TEM技术规程090318

地面瞬变电磁法技术规程DZ/T0187-19971范围本标准规定了地面瞬变电磁法工作的基本要求和技术规则。本标准适用于中、小功率磁源瞬变电磁仪设各进行良导电目标物勘查及地电测深。主要应用于固体矿产勘查。其中的技术规则也适用于水文、工程勘测。2引用标准下列标准包括的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。在标准出版时。所示标准为有效。所有标准都会被修订。使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。GB/T14499-93地质矿产地球物理勘查技术符号DZiT0069-93地球物理勘查图图式图例及用色标准3总则3.1瞬变电磁法是基于电性差异，利用不接地回线或接地线源向地下发送一次脉冲电磁场，利用线圈或接地电极观测二次涡流磁场或电场的方法。主要用于寻找低阻目标物，研究浅层至中深层的地电结构。3.2地面瞬变电磁法常用工作方式与装置3.2.1剖面法的基本装置形式3.2.1.1重叠回线装置（a）示意图（b）观测参数，用RX回线观测V/I或B/I3.2.1.2中心回线装置a)示意图b)观测参数：用Rx线圈观测1至3个分量的V/I或B/I.3.2.1.3偶极装置a)示意图b)观测参数：用Rx线圈观测1至3个分量的V/I或B/I.3.2.1.4大定源回线装置a)示意图b)观测参数：用Rx线圈观测1至3个分量的V/I或B/I.Tx3.2.2测深法的基本装置形式3.2.2.1中心回线装置a)装置示意图同3.2.1.2b)观测参数：用Rx线圈观测z分量的V/I或B/I.3.2.2.2偶极装置a)装置示意图同3.2.1.3b)观测参数：用Rx线圈观测z分量的V/I或B/I.3.2.3地-井法基本装置形式3.2.3.1单Tx框装置a)装置示意图b)观测参数：用Rx线圈（探头）分别观测井轴分量或多分量的V/I和B/I.3.2.3.2多Tx框装置a)装置示意图b)观测参数：当Tx框分别布置在不同位置时，Rx线圈（探头）观测井轴分量或多分量的V/I和B/I.3.3瞬变电磁法的应用范围a)金属矿产及某些非金属矿产勘查；b)地质构造研究；C)煤田、油气田以及地热田勘查；d)水文地质及工程地质勘查；e)寻找地下管线及地下人文遗迹。4技术设计4.1工作任务4.1.1瞬变电磁法的具体任务应由任务说明书明确规定。任务书的内容应包括：a)项目名称、工作地区和范围；b)工作目的、勘查对象；C)工作比例尺、技术经济指标；d)提交的成果资料及时间。4.1.2根据任务书工作地区的地质、地球物理条件及其他有关资料编写设计书。其内容应包括：a)任务目的要求；b)地质、地球物理特征;c)工作方法与技术;d)提交的成果;e)技术经济指标。4.2资料收集a)工作地区的人文、气象、交通等方面的资料;b)工作地区的地形、地貌等;c)工作地区的地质和地球物理资料等。4.3方法有效性分析4.3.1确定瞬变电磁方法的地质任务或施工项目，在考虑勘查工作需要的前提下，首先要分析是否具有一定的地电条件，勘查目标与围岩之间是否存在明显的电性差异。4.3.2正演模拟，是论证方法有效性和开展野外试验工作的依据，正演所选取的地电断面类型及参数要以己知地段及不同工作区的实际断面为参考，一般可由正演模拟求得最佳工作装置及其尺寸。4.3.3凡属下列情况之一者，只宜列为试验项目:4.3.3.1寻找深部矿、难识别矿及间接寻找目标物等情况下，尚未进行瞬变电磁法试验工作，方法有效性尚不明确的新区。4.3.3.2外来电磁噪声干扰较严重，使用现有仪器及观测方法的效果受到影响的地区。4.3.3.3探测目标与围岩之间的电性差异较小，或探测目标物的相对规模不大，埋深较大，不能肯定是否能测出目标物异常响应的地区。4.4工作装置、发送回线边长和时窗范围的选择4.4.1剖面法的工作装置及发送回线边长的选择4.4.1.1重叠回线装置:重叠回线装置是适于轻便型仪器的工作装置，主要应用于地质普查或矿产勘查工作。