EMAP 處理方法在CSAMT 勘查中的運用

顏 維

CSAMT 勘查是一種具有較高效率的勘查方法，一般廣泛用于剖面的勘查作業中，可以獲取十幾米到幾百米的點距。而EMAP 處理方法，則是電磁陣列剖面法，該方法是由美國的科學家提出的一種數據采集和數據處理的方法，可有效提高數據解釋的質量。基于此，本文對EMAP 處理方法在CSAMT 勘查中的運用進行研究，簡單分析EMAP 處理方法與CSAMT 勘查，并在此基礎上，研究EMAP 處理方法在CSAMT 勘查中的應用，旨在為相關人員提供參考，積極推動EMAP 處理方法的合理運用，保證EMAP 消除靜態影響，從而全面提高野外勘查質量，滿足相關工作的基本需求。

1 EMAP處理方法與CSAMT勘查的研究

1.1 EMAP 處理方法

該方法是以高密集度的數據采集為基礎，盡可能地獲取更多的電性結構信息，并使用低通濾波實現對淺部橫向電性不均勻和局部地形起伏所造成的靜位移等的影響，進而保證勘查準確性，確保解釋質量能夠得到保證。

實際的應用中，EMAP 處理方法的是一種低通濾波的處理，可以在波數域中進行，多數處理是在空間域中。它在實際的應用中，可以改變以此濾波內點的數目，從而實現度權系數的調節與變更，從而保證處理功能，同時，這種變化是一種相對靈活的變化方式，能滿足實際工作的基本需求。如下圖1 所示，為漢寧窗空間濾波器的示意圖。

圖1 漢寧窗空間濾波器的示意圖

在此基礎上，進一步對EMAP 處理方法進行分析，可發現，假設大地導電率σ（X，Y，Z），因為均勻借助導電率和電導異常△σ（X，Y，Z）構成的，也就得到相應公式，而相應公式，可以實現對相應內容的計算。

在得到上述公式后，需要對上述公式進行進一步研究，選擇Born 近似的方法，從而能夠在地表觀測的二次場E*與電阻率相對異常Σ 在波數域是有關聯的，具體的關聯情況，可以用相應內容描述，實際的描述中，ω 表了角頻率，而ξ 和η 則為X和Y 方向上的波數，K 為的場源系數，G 為格林函數、在公式2的基礎上，進一步對公式進行分析，可以將Σ 看作輸入，而E*則可以看作輸出，而G 則可以看成系統的傳輸函數，以此為基礎，可以得到測量方向上的電場分量Ex 的一維和二維傳輸函數。在一維和二維的基礎上，進一步對公式進行分析，可以得到二維TM 方式。以此為基礎進一步對公式進行分析，從而實現對EMAP 處理方法進行分析，可以得到一維和二維TE 方式在傳輸函數上，具有相同的部分，同時，兩個公式都與ω 具有一定的聯系。具體的關系為，隨著ω 的降低，且在ω →0 的時候，可以發現，傳輸函數趨近于0。表明淺部電性異常在頻率降到二次場趨近于0，相當于基本沒有，反之，二維的TM 方式，在傳輸函數由2 項組成，第一項與一維、二維TE 方式的傳輸函數形式是相似的，可以將其稱為感應項，而第二項與電磁波頻率之間的聯系并不緊密，所以當ω 趨近于0 時，且ω 并不趨近于0，這時，可以將其稱為靜態。因為靜態項的存在，才會使得靜態影響的作用能夠得到保證。

進一步對其進行分析，可以得到如圖2。

根據圖2 的基本情況，可以得到，波數域內，深度具有差異的電性不均勻體對電場造成靜態影響是有不同的，如果埋深較大時則靜態幅度會相對較小，這時他們的影響范圍也會相對較小。反之，埋深較小，則靜態幅度會相對較大，同時，影響范圍也會相對較大，如此一來，可以通過增加濾波器的方式，對靜態項成分進行壓制和削弱，進而實現靜態改正。這種思路就是EMAP 處理方法的思路基礎，也正是這種思路為EMAP 處理方法的應用奠定了基礎。

