CSAMT法范文10篇

1理論基礎

可控源音頻大地電磁法(簡稱CSAMT)是在大地電磁法(MT)和音頻大地電磁法(AMT)的基礎上發展起來的一種人工源頻率域測深方法。其理論基礎源于以Mawxe11方程組為核心的電磁場理論。電磁場在空間的分布和傳播遵循麥克斯韋方程組。式中V•E表示E的散度；V×E表示E的旋度；p為自由電荷密度；為電流密度；E為電場強度；B為磁感應強度；c為常數，即光速。CSAMT常用的視電阻率公式(也稱為卡尼亞電阻率公式)：

2工程概況

高嶺隧道區位于晉中盆地和臨汾盆地之間臺隆形成的中低山區，地勢總體北側低，南西側高。隧道中部斷裂構造發育，遭受剝蝕較嚴重，堆積了大量第三、第四系沉積物。隧道總長7．55km，最大埋深約420m，最小埋深約28．7m。隧道區地層表覆第四系上更新統洪積層(Qp1)，中更新統洪積層(Q：p1)，上第三系上新統(N)粉質黏土、礫巖，下伏及出露奧陶系中統馬家溝組(O：一m)以碳酸巖為主的地層。該隧道經過霍山復背斜構造單元的背斜西翼(太岳山板隆構造區北西一側)，階梯型斷裂發育。隧道區內脆性斷裂十分發育，這些斷裂形成了中生代不同構造階段，互相交織切割，控制了該帶的構造輪廓。受斷裂構造影響，該區產生了小型地塹及地壘。隧道區的斷層有：F27桃凹溝正斷層，張扭性斷層，F28西許正斷層，扭性斷層；F32師家溝正斷層，張扭性斷層。隧道區的巖溶、節理裂隙發育。

3應用與分析

該隧道勘察采用的儀器為加拿大鳳凰公司的V一8，測點點距為25m，收發距范圍為7．2km，工作最小頻率為16Hz，最高頻率8192Hz。勘察橫斷面垂直于鐵路初測線位布置。如圖1，在D1K429+500一D1K429+950，視電阻率為75～250~1m，該段電阻率整體較低，洞身經過位置電阻率變化較大，高低阻相間，等值線陡變，WT1、WT2物探異常，為巖性接觸部位，推測為斷層，該斷層位于洞身DIK429+900附近。可能存在含水構造。結合鉆探資料，確定為斷層及其影響帶，隧道洞身以灰巖構造角礫巖為主，節理裂隙極發育，巖體極破碎，圍巖級別級V級。上覆基巖埋藏較淺，應加強初期支護。如圖2，在DIK431+050～DIK431+400，該段整體表現為低阻，低阻幾乎縱向貫穿剖面，推測巖石破碎，存在富水斷層，WT4與WT5兩個物探異常位置電阻率等值線陡直變化，推測為斷層，該斷層位于洞身DIK431+220處。隧道洞身為奧陶系…組：段(0S)r{云巖，質一云，I)lK43l+051)～DIK43l+300俐分級V級。DIK431+300～DlK431+400m分級lv絨如用3，在DIK432+250～DIK432+650，視電阻率5O～200~m，該段洞身經過位置為雜亂的低阻特征，等值線扭曲變肜，為F32正斷層帶及其影響帶。陔斷層位于洞身DIK432+240處，走向NE45。，傾向135。，傾角70。，斷層破碎帶寬30m，巖石破碎，巖性較差，哪、WT8及WT9三處物探異常附近存在低阻閉圈，推測含水。DIK431+400～DIK432+200f_f；『巖分級Ⅳ級，DIK432+200～D1K432+500’絨V級，DIK432+500～D1K432+900分級JV級。