一般情况下，回线边长L大约等于探测目标的最大埋深。4.4.1.2中心回线装置要求同4.4.1.1.4.4.1.3大定源回线装置:大定源回线装置是探测深度较大，对探测目标的分辨能力较强的装置，主要应用于详查或矿产勘查工作。发送线框依据探测深度，一般在100mX200m至300mX600m范围内选用。通常长边平行地质体走向敷设。4.4.1.4偶极装置:常用的偶极装置有同线偶极装置及定源旁线偶极装置两种。前者主要适用于陡倾斜良导目标物的探测。定源旁线偶极装置是适用于确定目标物埋深、倾角及形态等几何参数的装置，发送线圈固定放置于目标物走向线上，接收线圈沿垂直目标物走向的剖面观测。4.4.2测深法的工作装置、发送回线边长、偶极距的选择和发送电流的选择瞬变电磁测深的最佳工作装置是中心回线装置，发送回线边长和发送电流可参照公式(1)合理确定。中心回线装置估算极限探测深度(H)的公式为:4.4.3时窗范围的选择时窗范围的确定，取决于测区内所要探测的目标物的规模及电性参数的变化范围，地电断面的类型及层参数，勘探深度等诸多因素，具体时窗范围应通过生产试验确定。4.5测区、测网和比例尺4.5.1测区范围的确定测区范围应根据工作任务和测区的地质矿产及以往物化探工作程度合理确定，并考虑以下因素：a)探测目标物的规模、埋深及与围岩的电性差异，应保证所得到的异常完整性及周围有一定范围的正常背景场;b)测区范围应尽可能包括已知区，不同年度的测区相衔接;c)大定源回线装置不同发送回线的测区范围相衔接时，必须有一定的重迭面积。4.5.2测网和比例尺的选择a)剖面法装置，测网的选择，以能发现有意义的最小异常，能在平面图上清楚地反映出探测对象的位置和形态为原则，估计到野外施工的方便，对于中心回线装置、重叠回线装置的情况下，线距一般为回线边长L或2L，点距为L或L/2,L/4，工作比例尺由地质工作任务确定，普查或详查均选择此装置工作。对于大定源回线装置，点距一般为10m~20m，对于偶极装置偶极距一般为点距2-4倍，点距一般为20m-40m.b)测深法装置，开展面积性工作时，常用比例尺和测网密度参照表1.4.5.3专门及精测剖面根据地质任务、综合研究和推断解释的需要，合理布设专门剖面和精测剖面。4.5.3.1在所有正式面积性工作中，应布设典型剖面。剖面布置在能反映测区不同地层，岩体，构造和矿产的地方，最好与己知地质剖面重合。4.5.3.2对异常作定量或半定量解释时，应布设精测剖面。a)剖面应垂直于异常走向;b)通过异常中心，或尽可能与勘探线重合；c)剖面长度要超出所研究的异常范围;d)点距和观测精度要求应能够保证清晰完整的反映异常细节;e)精测剖面上除了使用面积测量工作装置观测外，一般还应布置其他装置的瞬变电磁测深工作，发送磁矩依据探测目标物的深度而定，点位根据研究断面的详细程度而定。4.6工作精度4.6.1设计地面瞬变电磁法工作精度时，应遵循下述两点:4.6.1.1应考虑能够观测与分辨勘查对象所产生的最弱异常，一般应使最大误差的绝对值小于任何有意义异常的1/3;4.6.1.2应根据仪器的技术性能合理设计，其总精度不应超过现有仪器设备所能达到的精度。4.6.2地面瞬变电磁法工作的总精度以均方相对误差来衡量，分级列于表2。对于使用晚期观测数据时，一般可采用不大于噪声电平3倍的均方绝对误差来衡量。在要求高精度和进行定量计算时，可采用不大于噪声电平2倍的均方绝对误差来衡量。4.6.3工作精度可根据工作任务及工作装置的特点，以取得较好的地质效果和经济效益，可选择某一观测精度或A、B之间的中等精度。4.7生产试验工作凡属新区开展工作，在正式生产之前，应首先进行生产试验工作，并在设计中明确试验任务，方法技术及工作量，其要求是:a)了解矿区内己知矿体上的异常响应特征，包括异常强度、形态、范围、时间特性、时窗范围、地质噪声及信噪比等;b)查明外来电磁噪声电平及干扰特征，选择和确定迭加次数;c)检查工作精度，测网密度、工作装置及回线边长等选择是否合理。