圖2 2 維TM 靜態影響

EMAP 處理方法，電位周邊的MN 電極頭尾同點，實際獲取信息時，主要是通過分段平均的方式，能保證信息獲取的完整，從而能夠保證獲取完整的測線信息。而這一特性，與CSAMT 的剖面測量方式是有共同特點的。

EMAP 的處理實質可以被理解為，將其理解為一種低通濾波，這樣的方式，可以保證其在綠波中穿行，同時，還可以在折積的基礎上，采用后一種防范，W 是描述敞口寬度的數據，這一數據與深度σ 之間呈現正相關的聯系，主要是W=C·σ 且1 ≤C ≤3，根據公式可以得到趨膚深度會跟著頻率發生變化，所以窗口寬度也會跟隨發生變化，其中窗口寬度與頻率之間也是有函數關系的，所以可以得到相應的電場函數，公式中，可以獲取EMPA 最終的計算公式。

1.2 EMAP 的野外工作方法

為了實現EMAP 的野外應用，需要合理的對EMAP 方法進行應用，發揮該方法的工作和作用，實際的野外工作中，EMAP就是為了簡化沿剖面在一系列點上測量Ex、Hx 和Hy，的相應內容；根據測量獲取的數據中，可以完成Zxx 和Zxy 的推斷，確保一個或者多個電阻值的獲取另外，反演頻率相關阻抗函數以對地下電阻率的分布作出判斷，實踐證明反演問題是相對復雜的問題，同時實際處理中，也相對困難，從而滿足實際應用的基本需求。EMAP 方法做實際的應用中，就是為了簡化上述問題，通過該項技術合理運用，就能實現對上述三個步驟的合理控制，從而滿足實際處理的基本需求，確保問題得到有效的控制。EMAP 方法中，為了使得沿測線對切向電場分量Ex 的空間濾波，常常采取相應方法的措施，例如，使用固定磁場參考點的方法，就能實現對空間濾波的實現。但是，實際的操作中，由于儀器設備存在一定的限制，尤其是大面積的工作時，因為多種原因的影響，所以需要采取一個排列盡量測量多個電場切向分量的方式，同時，實現對磁場的水平分量Hy 的測量，有時為了了解地下大地構造的維數，還要對垂直剖面的電場分量Ex 進行測量。通過這些內容的測量，能夠滿足實際工作的需求，從而提升EMAP 的野外工作質量，確保EMAP 方法的合理運用，從而提升實際勘查工作的質量，確保勘查工作能夠符合實際工作的基本需求，提升勘查的工作效率。確保勘查質量的全面提升。

1.3 CSAMT 的簡單概述

在實際的應用中，CSAMT 法，是一種具有較高應用價值的方法，實際的應用中，這種方法，具有相應的優勢，它的優勢主要包括：

（1）具有較高的工作效率，使用一個偶極發射，就可以在4個很大的扇形區域的內實現測量工作，從而滿足實際測量的需求，有效滿足測量對效率的需求，確保測量工作能夠符合實際工作的相應要求。

（2）勘探深度范圍相對較大，CSAMT 法在實際的勘查中，具有較大的勘查范圍，可以從幾十米到二三千米，都能實現有效的勘查工作，并且能夠保證勘查的效率。促使勘查工作符合實際需求，全面提升勘查質量。

（3）CSAMT 法在實際的應用中，具有較好的都垂向分辨率，一般情況下，可以達到10%～20%之間，從而能夠有效提升CSAMT 法的利用價值。

（4）CSAMT 法利用時還具有較好的水平分辨率，這樣就使得CSAMT 法在實際的應用中，有著約等于接收電偶極長度。同時，CSAMT 法的地形影響還相對較小，并且高阻層的屏蔽作用也相對較小，具有較好的利用價值。

（5）CSAMT 法在實際的應用時，還可以實現立體觀測，并且面積性的CSAMT 相當于一種3D 的立體地電填圖，從而滿足實際需求，確保符合CSAMT 法的應用價值。

盡管CSAMT 法具有較多的優勢，但是，實際的應用中，CSAMT 法也存在相應的缺點，這些缺點，主要體現在：

（1）CSAMT 法需要相應的發射，同時，發射端附近如果存在導體，就容易引起發射源的干擾，不利于CSAMT 法的合理運用。

（2）過渡區修正比的難度相對較大，而且，場源效應的影響，也相對較大，主要受到非平面波效應，場源效應的附加效應，陰影效應等。這些因素的綜合作用，就會給CSAMT 法的合理利用帶來了影響，不利于這種方法的有效運用。

