[发明专利]人工场源频率域电场梯度远区视电阻率快速成像方法

说明书

本发明涉及一种人工场源频率域电场梯度远区视电阻率快速成像方法，包括数据预处理，电场梯度计算，电场梯度视电阻率计算，空间成像，将测量频率对应转换为视深度，绘制测线上的视电阻率‑视深度拟断面图。本发明通过对电场求取横向梯度，提升异常体横向边界的响应能力，通过对电场求取纵向梯度，提升异常体纵向边界的响应能力。能准确反映出大地电性变化趋势，具有更高的异常分辨率，能够对异常体位置、大小、边界进行更准确的定位。计算量小，计算速度快，在野外实际勘探中，现场提取数据后即可初步判断地质信息判断，可应用于实际野外探测中的现场快速成像，提高了野外勘探效率，实现了地下异常体的准确识别。

技术领域：

本发明涉及一种电磁勘探成像方法，尤其是提升地下异常体横、纵边界识别能力的人工场源频率域电场梯度视电阻率成像方法。

背景技术：

电磁法勘探，是以地下被探测介质的电性和磁性差异为基础，通过观测人工或天然场源在大地中激发的交变电磁场的变化规律，获得地下介质的电性和磁性参数，从而达到勘查目的的一种地球物理勘探方法。按其电磁场随频率和时间的变化规律可分频率域和时间域电磁法。其中，频率域电磁法是通过采集不同频率下的电磁场响应，利用频率和探测深度之间的关系，获得不同深度下的大地电性信息，与时间域电磁法相比，频率域电磁法具有更大的探测深度和更高的探测效率。频率域电磁法中，按照场源又可以分为天然场源频率域电磁法和人工场源频率域电磁法，人工场源频率域电磁法具有发射参数已知、抗干扰能力较强等优势，已被广泛应用于资源勘探、水文勘察和工程、地质调查等领域。

CSAMT是典型的、常用的人工场源频率域电磁探测方法，通过不同频率下的电磁场分量，再利用相互正交的电磁场分量比值计算出卡尼亚视电阻率，最后通过反演解释来获得不同深度下的大地电性信息。但是，用来计算视电阻率的电磁场分量需在远区测量。当收发距与探测深度的比值大于一定阈值时，远区条件才得以满足。而收发距与接收信号的强度又有直接关系，收发距太大时，接收信号强度会降低，信号质量会受到负面影响，不利于勘探效果。为了实现大深度下的探测，有学者提出了WFEM，该方法只测量单一分量，即可通过对应的视电阻率公式计算出视电阻率，可在非远区测量，由于其只测量单一分量，所以只需单一分量满足远区条件即可，这使得其远区条件较CSAMT方法更宽松。

但是，目前，包括上述方法在内的人工场源频率域电磁探测方法普遍采用绝对场测量和处理，而绝对场测量在边界识别方面具有不足，接收点的电磁信号是周围一定空间范围内介质的综合贡献，其中浅部介质作用较大，浅部异常通常会复制到深部。这导致地面电磁响应对局部地质体电性变化的反映并不灵敏，对异常体边界反映也比较模糊，通常只能大致确定异常体的位置、大小，无法准确识别。所以上述视电阻率计算方法对于异常体边界的识别能力都有不足，需通过反演才能较准确的获得异常体边界信息，而反演需要消耗大量的计算时间和资源，不利于勘探现场快速成像，而勘探现场快速成像方法在实际野外探测中，尤其在数据质量的监测和地质概况的获取中具有重要意义。

发明内容

本发明的目的在于针对上述现有视电阻率成像方法的不足，提供一种人工场源频率域电场梯度视电阻率快速成像方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种人工场源频率域电场梯度视电阻率快速成像方法，其特征在于，包括以下步骤：

A、数据预处理，读取系统采集的E_x时间序列数据，对E_x时间序列数据做傅里叶变换，将时间域信号变换到频率域，然后提取发射频点处的Ex幅值；

B、电场梯度计算，利用E_x幅度值数据计算电场横向梯度纵向梯度和联合梯度

C、电场梯度视电阻率计算，利用电场梯度数据计算横向视电阻率变化量纵向视电阻率变化量和联合视电阻率变化量结合测区内某一个测点的视电阻率值，根据电场梯度视电阻率计算公式计算测区内任意测点在任意发射频率下的视电阻率值；