4.8测地工作4.8.1地面瞬变电磁法测地精度、测点位置的质量指标列于表3。4.8.2点距及发送回线边长大于100m的重叠回线装置、中心回线装置、测深装置、大定源回线的角点，在地面目标物明显的条件下，可用1：10000或更大比例尺的地形图定点，定位精度级别参照表3中B。4.8.3测深装置对于发送回线角点点位精度级别参照表3中B;对于接收回线角点及中心点点位精度级别参照表3中A，中心点要求观测高程。4.8.4对于专门精测剖面，各种装置发送回线角点及中心点点位精度级别参照表3中A，中心点要求观测高程。4.9电性参数测定和物理模拟试验4.9.1为了解释异常，必须对区内各类岩(矿)石进行电性参数测定。4.9.2电性参数测定方法，应根据实际情况采用露头法，标本法或测井法及己知点测深反演法。4.9.3样品测定数量，每类岩(矿)石，一般不少于30块，严格测定条件，保证数据质量。4.9.4为更好地解释异常或解决某些特定的问题，应进行物理模拟或数值模拟工作。物理模拟工作应根据野外的实际地电断面条件，符合相似性原理。5仪器装备的使用及维护5.1基本要求5.1.1依据地质任务合理选用仪器，应考虑仪器技术性能的主要指标有:能适应的工作装置;发送机的最大工作电压及电流;接收机的时窗范围，通频带宽度，动态范围，灵敏度及同步方式等。5.1.2所有仪器设备，应指定专人负责，严格按说明书规定使用，维护和管理。5.1.3仪器设备必须建立专门档案，及时详细记录仪器故障情况和处理结果等。5.1.4仪器设各必须存放在阴凉、通风、干燥、无腐蚀性气体、无强磁场等的地方，使用和运输时要注意保持仪器清洁、千燥、防震、防曝晒。5.1.5每年开工前和收工后，要对仪器设备进行一次全面检查、维护和校准。5.1.6仪器在施工期间，除日常维护保养外，每日施工前后，按仪器说明书要求对仪器性能进行检查。5.1.7非生产期间，所有仪器均须每一个月进行一次通电检查，将检查结果存入仪器档案。电瓶应按说明书要求定期充电。5.1.8仪器设备所配备的零部件、备件及工具要随仪器妥善保管，不得作其他使用。5.1.9仪器设备发生故障要及时检查。5.2发送系统5.2.1工作前应首先检查发送机，发电机(或电瓶)，控制器等各部分的联线是否正确，电缆有无短路和断路情况，在确保无误的情况下，方可通电工作。5.2.2控制器及发送机开机前先置低档，变压开关不得连续扳动，关机时先将开关返回低压档再关断电源。5.2.3发送机的最大供电电压、最大供电电流、最大输出功率及连续供电时间，严禁大于仪器说明书上规定的额定值。5.2.4发电机组的使用要注意温度及润滑油的检查，注意冷却风扇运转情况。发电机组运转不正常时，应立即停机检查，排除故障后方可使用。5.2.5严防发电机输出端，发送机输出端短路和发电机组出现油门失控现象。5.3接收机5.3.1仪器的增益选择必须适当，使仪器输出电压在正常的动态范围之内。一般选择“自动增益控制”，仅仅在外来噪声干扰较大时需要手工置入。5.3.2检查探头及前置放大器是否正常。6.1野外工作的基本任务是按照设计和规范要求，保证安全施工，取全取准第一性资料。6.2发送站、接收站和线框的布设6.2.1每个测站及线框布设时，应校对测量桩号是否正确。6.2.2观测Bx、By的方向误差不得大于2°;观测Bz时以线圈架的水泡居中为准.6.2.3发送站一般应设在便于与接收站联系的地方。6.2.4接收站的布置应避免靠近强千扰源以及金属干扰物的地方。6.2.5不得在上万伏高压线下布设发送站及接收站，有必要时允许弃点。6.2.6发送站，接收站应配备测伞。阴雨湿度很大及雷雨天气不宜开展工作。6.2.7敷设线框时，不得将剩余导线留在绕线架上，应将其呈S型铺于地面。布线时允许在方向线左、右有所摆动，但摆动幅度不得大于回线边长的5%;实际线框角点与线框角点的标志(测桩)的点位误差应小于5%。点位误差应小于5%.6.2.8对于偶极装置工作时，发射线框面积误差不大于5%.6.2.9导线联接处应接触良好，严禁漏电。野外用的电线应定期检查绝缘性