2 模擬實驗

為了保證EMAP 的應用效果，需要注意EMAP 應用的實際情況。通過二維正演方法實現對局部電性的異常二維模型進行獲取，從而實現EMAP 的處理，借助相應的分析與比較，證明EMAP 處理的有效性。

如此，可以獲得二維的電模型，模型設計時，確認模型在地下4km 處，同時，模型設計時，低阻基底的實際情況是，數據為10Ω·m，同時，可以獲取在圍巖350m 深度，有一塊10Ω·m的低阻水平板狀體，寬度為2km。為確保數據的可靠性，需要對EMAP 進行合理利用，從基本上對其進行優化，保證層狀構造的合理性，同時低阻異常也會將差異顯示出來，從而會導致Bostcik反演，結果會與初始模型吻合，這就是說明EMAP 處理方法是合理的，是符合實際的需求，能滿足實際使用的基本需求。

模擬試驗是一個相對有效的方式，通過模擬試驗，可以對EAMP 方法和CSAMT 勘查的結合進行分析，判斷二者是否可以有效結合，判斷EAMP 方法，是否具有可靠的處理效果，能否滿足CSAMT 勘查的基本需求。通過，模擬試驗后，確認EAMP處理方法，是合理的，并且能夠滿足CSAMT 勘查的基本需求，并且還能提升CSAMT 勘查的效果。使得CSAMT 勘查更加符合實際工作的需求，確保精度與可靠性。

3 應用實例

為進一步研究EMAP 在CSAMT 勘查中的應用，本文以某一具體的金屬礦區為例，展開詳細地分析，在了解實際的基本情況下，提高EMAP 的應用效果，確保CSAMT 勘查的效果。

3.1 金屬礦區中的應用

現以某一金屬礦區為例，擬對礦區進行CASMT 勘查，由于礦區礦體埋深大，厚度小，所以使用電法直接圈定礦體的難度較大，為保證獲取精準的礦體信息，需要引入CSAMT 勘查，并嘗試引入EMAP 處理方法，旨在提高礦體的勘查質量，為后續的開采奠定基礎，積極推動勘查質量的提升，滿足實際開采作業的需求。使用CSAMT 勘查對地層分布形態做個電性前瞻，通過CSAMT 勘查，能夠獲得因為表層電阻率的不均勻，引起了的靜態影響整個斷面，且讓其成為自上而下的帶狀分布形式，而且，橫向的連續性相對較差，所以僅僅通過CSAMT 很難直接獲取分布狀態。所以需要引入EMPA 處理方法，通過EMPA 處理之后，可以得到低阻率的異常變化趨勢，與地質斷面的吻合度相對較好，且異常會與c1dc 地層相對應。由此可見，使用EMAP處理方法，結合CASMT 勘查，可以發現EMAP 處理方法可有效地應用到CASMT 勘查中，可為CASMT 勘查的數據處理提供幫助，保證數據的真實性與可靠性，并且，還能提高CSAMT 勘查的精度，確保勘查的效率，從而全面提高勘查質量。

3.2 地熱勘查中的應用

EMAP 處理方法在CSAMT 勘查中的應用，可以將兩種方法應用到地熱勘查中，可有效提高勘查效率，保證勘查質量，提高地熱資源的利用率。溫泉是旅游行業的重要組成部分，同時，還是區域經濟發展的重要來源，通過合理開發利用地熱資源，能夠對地熱資源進行合理利用。但是實際地熱水勘查找那個，由于水中溶解了大量的金屬離子，就會給電阻率帶來影響，導致電阻率變低。 而這一現象，會給CSAMT 勘查帶來便利，同時，使用EMAP 處理方法，可以更為清晰地獲取斷裂，破碎帶和熱流作用會形成一個熱礦水的賦存帶，同時，主干段以北的高阻反映了花崗巖的存在，而以南則勾畫出1 明顯的低阻異常，最低值僅僅有幾歐姆，經過初步判斷，可以確認這個區域為熱水帶，經過得打穿作業后，發現有熱水涌出，且熱水溫度＞70℃，說明使用EMAP 處理方法在CSAMT 勘查中的應用，具有較好的應用效果，可以準確獲取目標信息，確保勘查的準確性。