地熱資源是大家公認的一種新型、清潔、無污染的綠色能源，地熱資源不但能夠解決人們日益增長的對能源的需求，同時地下熱水還具有洗浴、療養、養殖、采暖、農業溫室種植等方面的效用，具有較顯著的經濟效益和商業價值。為進行詳細勘察，對目標區采用了CSAMT法(ControlledSourceAudioFrequencyMagneto—teluric可控源音頻大地電磁法)勘探。

1理論依據

測區地層自太古界、古生界、中生界至新生界均有分布，第四系多分布于山間溝谷及河谷平原地帶，古生界、中生界均隱伏或埋藏于第四系地層之下。地層由老至新有泰山巖群、奧陶系(主要巖性為灰巖夾泥灰巖)、石炭系一二疊系(主要巖性為砂巖、頁巖和粘土巖)、古近系(主要巖性為紫紅色粘土巖、砂巖及礪巖)及第四系地層(主要巖性為粉質粘土)。一般地層從泥巖、粉砂巖、細砂巖、中砂巖、粗砂巖、礫巖到灰巖其電阻率值逐漸升高，測區內地層比較平緩且地層沉積序列清晰、地層相對穩定。正常地層組合條件下，在橫向與縱向上物性都有規律可循。

2方法簡介

CSAMT法是可控源音頻大地電磁法的簡稱。該方法是上世紀八十年代末才興起的一種地球物理勘探新技術，它基于電磁波傳播理論和麥克斯韋方程組導出了水平電偶極源在地面上的電場及磁場公式。沿方向的電場()與沿Y方向的磁場(毋)相比，并經過一些簡單運算，就可獲得地下的視電阻率()公式：式中，代表頻率。由(1)式可見，只要在地面上能觀測到兩個正交的水平電磁場(Ex，毋)，就可獲得地下的視電阻率P，稱卡尼亞電阻率。又根據電磁波的趨膚效應理論，導出了趨膚深度公式：從(2)式可見，當地表電阻率固定時，電磁波的傳播深度(或探測深度)與頻率成反比，高頻時，探測深度淺，低頻時，探測深度深。人們可以通過改變發射頻率來改變探測深度，達到頻率測深的目的。野外資料采集時發射電偶源偶極距AB采用1．5km，收發距為10kin，能夠滿足全區測點全部都位于在以供電偶極AB為邊所張的60。的梯形面積內，保證探測深度和信號強度。野外施工如圖1所示。

3資料處理

摘要針對長江堤防防滲墻質量無損檢測工作的迫切需要，在新的地球物理探測技術一時難以面世的情況下，開展了各種現有地球物理方法在堤防防滲墻質量檢測中的有效性試驗研究，在此基礎上提出了以CSAMT法為主、多波地震映像法或垂直聲波反射法為輔的檢測方案。鉆孔驗證結果表明，該方案用于堤防防滲墻質量無損檢測具有成果直觀、精度高、適用性強和可靠性高等優點，并能反映出較小異常體的變化。在堤防防滲墻質量無損檢測中具有廣闊的應用前景。

關鍵詞堤防防滲墻無損檢測試驗研究

一、引言

堤防防滲墻質量與長江沿線人民生命財產安全息息相關，因此，對已修建的堤防防滲墻進行全面的質量檢測驗收工作迫在眉睫[1]。

然而，防滲墻質量檢測驗收工作遇到了難題。目前的防滲墻質量檢測工作量大、面廣，施工工藝和人為等因素造成的質量問題復雜多樣，規律性差。傳統方法滿足不了需要。由于大范圍的在堤身造墻防滲的工作是中國堤防工作近年來所獨有的一大特色，因而對我國地球物理工作者來說，堤防防滲墻質量無損檢測工作沒有現成的國外先進經驗可以借鑒，加之其理論證演工作難度較大，計算機模擬計算的工作一時難以完成。因此，堤防防滲墻質量檢測工作目前仍處于探索階段。從目前情況看，較成功的辦法是在墻體上打孔作彈性波CT，但此方法對打孔的施工工藝要求較高，因為墻體較薄，通常在15～30cm之間。要在這樣的墻體上打孔而不偏離墻體，其技術難度較大，此外，由于該方法需要造孔，因而難以用作大范圍的質量檢測。

