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[摘 要]CEMP(连续电磁阵列剖面法)是根据MT(大地电磁测深法)发展而来,具有穿透高阻层、勘探深度大等特点,相对于一般勘探方法而言有着很强的适用性。但在实际操作中测线附近有着噪音的干扰,所得到的数据不可避免的夹杂着许多噪音,数据质量并不高,忽略后容易出现问题,故而在处理前需要进行去噪处理,剔除无用信息。选定A区进行CEMP勘探后对其信息进行去噪、反演、成图、解释,用以说明其方法的实用性。
[关键词]CEMP去噪 反演 解释
中图分类号:P618.13 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)09-0350-01
引言
CEMP是我国科研人员在地质勘探中重新提到的一种勘探方法,相对于常用的MT而言,克服了其由于采集密度太小而引起的,以及因地表浅层不均匀体和地形引起的静态位移难以有效校正等。从其提出到现在,CEMP在一些比较复杂的地区已取得了较好的勘探效果,在方法处理、解释手段、理论研究等方面均已发展开来,取得了一些重大成果。相对于地震勘探而言,CEMP具有穿透高阻层、勘探深度大等特点,在某些复杂地区,比如被火成岩全部覆盖的地区,能够成为地震勘探方面较为良好的辅助。
1 原理
美国电磁专家F.X.Bosictk 于1986年提出电磁阵列剖面法(EMAP),用以压制MT方法中的由表层电性不均匀而引起的静态偏移问题。EMAP传入国内后便被勘探工作前辈所接受,而后便很快形成了一种在野外布极中以首尾相连为特点的新的电磁方法,即连续电磁剖面法CEMP。在野外工作中,CEMP装置需要接收四个天然电磁场分量时间序列信号(Ex、Ey、Hx、Hy),不停观测沿测线方向的电磁场分量,压制静态偏移问题。将其通过傅里叶变换得到的频率域数据,根据等学者的研究,通过下式计算张量阻抗:
Ex=Zxx··Hx+Zxy·Hy
Ey=Zyx·Hx+Zyy·Hy
式中Z即為张量阻抗,x、y分别表示平行于地面x、y轴的电磁场分量。有了张量阻抗便可以进行下一步求取电阻率。
CEMP采用的是首尾相接的形式进行的采集,外界杂类信号的干扰也是不可避免的,混杂与其中很容易造成数据失真,引起其他方面的异常,影响数据质量,因而需要进行去噪处理。小波去噪是一种比较长见的去噪手段,采用的原理是对原始信号的最佳逼近,找出有用信号(原信号)与无用信号(噪声)的差异,类似于一种滤波,过滤掉噪声信号。小波去噪有着自己独特的性质,比如小波系数的稀疏分布而使得图象变换后的熵降低的低熵性、更好的刻画信号中的非平稳特征的多分辨率功能、去相关性以及选基灵活性,在运用中能够更好的达到目的。
2 应用效果
利用V8采集到的数据数据属于时间序列数据,再变换为频率域数据前进行小波去噪处理。图一所示的是数据的记录样式,时间序列以在24位补码保存,每个采样占3 bytes。一个扫频是多道的多个采样,一个采样时间的完整scan按照道号保存(道号从1开始,而不是0),扫频按采样时间的顺序保存。由于V8文件记录样式TBL文件只能够被相关软件读取而不能进行数据处理,这时候需要编写相应的程序来读取。在程序中加入去噪代码,便可以得到去噪后的图形。图二与图三的对比明显的表示出了去噪的作用,前期由于人工操作(比如离开时)引起的噪声得到一定压制,没有过多的突显,非常好地刻画信号的非平稳特征,如边缘、尖峰、断点等,曲线变得圆滑,有利于后期的整理。
图4是整个处理的后期流程,经过前期的压噪处理使得处理结果比较好,没有明显的挂面条现象,更靠近真实性。从图中看出整个区域的电阻总体偏低,大概在22到399ohm.m之间,区域电阻呈现出高——低——高的特性,中间电阻率相对于两则而言偏低,大概在22到53ohm.m之间,是幅度比较大的低阻区,北部和南部部分地区电阻率低到16ohm.m,趋势比较平缓,东部电阻率较西部大,西部电阻变化趋势整体而言比较平缓,幅度不大,而穿过中部后东部电阻率变化较快,等值线变得密集、变得比较陡峭,电阻率由低到高很快完成对接,而且在东部很明显有一个高阻体存在,相对于低阻而言快达到了两个数量级的差异,为一个异常体,这个时候需要进行其余配一些套方案加以进行确认。
3 总结
同过上面的研究我们得到一下几个结论:
1、实际数据采集过程中难免会有噪音干扰,换另一种说法就是小波去噪在处理过程中不可缺少。我们需要在数据中剔除无用信息,优化数据质量,方便后期处理。
2、通过整体的分析处理来看,CEMP做为新型的勘探方法在A区的应用是合适的,在一定程度上对MT资料解释的质量有一定提高,有更广的实用性。
CEMP作为一种引进后又加以发展的方法,在众多物探方法中有了自己的立足之地。随着技术的发展,以后重力、磁法、电法、地震的联合操作应该会成为一种趋势,CEMP还会有更大的发展空间。
参考文献
[1] 杨学明,徐新学,袁航. 电磁阵列剖面法(EMAP)在阿尔凹陷构造研究中的应用[J].地质勘查与研究,2012年第三期第35卷.
