[发明专利]一种适合于准远区的电偶源频率域电测深方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种勘查地球物理领域的探测方法及装置，具体地说，是涉及一种适合于在离场源不很远的准远区(Quasi Far Field，指发-收距r＝3δ→7δ的区域，式中δ为电磁波的趋肤深度)，用于查明地下地质构造及矿产分布特点，或者解决其它工程、水文及环境地质问题的人工源频率域电测深方法及装置。

背景技术

在勘查地球物理领域，现有的人工源频率域电(磁)测深方法有两种：一种是可控源音频大地电磁测深法(CSAMT法-Controlled Source Audio-frequencyMagneto-Tellurics)，另一种是频率测深法(FS法-Frequency Sounding)。可控源音频大地电磁测深法需要在所谓“远区”(r＝7δ→9δ)测量一组相互正交的电、磁场分量E_x、H_y(或者E_y、H_x)，通过计算二者之比(称为阻抗)Z_xy＝E_x/H_y(或者Z_yx＝E_y/H_x)，进而获得地下的视电阻率分布ρa=|Zxy|2ωμ]]>(或者ρa=|Zyx|2ωμ]]>)，借以达到查明地下地质构造或矿产资源的目的。由于需要测量两个相互正交的电、磁场分量E_x、H_y，使用的装备必须具备既能测量电场E又能测量磁场H的功能。进行野外作业的时候，需要一边测量E_x一边测量H_y，同时还要保证E_x和H_y相互正交。又由于需要在“远区”测量，采集到的信号微弱，所以现行的CSAMT法具有装备笨重，信号微弱，效率低的缺点。此外，分别测量E_x和H_y计算二者的比值，测量E_x和H_y的误差都被带入结果中，再通过平方使误差更加放大。频率测深法(FS)虽然不一定要求在远区测量，也可以只测量电磁场的一个分量，但需要对观测结果进行多项校正，数据整理繁琐，效率低下，精度也不高。因此，现行的CSAMT法和频率测深法都不同程度地存在着误差较大，工效低，精度不高的缺点，难以适应经济快速发展对资源勘查的需要。

发明内容

本发明的目的在于克服现有CSAMT法及FS法的缺点，提供一种效率高、观测精度高、仪器装备简单的电偶源频率域电测深方法及装置。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的。

本发明方法的技术方案依据的原理如下。

根据电磁理论，敷设于地面的电偶极源，在地下激起的电磁响应与地下电阻率之间存在着固有的关系。其在地面任意一点产生的电场的水平分量E_x为

其中的I是供给偶极源的电流，dL是两供电电极之间的距离，r是接收点到偶极源中心的距离(称为发-收距)，是偶极源正向与r之间的夹角，k是电磁波在地下介质中传播的波数，k²＝-iωμσ，ω是电流的圆频率，μ为地下物质的导磁率，σ为地下物质的平均电导率，σ＝1/ρ，ρ为地下物质的平均电阻率。上列各参数中，对于非铁磁性物质而言，μ可视为常数。其它l，dL，r，ω也是由人为控制或可以测定的。

容易推知    ikr＝(1+i)p    (2)