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专利名称：一种校正电磁勘探中地形影响的比值方法
一种校正电磁勘探中地形影响的比值方法技术领域
本发明属于地球物理勘探领域，具体涉及一种电和电磁法勘探方法。
背景技术：
地形影响校正，是CSAMT (Controlled Source Audio-frequency Magneto-Telluric)、MT (Magneto-Telluric), TEM (Transient Electro-Magnetic)等电 磁法山地勘探数据处理解释的重要问题，是提高山地勘探精度、取得良好地质效果的关键。 现有的电磁勘探主流地形影响校正技术，有比值法[1]和带地形的二维或三维反演[2]方法。 其中，比值法利用边界元、有限元、有限差分、时域有限差分等数值方法，模拟均匀大地的纯 地形响应，然后用均匀半空间电阻率与纯地形响应相比后，和实测视电阻率相乘，得到校正 后的视电阻率。
比值法校正的数值模拟计算量巨大，对计算机的内存容量和速度要求极高，模型 建立过程繁杂。此外，大地并不均匀，取表层电阻率作为均匀半空间电阻率并不总是可行。 即使最高频率或最早时道没有穿透表层，低频或晚时道也将穿透表层以至几层地层。风化、 冲蚀等作用使基岩出露造成的地表或近地表不均匀性，恰恰是山地电磁勘探中经常遇到 的。因此，将实际地质结构转化成均匀大地时，不可避免地引入了误差，影响校正效果。带地 形的二、三维反演，效果有限，且运算量更为巨大、对计算机内存容量和速度要求更高。为了 寻求快速、方便、简洁的地形校正方法，文献[3]试图建立地形和TEM视电阻率之间的直接 关系。但是，地形影响不仅与地形起伏程度、大地电阻率有关，还与电磁波的模式有关[4_5]， 地形影响与用视电阻率公式之间的关系并不总是一一对应的。
现有比值CSAMT地形影响校正方法在模拟纯地形响应时，需要确定原本是非均匀 大地的电阻率。取表层电阻率作为均匀半空间电阻率并不总是可行。即使最高频率或最早 时道没有穿透表层，低频或晚时道也将穿透表层以至几层地层。风化、冲蚀等作用使基岩出 露造成的地表或近地表不均匀性，恰恰是山地电磁勘探中经常遇到的。因此，将实际地质结 构转化成均匀大地时，不可避免地引入了误差，影响校正效果，有时甚至得到错误的结果， 误导了电磁勘探的资料解释工作。纯地形影响的数值模拟计算量巨大，如CSAMT场源和观 测点相距几公里或十几公里，场源和测点之间的广大地带都在计算区域之内，对计算机的 内存容量和计算速度要求极高，模型建立过程繁琐。电磁勘探的数值仿真、特别是人工源电 磁勘探的数值仿真软件还未达到实用程度，尚未成为电磁勘探仪器数据处理解释的标准配 置。应用比值法进行地形影响校正还受到许多限制、普遍性地应用还尚待时日。纯地形响 应模拟需要较为详尽的地形高程数据。电磁勘探中一般只对测点进行大地测量，当测点比 较稀疏时，需要增加额外的测量工作量。由此增加的、包括时间在内的人力物力成本,往往 成为地形校正的障碍。
现有的电磁勘探中校正地形影响的技术其校正效果差，可行性差，还需要有更好 的方法解决地形影响的校正问题。
对比文件
[1]阎述，陈明生，陆俊良.频率测深的地形影响及其校正方法.煤田地质与勘 探，1994，22(4) : 45-48[2]底青云，王若.可控源音频大地电磁数据正反演及方法应用.北京科学出 版社，2008[3]范涛.煤田电法勘探中的TEM地形校正方法.物探与化 探，2012，36(2) : 246-249[4]徐世浙，王庆乙，王军.用边界元法模拟二维地形对大地电磁的影响.地球 物理学报，1992，35 (3) : 380-388[5]邱卫忠.回线源TEM山地勘探中的地形影响和校正方法.煤田地质与勘 验 ，2012，40(5) : 78-8