鑒于我國堤防防滲墻質量無損檢測技術的現狀，我們于1999年3月提出并開始研制新型的相控陣地質雷達系統。目前，該項研究已列為國家自然科學基金重大項目中的專題，最近又在國家863計劃中作為一個課題立項，并得到了水利部長江水利委員會的大力支持和資助。但由于該系統在國內外尚無可供借鑒的先例，其研究開發工作從儀器設備、方法原理到軟件開發和資料解釋方法均需進行深入廣泛的研究，研究周期長達4年。因此該方法目前一時還不能滿足當前的堤防隱蔽工程質量檢測之急需。

摘要針對長江堤防防滲墻質量無損檢測工作的迫切需要，在新的地球物理探測技術一時難以面世的情況下，開展了各種現有地球物理方法在堤防防滲墻質量檢測中的有效性試驗研究，在此基礎上提出了以CSAMT法為主、多波地震映像法或垂直聲波反射法為輔的檢測方案。鉆孔驗證結果表明，該方案用于堤防防滲墻質量無損檢測具有成果直觀、精度高、適用性強和可靠性高等優點，并能反映出較小異常體的變化。在堤防防滲墻質量無損檢測中具有廣闊的應用前景。

關鍵詞堤防防滲墻無損檢測試驗研究

一、引言

堤防防滲墻質量與長江沿線人民生命財產安全息息相關，因此，對已修建的堤防防滲墻進行全面的質量檢測驗收工作迫在眉睫[1]。

然而，防滲墻質量檢測驗收工作遇到了難題。目前的防滲墻質量檢測工作量大、面廣，施工工藝和人為等因素造成的質量問題復雜多樣，規律性差。傳統方法滿足不了需要。由于大范圍的在堤身造墻防滲的工作是中國堤防工作近年來所獨有的一大特色，因而對我國地球物理工作者來說，堤防防滲墻質量無損檢測工作沒有現成的國外先進經驗可以借鑒，加之其理論證演工作難度較大，計算機模擬計算的工作一時難以完成。因此，堤防防滲墻質量檢測工作目前仍處于探索階段。從目前情況看，較成功的辦法是在墻體上打孔作彈性波CT，但此方法對打孔的施工工藝要求較高，因為墻體較薄，通常在15～30cm之間。要在這樣的墻體上打孔而不偏離墻體，其技術難度較大，此外，由于該方法需要造孔，因而難以用作大范圍的質量檢測。

鑒于我國堤防防滲墻質量無損檢測技術的現狀，我們于1999年3月提出并開始研制新型的相控陣地質雷達系統。目前，該項研究已列為國家自然科學基金重大項目中的專題，最近又在國家863計劃中作為一個課題立項，并得到了水利部長江水利委員會的大力支持和資助。但由于該系統在國內外尚無可供借鑒的先例，其研究開發工作從儀器設備、方法原理到軟件開發和資料解釋方法均需進行深入廣泛的研究，研究周期長達4年。因此該方法目前一時還不能滿足當前的堤防隱蔽工程質量檢測之急需。

一、引言

堤防防滲墻質量與長江沿線人民生命財產安全息息相關，因此，對已修建的堤防防滲墻進行全面的質量檢測驗收工作迫在眉睫[1]。

然而，防滲墻質量檢測驗收工作遇到了難題。目前的防滲墻質量檢測工作量大、面廣，施工工藝和人為等因素造成的質量問題復雜多樣，規律性差。傳統方法滿足不了需要。由于大范圍的在堤身造墻防滲的工作是中國堤防工作近年來所獨有的一大特色，因而對我國地球物理工作者來說，堤防防滲墻質量無損檢測工作沒有現成的國外先進經驗可以借鑒，加之其理論證演工作難度較大，計算機模擬計算的工作一時難以完成。因此，堤防防滲墻質量檢測工作目前仍處于探索階段。從目前情況看，較成功的辦法是在墻體上打孔作彈性波CT，但此方法對打孔的施工工藝要求較高，因為墻體較薄，通常在15～30cm之間。要在這樣的墻體上打孔而不偏離墻體，其技術難度較大，此外，由于該方法需要造孔，因而難以用作大范圍的質量檢測。