具體工作方法，為了保障地熱勘查的效果，需要合理的對地熱勘查的相應方法進行研究，本文主要以CSAMT 勘查為主，并合理引入EMAP 方法，實現對地熱的勘查，從而有效保證勘查質量。實際勘查中，需要預先布設3 條件CSAMT 剖面，并且剖面方向，L1 與L2 剖面都是北北西向，為了滿足勘查需求，需要對剖面的方位角和剖面長進行控制，從而得到剖面的長度平均為2200m，點距為50m。另外，L3 剖面則為東東向，剖面長度為1320m 方位角80 度，點距為40m 采用遲到偶極裝置，點距控制在40m ～50m 左右，供電電極距需要進行控制，使之處于1100m ～1300m 之間，另外，還要對測量電極距離進行控制，確保滿足實際CSAMT 勘查的基本需求，所以得到，電極距MN 處于40m ～50m 之間，另外，收發距也要被合理控制，r 為6000m，實際的測定中，CAMT 測量選擇沿測線7 道同時測量，并且，在測量過程中，實現多次測量，確保數據精確度，滿足實際勘查的基本需求。測量過程中，如果出現了地阻過大的情況，就可以選擇澆水的方式，實現對地阻的處理，如此一來，可以有效降低地阻對測量的影響，確保測線垂直的誤差小于1°，如此一來，就能保證CSAMT 勘查的效果，并且確保供電電流的穩定，并避免外界因素對勘查的影響，降低晃動的情況，積極提升CSAMT 勘查的質量。除此之外，本次勘查中，共完成剖面測點124 個，再設置質檢點4 個，質檢率被控制在3.23%，為了保證質檢效果，需要對質檢的精度進行分析，同時，質檢的精度和電阻率的均方相對誤差為Mps=±3.83%，同時，相位均方相對誤差M=±4.24%，如此一來，就對各種誤差，質檢精度進行了分析，從而明確了工作的相關精度要求。為了保證精度的可靠性，還需要對精度進行進一步的控制，降低CSAMT 勘查中的問題，進而保證勘查效果。在勘查之后，還要對EAMP 方法進行利用，實現對勘查的進一步分析，從而保證勘查效果，

3.3 實例研究

結合上述所選礦區，對具體的CASMT 勘查的應用情況，威力，分析EMAP 方法的應用價值。該礦區具有礦體埋深大，厚度小，最大僅有十幾米的厚度，所以，電法直接圈定礦體的難度相對較大，多以為了保證勘查結果，實際的勘查中，選擇EMAP和CSAMT 勘查技術，并使得二者結合得到，實現對金屬礦區的勘查，確保勘查效果。

另外通過勘查，可以對鉆探已明確的一直地質構造進行分析，并明確電性前提，再結合的CSAMT 的勘查結果，進而獲取電阻率原始數據的模擬數據，雖然在925 號，到1125 號點，在頻率為64HZ 的前提下，低阻會出現異常情況，但是由于表層電阻率的不均勻性，所以形成的靜態影響使得整個模擬畫面的出現自上而下的條帶分布狀況，并且之后，金額入Bostick 的反演，結果顯示相應的地質構造圖。根據圖可以進行分析，實現對低阻異常情況的分析，并且能夠明確，低阻異常的變化趨勢，確認它可以與地質斷面相吻合，所以低阻異常就處于c、d 地層，所以EMAP 處理后，就更加真實有效的對地質構造的本來面目進行展示，而且，CSAMT 的數據處理中，應用EMAP 的必要性和可靠性是不需要被質疑的，能夠順利實現對地質的勘查，并滿足工程的相關需求。

4 結語

本文對EMAP 處理方法在CSAMT 勘查中的應用進行了分析，簡單地對EMAP 處理方法的原理進行講解，并以此為基礎，獲取相關實驗結果，確認EMAP 處理方法的價值，最后結合實例研究EMAP 處理方法在CSAMT 勘查中的應用，了解EMAP處理方法的實際應用，可有效提高CSAMT 勘查的效果，保證勘查的準確性，降低勘查隱患。