发明内容
为了 克服现有技术中校正地形影响的校正效果差和计算量巨大、实现繁琐的缺 陷，本发明提供一种校正电磁勘探中地形影响的比值方法，以提高校正效果和可行性。为了解决以上技术问题，本发明所采用以下技术方案。一种校正电磁勘探中地形影响的比值方法，包括以下步骤步骤一，在各个测点通过小极矩直流电阻率法或岩土采样后实验室测试等实测方 法获得无地形影响的表层电阻率值，作为地形校正的标准电阻率P standard(i)，当表层较厚， 地表电阻率相差不大时，也可利用测区内的电测井资料作为各测点地形校正的标准电阻率
P standard ⑴；步骤二，绘制沿测线的地形剖面图与视电阻率剖面图进行对比，根据地形对频域 或者时域电磁法视电阻率的影响规律，判断实测数据所受到的地形影响；步骤三，从频域电磁法的最高频点、时域电磁法的最早时间道开始观测，获得最接 近表层的地形响应；然后向低频端或者晚时段观测，当达到预定探测深度且已经出现了不 再有地形影响的低频频点、或晚时时间道时结束观测，当达到预定探测深度但仍有地形影 响则继续观测直到获得无地形影响的观测数据；步骤四，根据以下比值公式进行地形校正
权利要求
1.一种校正电磁勘探中地形影响的比值方法，其特征在于包括以下步骤 步骤一，在各个测点通过小极矩直流电阻率法或岩土采样后实验室测试等实测方法获得无地形影响的表层电阻率值，作为地形校正的标准电阻率Pstandml(i)，当表层较厚，地表电阻率相差不大时，也可利用测区内的电测井资料作为各测点地形校正的标准电阻率P standard ⑴； 步骤二，绘制沿测线的地形剖面图与视电阻率剖面图进行对比，根据地形对频域或者时域电磁法视电阻率的影响规律，判断实测数据所受到的地形影响； 步骤三，从频域电磁法的最高频点、时域电磁法的最早时间道开始观测，获得最接近表层的地形响应；然后向低频端或者晚时段观测，当达到预定探测深度且已经出现了不再有地形影响的低频频点、或晚时时间道时结束观测，当达到预定探测深度但仍有地形影响则继续观测直到获得无地形影响的观测数据； 步骤四，根据以下比值公式进行地形校正
2.如权利要求1所述的一种校正电磁勘探中地形影响的比值方法，其特征在于所述步骤四中校正系数C (i, j)为线性形式，对于频域CSAMT、MT，利用以下公式(2)得C (i，j)
3.如权利要求1所述的一种校正电磁勘探中地形影响的比值方法，其特征在于所述步骤四中校正系数c(i，j)也可以是非线性、列表等形式中的任一种，可通过钻孔、地质资料、地下挖掘等方法确定。
全文摘要
本发明公开了一种校正电磁勘探中地形影响的比值方法，包括以下步骤获得无地形影响的表层电阻率值，作为地形校正的标准电阻率；绘制沿测线的地形剖面图分别与频域电磁法的频点剖面图和时域电磁法的时间道剖面图进行对比，根据地形对频域、时域电磁场视电阻率的影响规律，判断实测数据所受到的地形影响；从频域电磁法的最高频点、时域电磁法的最早时间道开始观测，以便获得最接近表层的地形响应，直到频域电磁法观测到不再有地形影响的低频频点、时域电磁法观测到不再有地形影响的晚时间道，获得无地形影响的观测数据；由比值公式进行地形校正ρcorrectd(i,j)＝ρmeasured(i,j)[ρstandard(i)/ρmeasured(i,1)]C(i,j)。本发明校正地形影响时校正效果好，可行性高，可广泛应用于电磁勘探中的校正地形影响。
文档编号G01V3/38GK103064124SQ20131003961
公开日2013年4月24日 申请日期2013年1月31日 优先权日2013年1月31日
发明者闫述 申请人:江苏大学