鑒于我國堤防防滲墻質量無損檢測技術的現狀，我們于1999年3月提出并開始研制新型的相控陣地質雷達系統。目前，該項研究已列為國家自然科學基金重大項目中的專題，最近又在國家863計劃中作為一個課題立項，并得到了水利部長江水利委員會的大力支持和資助。但由于該系統在國內外尚無可供借鑒的先例，其研究開發工作從儀器設備、方法原理到軟件開發和資料解釋方法均需進行深入廣泛的研究，研究周期長達4年。因此該方法目前一時還不能滿足當前的堤防隱蔽工程質量檢測之急需。

因此，工程設計、施工監理和地球物理工作者開始重新審視傳統的地球物理方法：現有的各種地球物理方法中，還有哪些方法沒有用到堤防防滲墻質量檢測工作？已用的各種方法中，那些被認為無效或效果不好的方法是不是已被徹底否定？現有各種方法之間有沒有一個最佳配合的問題？各種方法的野外工作布置有沒有新的潛力可挖？能不能開展一個廣泛的試驗研究工作，將現有的在原理上可用于堤防探測的各種地球物理方法（包括那些已用過的方法）盡可能地運用于某一典型的待檢堤段，進行全面的、詳細的試驗研究，然后用鉆探和開挖辦法檢測其綜合結果，以確定各種方法的有效性，從而淘汰一些無效的方法，深化完善那些效果較好或稍有效果的方法，以緩解當前堤防防滲墻質量檢測工作之急需？本文所開展的工作正是在這一思路指導下進行的。

二、試驗區概況

摘要:本文通過對各種物探技術的基本原理、應用范圍、適用條件進行分析，總結出各種物探方法的特點，并對物探技術在地質勘查工作中的應用提出建議。

關鍵詞:地質勘查;物探;特點比較

在地質勘查工作實踐中，相對于鉆探法的成本高、風險大、周期慢、連續性較差等弊端，地球物理勘查方法(簡稱物探法)以其成本低、效率高、方便快捷、整體性/連續性較好而備受關注，應用范圍也日益拓展。隨著科技的發展，物探技術、設備、手段也日益完善和多樣化。但各種物探技術也不是萬能的，都有其自身的特點和一定的適用范圍。

1電法勘探

1．1傳導類電法勘探

(1)電測深法:最常用的對稱四極電測深法可以探測水平或傾角＜20°巖層電性層的電阻率和埋深。(2)電剖面法:聯合剖面法可探測產狀較陡的層狀、脈狀低阻體或斷裂破碎帶;中間梯度法可探測產狀較陡的高阻薄脈如石英巖脈、偉晶巖脈。(3)高密度電法:可用于地基勘查、壩基選址、水庫或堤壩查漏和探測裂縫、巖溶塌陷、煤礦采空區。(4)自然電場法:勘查埋藏較淺的金屬硫化物礦床和部分金屬氧化物礦床，尋找石墨和無煙煤，確定斷層位置，尋找含水破碎帶，確定地下水流向。(5)充電法:判定充電導體的形狀和范圍、頂部和邊界，主要用來勘探良導性多金屬礦床、無煙煤、石墨以及水文地質、工程地質問題的解決。(6)激發極化法:判斷脈狀體的產狀。

據相關數據表明，21世紀以來，已被探明的礦產資源僅占總礦產儲備量的1/3，且大都為淺地表礦產或露天礦產。地質勘查專家認為，在未探明的礦床資源中，深部礦產資源是其中的重點礦產勘查對象。因此，深部地質找礦技術和理論研究具有重大戰略性意義，但國內對這一方面的研究尚不成熟，地質勘查方法的理論研究和深部找礦技術成為了深部礦產勘查開發的熱點及難點。

