幅推進(jìn)作用。

[1]張晉.可控源音頻大地電磁法在河南省盧氏縣水文地質(zhì)構(gòu)造調(diào)查中應(yīng)用[D].長春：吉林大學(xué)，2014.

[2]劉壘.音頻大地電磁測深在地?zé)峥辈橹械膽?yīng)用研究[D].成都：成都理工大學(xué)，2014.

[3]祝杰.可控源音頻大地電磁法在地?zé)峥辈橹械膽?yīng)用研究[D].成都：成都理工大學(xué)，2012.

P62[文獻(xiàn)碼]B

1000-405X（2016）-1-159-1