磁測深線

基本原理

頻率域電磁測深法是以地殼中岩石和礦石的導電性與導磁性差異為主要物理基礎，研究電磁波在地下不同介質傳播過程中在地面表現的不同特徵，從而了解地下介質的電性變化情況。

電磁測深法包括大地電磁測深（MT），音頻大地電磁測深（AMT），或控源音頻大地電磁測深（CSAMT），頻率測深等。根據目前儀器發展和地質災害勘查特點，在地質災害領域以AMT和CSAMT兩種方法為主。

通過在地面觀測不同頻率交變電磁場相互正交的電場分量（E_x）和磁場分量（H_y），進而求得地層視電阻率（ρ_s）隨頻率（f）變化關係。視電阻率值由下面公式求出：

由於電磁波在地下介質傳播過程中能量被吸收，其趨膚深度（δ）由下式計算：

不同的頻率電磁波具有不同的趨膚深度，控制頻率即可達到測深之目的。觀測系統不同，其觀測方式也不同。

二分量觀測方式為最基本的觀測方式，僅觀測相互正交的電場分量（E_x）和磁場分量（H_y），一般在地下介質各向同性或受地形條件限制時常用。

四分量觀測方式是同時觀測相互正交的電場水平分量（E_x、E_y）和磁場水平分量（H_y、H_x），一般適於地下介質各向異性。

五分量觀測方式是在四分量觀測方式基礎上增加對磁場垂直分量（H_z）的測量，該分量用於確定構造產狀。

電磁陣列剖面法和連續剖面法是電磁測深在地質災害勘查中主要的觀測方式。電磁陣列剖面法為一次布設多道電極和磁探頭進行觀測，連續剖面法為沿剖面方向電極等距連續觀測。電磁陣列剖面法和連續剖面法可反映地下介質連續變化的特徵，信息豐富。

根據場源的不同，頻率域電磁測深又可分為：音頻大地電磁法（AMT）、大地電磁法（MT），其頻率可控源音頻大地電磁法（CSAMT）和天然與人工源音頻大地電磁法（AMT+CSAMT）。

（1）測線布置要選擇地形平坦、覆蓋較均勻的工作場地，儘量遠離電力線、變壓器以及一切人文干擾；

（2）布設剖面方向應垂直勘探對象走向；

（3）磁探頭放置水平（誤差小於2°），磁探頭應埋置於地面50cm以下，測量電極方向應與磁探頭方向正交，誤差控制在1°以內；

（4）對於可控源發射裝置，收發距的選擇要大於3倍最低發射頻率之趨膚深度；

（5）為保證質量，數據相關度值大於0.5的為合格，同時視電阻率、相位隨頻率變化曲線應光滑連續、無突變，並保證有效頻點數大於90%，連續無效頻點不得大於3個。

（1）數據預處理：首先進行時序曲線分析，去掉干擾因素影響較大的時序曲線。視電阻率和相位隨頻率變化曲線，一般用濾波來抑制干擾，圓滑曲線；對個別突跳頻點須採用手工剔除，以免造成假異常。

（2）反演處理：主要包括一維反演、二維反演以及二維擬斷面反演。其中一維反演方法較多，Bostick反演法最為常用，效果較好；二維反演可根據具體情況合理選擇；二維擬斷面反演可抑制地表不均勻產生的靜態效應，方法較為簡單。