1地質勘查與深部地質鉆探找礦技術的現狀

地質勘察與深部地質鉆探技術是一項在地質形式的基礎上，在深部開采前進行的地質環境分析和勘查工作。地質勘查主要是指對含豐富礦物質地區進行礦化檢測，現階段在深部找礦方面的應用仍處于起步階段。深部找礦技術所能勘查到的深度目前僅為300～500m，與其他深部找礦起步較早，勘查深度可達1000m的西方國家之間，仍具有較大差距。

2物探技術在深部找礦的應用

目前深部找礦基本均屬于預測性找礦，其基本流程見圖1。在深部礦產的地質勘查工作中，其核心任務之一是對深部礦的賦礦位置進行準確界定，而前期深部地質信息的來源基本都依賴于物探技術。傳統物探技術在深部找礦中的應用主要體現為以下幾個方法上:瞬變電磁法(TEM)、可控源音頻大地電磁法(CSAMT)、金屬礦地震勘探法、井中物探方法和大比例尺航空物探方法。2.1瞬變電磁法。(TEM)瞬變電磁法(TEM)是目前普及度較高的找礦技術。相對于傳統的直流電、繼電法，其探測深度大，垂直分辨率高。經實踐證明，瞬變電磁法(TEM)的探測深度可達300～400m。2.2可控源音頻大地電磁法。(CSAMT)可控源音頻大地電磁法(CSAMT)的工作原理是通過在工作范圍內逐步改變電磁頻率，進而對不同地質深度進行取樣，其探測深度可達1000m左右。2.3金屬礦地震勘探法。金屬礦地震勘探法早前只應用于鹽田和一些沉積礦床的勘查，而后在加拿大發展成為一種可勘測深部隱伏礦的勘查技術。其工作原理是利用人工模擬的地震波的傳播規律來對地質情況進行勘查。國內該技術暫時處于空白階段。2.4井中物探方法。井中物探是指采用多種傳統物探方法對井壁四周和鉆孔底部的信息進行獲取，其中井中瞬變電磁法作用效果最好。2.5大比例尺航空物探方法。大比例尺航空物探方法具有遠距離、快速檢測地質信息的能力，配合GPS可區域地質填圖中進行深部找礦。

3鉆探技術在深部找礦的應用

摘要：本文通過對邯鄲實地數據分析，結合相關資料，確定了基地斷裂及斷裂系統的分布，對礦山地質資源開發的遠景做出評價，為進一步勘查提供了依據。

關鍵詞：重力；可控源；礦產資源

隨著科學技術的發展，近幾年在邯（鄲）邢（臺）東部平原區的地質資源開發有了突破性進展，在邯邢東部大平原成功探采地質資源井拾余眼，不但提高了經濟和社會效益，同時豐富了地質資源賦存與勘探理論。根據城市總體規劃，打造節能、環保的綠色城市，啟動尋找到具備經濟和環保價值的地質資源的計劃，已經成為該地區的首要任務。

1概述

邯鄲地區地層地質構造上屬華北平原冀南坳陷，西鄰太行山地，東為平原區，屬隆起與坳陷的交界處。平原區內NNE和NWW向的兩組斷裂均較發育，控制著第三系和第四系的沉積，也控制著井下資源的賦存條件。勘探礦區東部屬NNE向的邢臺-安陽大斷裂（又稱邯鄲大斷裂），走向NE10°，傾向東。在邯鄲附近，斷裂下盤為三疊系，上覆較薄的第三系與第四系，上盤為侏羅系或白堊系，上覆厚千米的第三系和第四系。該斷裂附近微震頻繁，反映新構造運動強烈，斷裂的下盤下莊、黃粱夢附近地溫梯度較高。另一方面新生界基底形態向東傾斜，反映該區是東部坳陷的西翼抬起端，這些特征都有利于礦產資源的聚集。

