联系方式 18610117552

EH4连续电导率剖面仪

上一篇 / 下一篇  2010-12-16 14:26:39

文章来源
  • 文章来源:转载

EH4的全新概念主要归结为如下几个方面:
1) EH4
应用大地电磁法的原理,但使用人工电磁场和天然电磁场两种场源;
2) EH4
既具有有源电探法的稳定性,又具有无源电磁法的节能和轻便;
3) EH4
能同时接收和分析XY两个方向的电场和磁场,反演X-Y电导率张量剖面,对判断二维构造特别有利;
4) EH4
仪器设备轻,观测时间短,完成一个近1000m深度的测深点,大约只需15~20分钟,这使它可以轻而易举实现密点连续测量(首尾相连),进行EMAP连续观察(见图2);
5) 
EH4的采集控制主机中插入两块附加的地震采集板,就可使一台EH4兼作地震仪和电导率测量,为一机实现综合勘探首创先例;
6) 
实时数据处理和显示,资料解释简捷,图像直观。
下面我们简单介绍EH4电导率测量方法的工作原理。



二、 EH4工作原理
EH4
通过发射和接收地面电磁波来达到电阻率或电导率的测探。连续的测深点阵组成地下二维电阻率剖面,甚至三维立体电阻率成像。
因此问题的关键是地面电磁波与地下电阻率究竟是什么关系?EH4是怎样实现这种地面测量的?
首先让我们来研究电磁波在介质中的传播行为。
1. 
电磁波传播理论、亥姆霍兹方程
地面电磁波发送到地下,电磁波在岩土中的传播遵循Maxwell方程。如果假设大多数地下岩土为无磁性物质,并且宏观上均匀导电,不存在电荷积累,那么Maxwell方程就可简化为:
2H+K2H=0  
1
2E+K2E=0  
2
1 和(2)称为亥姆霍兹方程。
其中K=  3
称作复波数或传播系数。这时可将K写成K=α+ιβα称为相位系数,β称为吸收系数。在EH4测量的电磁波频率范围内(0.1Hz~100KHz,通常可以忽略位移电流,这时K进一步简化为
K=  
4
这里为虚数符号;ω是电磁波角频率2πf,单位是rad/s

2. 
波组抗与电阻率
有亥姆霍兹方程变化的磁场感生出变化的电场,我们有磁电关系:
H=  
5
表面阻抗Z定义为地表电场和磁场水平分量的比值。在均匀大地的情况下,此阻抗与入射场的极化无关,和地电阻率以及电磁场的频率有关:
Z=  
6
式中f是频率,ρ是电阻率,μ是磁导率。(6)是可用于确定大地的电阻率:
ρ=  
7

式中ρ的单位是Ω•mE的单位是mv/km,H的单位是nT
对于水平分层大地,此表达式不再适用,但用它的计算机得到的电阻率将随频率改变而变化,因为大地的穿透深度或趋肤深度与频率有关。
δ=  
8
式中δ的单位是m。此时由(7)式计算得到的电阻率称视电阻率。在一个宽频带上测量EH,并由此计算出视电阻率和相位,可确定地下构造。
对于更一般的不均匀大地,阻抗是空间坐标的函数,完整的描述应当是含有四个元素的张量,每个元素与场的正交分量有关:
=  
9
要确定四个阻抗元素,需要几个极化不同的磁场。例如,振幅相位和极化固定不变的单一正弦形式的电场和磁场波列,就不能用于计算这四个未知数。通常要用四个场分量的自功率谱或互功率谱来计算阻抗(例如,Vozoff,1972)。例如,Zxy的一个这样计算出来的解是:

=   
10


TAG:

 

评分:0

我来说两句

显示全部

:loveliness: :handshake :victory: :funk: :time: :kiss: :call: :hug: :lol :'( :Q :L ;P :$ :P :o :@ :D :( :)

日历

« 2016-12-08  
    123
45678910
11121314151617
18192021222324
25262728293031

我的存档

数据统计

  • 访问量: 169
  • 日志数: 5
  • 建立时间: 2010-12-16
  • 更新时间: 2010-12-16

RSS订阅

Open Toolbar