[2] 杨启来.CEMP在下辽河盆地深层地热勘探中的应用[J].吉林水利,2007年第八期。
[3] 王家映.电磁阵列剖面法的基本原理[J].中国地质大学学报,1990年9月.
[关键词]CEMP去噪 反演 解释
中图分类号:P618.13 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)09-0350-01
引言
CEMP是我国科研人员在地质勘探中重新提到的一种勘探方法,相对于常用的MT而言,克服了其由于采集密度太小而引起的,以及因地表浅层不均匀体和地形引起的静态位移难以有效校正等。从其提出到现在,CEMP在一些比较复杂的地区已取得了较好的勘探效果,在方法处理、解释手段、理论研究等方面均已发展开来,取得了一些重大成果。相对于地震勘探而言,CEMP具有穿透高阻层、勘探深度大等特点,在某些复杂地区,比如被火成岩全部覆盖的地区,能够成为地震勘探方面较为良好的辅助。
1 原理
美国电磁专家F.X.Bosictk 于1986年提出电磁阵列剖面法(EMAP),用以压制MT方法中的由表层电性不均匀而引起的静态偏移问题。EMAP传入国内后便被勘探工作前辈所接受,而后便很快形成了一种在野外布极中以首尾相连为特点的新的电磁方法,即连续电磁剖面法CEMP。在野外工作中,CEMP装置需要接收四个天然电磁场分量时间序列信号(Ex、Ey、Hx、Hy),不停观测沿测线方向的电磁场分量,压制静态偏移问题。将其通过傅里叶变换得到的频率域数据,根据等学者的研究,通过下式计算张量阻抗:
Ex=Zxx··Hx+Zxy·Hy
Ey=Zyx·Hx+Zyy·Hy
式中Z即為张量阻抗,x、y分别表示平行于地面x、y轴的电磁场分量。有了张量阻抗便可以进行下一步求取电阻率。
CEMP采用的是首尾相接的形式进行的采集,外界杂类信号的干扰也是不可避免的,混杂与其中很容易造成数据失真,引起其他方面的异常,影响数据质量,因而需要进行去噪处理。小波去噪是一种比较长见的去噪手段,采用的原理是对原始信号的最佳逼近,找出有用信号(原信号)与无用信号(噪声)的差异,类似于一种滤波,过滤掉噪声信号。小波去噪有着自己独特的性质,比如小波系数的稀疏分布而使得图象变换后的熵降低的低熵性、更好的刻画信号中的非平稳特征的多分辨率功能、去相关性以及选基灵活性,在运用中能够更好的达到目的。
2 应用效果
利用V8采集到的数据数据属于时间序列数据,再变换为频率域数据前进行小波去噪处理。图一所示的是数据的记录样式,时间序列以在24位补码保存,每个采样占3 bytes。一个扫频是多道的多个采样,一个采样时间的完整scan按照道号保存(道号从1开始,而不是0),扫频按采样时间的顺序保存。由于V8文件记录样式TBL文件只能够被相关软件读取而不能进行数据处理,这时候需要编写相应的程序来读取。在程序中加入去噪代码,便可以得到去噪后的图形。图二与图三的对比明显的表示出了去噪的作用,前期由于人工操作(比如离开时)引起的噪声得到一定压制,没有过多的突显,非常好地刻画信号的非平稳特征,如边缘、尖峰、断点等,曲线变得圆滑,有利于后期的整理。
图4是整个处理的后期流程,经过前期的压噪处理使得处理结果比较好,没有明显的挂面条现象,更靠近真实性。从图中看出整个区域的电阻总体偏低,大概在22到399ohm.m之间,区域电阻呈现出高——低——高的特性,中间电阻率相对于两则而言偏低,大概在22到53ohm.m之间,是幅度比较大的低阻区,北部和南部部分地区电阻率低到16ohm.m,趋势比较平缓,东部电阻率较西部大,西部电阻变化趋势整体而言比较平缓,幅度不大,而穿过中部后东部电阻率变化较快,等值线变得密集、变得比较陡峭,电阻率由低到高很快完成对接,而且在东部很明显有一个高阻体存在,相对于低阻而言快达到了两个数量级的差异,为一个异常体,这个时候需要进行其余配一些套方案加以进行确认。
3 总结
同过上面的研究我们得到一下几个结论:
1、实际数据采集过程中难免会有噪音干扰,换另一种说法就是小波去噪在处理过程中不可缺少。我们需要在数据中剔除无用信息,优化数据质量,方便后期处理。
2、通过整体的分析处理来看,CEMP做为新型的勘探方法在A区的应用是合适的,在一定程度上对MT资料解释的质量有一定提高,有更广的实用性。
CEMP作为一种引进后又加以发展的方法,在众多物探方法中有了自己的立足之地。随着技术的发展,以后重力、磁法、电法、地震的联合操作应该会成为一种趋势,CEMP还会有更大的发展空间。
参考文献
[1] 杨学明,徐新学,袁航. 电磁阵列剖面法(EMAP)在阿尔凹陷构造研究中的应用[J].地质勘查与研究,2012年第三期第35卷.
[2] 杨启来.CEMP在下辽河盆地深层地热勘探中的应用[J].吉林水利,2007年第八期。
[3] 王家映.电磁阵列剖面法的基本原理[J].中国地质大学学报,1990年9月.