2施工方法

摘要：音頻大地電磁測深法簡稱AMT，屬于地球物理電法勘探中的一種方法。它采用天然場源，其具有勘探深度大、抗干擾能力較強和工作效率高等特點，適合南方地形起伏地區工程中的中深部地質勘察。對指定隧道測段（YK29+0~YK29+600）開展AMT工作，結合視電阻率剖面進行二維反演，得到地電斷面。通過分析研究，推斷出了工程地質不利條件，為解決隧道勘察施工中的工程地質問題提供了有力依據。

關鍵詞：地球物理；地形起伏；頻率；反演電阻率斷面圖

我國西南地區有著獨特的氣候和地質條件，巖溶、斷裂、軟弱層及地下水發育等工程地質問題突出，對工程建設、礦產資源開采造成諸多不利條件。通常工程勘察、災害調查等多采用傳統的高密度直流電法和淺層地震[1]相結合的手段，但是在地形起伏大[2]、接地條件差、勘探深度較大的西南山區，往往效果不佳。天然場音頻大地電磁法[3]（以下簡稱AMT法），采用的是天然電磁場，在頻率域數據采集與處理，有效勘探深度達到1000m，該方法抗干擾能力較強，僅受工業電磁影響較大，適合工業偏少的西南山區工程勘察。本次嘗試對指定隧道測段（YK29+0~YK29+600）開展AMT工作，其具體目的任務為：探測150m以淺深度范圍內斷層、破碎帶、巖溶、暗河以及富水巖體的埋深、規模和分布，并根據視電阻率對巖體進行圍巖類型劃分，為隧道施工提供物探依據。

1勘察區地質特征

隧址區出露地層主要為侏羅系中統沙溪廟組(J2s)泥巖夾粉砂巖地層，第四系全新統坡殘積層(Q4dl+el)，第四系(Q4ml)粉質粘土層等，總厚度816m~1079m。現對主要巖性分別敘述如下：泥巖：呈棕紅色，成分主要為長石、石英、云母及粘土礦物，中~厚層狀構造，泥質結構，泥質膠結為主，局部有鈣質結核。粉砂巖：呈青灰色~褐灰色，成分主要為石英、長石、云母及巖屑，中~厚層狀構造，粉細粒結構，泥鈣質基底式膠結。

2勘察區電物性特征

多年來，隨著我國經濟社會發展的需要，水利水電和鐵路、公路等行業相繼修建了一批深埋長隧洞工程，如國內已建成的遼寧大伙房輸水隧洞、引黃入晉南干線7號輸水隧洞、穿越秦嶺的鐵路隧洞、錦屏二級電站引水發電洞等。

其中遼寧大伙房輸水隧洞長85km，是當今世界上單洞最長的水工隧洞，錦屏二級電站引水發電洞最大埋深達2500m，是我國目前埋深最大的水工隧洞之一。

另外，還有一批深埋長隧洞工程正在施工或正在規劃設計，如新疆某補水工程穿天山隧洞，陜西引漢濟渭工程穿秦嶺隧洞，南水北調西線工程克柯—黃河隧洞、扎洛—克柯隧洞，青海引大濟湟穿大阪山隧洞等，其中最長的達77km，最大埋深達2200m。

無論是國內還是國外，深埋長隧洞的工程地質勘察技術還不成熟，還存在不少困難，是水利水電工程地質勘察突出的難點之一，主要表現在：①地面海拔高，交通困難，勘探設備甚至技術人員難以到達洞線位置。

②勘察測試手段跟不上隧洞工程發展需要，1000~3000m的深度以及高應力、高水頭條件尚缺乏適宜的勘探試驗設備，現有的勘探試驗方法選擇受到限制。

③隨埋深的顯著增加，工程地質問題更為復雜，可借鑒的工程實例不多。