瞬变电磁法资料解释
最通常的解释方法是首先识别导电体的类别,包括:文化导体,地形影响、地表导体,地层或区域性导体以及基岩导体等等,在矿产勘探中它们都属于环境噪声。例如地表导体(导电覆盖层),覆盖范围大,能产生广阔的,强的瞬变响应。地层或区域导体,具有大的走向延伸很广的电导率范围,能产生宽阔的异常幅度。他们包括断层,剪切带岩石(例如页岩,石墨等等),岩石接触面等等。
如果瞬变响应延迟的时间非常短,它可能是浅部响应。在偶极装置情况下,导体的响应是不对称的,而且还依赖于接收机位于发射线圈的哪一边和相对于导体位置。
巨大的瞬变响应常与石墨,富硫化物的页岩,片麻岩以及含水构造(断层,含水层)和风化层有关。
对于相互接近的多个导体的瞬变响应是非常复杂的,因为它们相互感应,此时把个别异体分辨出来是困难的。
在没有浅部风化层的高阻地区,可以直接对目标导体的参数进行评估,但在有浅部高导层情况下就不一样了。
在定性解释中首先应分析每个测点的瞬变曲线随时间是如何变化的(随时间变化),以获得测点下方的地质电性结构和垂直变化以及是否存在异常体等定性信息。然后分析瞬变曲线沿测线方向的空间变化,包括瞬变场的幅度、形态、异常宽度,梯度和过零点,以获得沿测线方向的电性分层,地质结构以及异常体的形态,边界和深浅等定性信息。三个分量X,Y,Z的响应是明显不同的,但它们都与电性异常体结构有关。
瞬变场资料解释受不同的装置结构和不同的EM系统(发射阶跃波或脉冲波)所牵制,它们决定了地下的电磁响应。例如,在低电导率侵染矿体上方可以观测到很强的脉冲响应,但对于高电导率的块状矿体则没有很强的脉冲响应,然而块状矿体却能产生很强的阶跃响应。
影响资料解释的几个问题
瞬变电磁法与其他地球物理方法一样,反演结果具有多解性。
1)电性环境
地表高导薄层的响应使下伏导体产生的弱的早期响应变得模糊、不易识别,而下伏导体产生的二次场又在高导薄层中感应出新的涡流体系,减弱了或增强了它原有的涡流体系地表高导薄层的电导率和厚度的变化很容易误解为是下伏高导体所致。初始场关断时间较长,会使场的高频分量降低,从而降低了地表高导薄层和电性围岩的响应。当接收线圈离开地表高导薄层时(如井中瞬变电磁法),它的影响就消失了。
2)相邻导体相互响应
相邻导体产生的叠加响应改变了目标导体的响应,叠加结果可能被当做一个目标导体的响应。相邻导体的接近程度对于分解弱导体影响巨大。例如大时间常数导体的响应可以淹没掉小时间常数导体的响应。
3)文化噪声和地形影响
电子设备和功率线都会产生噪声,误认为是瞬变响应。
如果发射线圈位于山底,则山体便成为电性介质,并产生早期的瞬变响应。这种地形响应可从对比瞬变断面图和地形起伏的相关性识别出来。目前还没有特别的方法消除地形响应,当然模型计算是一种手段。
4)感应极化
一般认为地下介质的电导率是和频率无关的,也即介质电导率不随频率和瞬变场衰减时间而改变。然而如果有可极化的导体或可极化的地下介质,并在早期被涡流充电,那么在晚期,被极化的导体或介质便会通过大地而放电,并产生二次场,此二次场具有反极性,即所谓的感应极化。