杨生1,鲍光淑1,李爱勇2(11中南大学资源环境与建筑工程学院,湖南长沙410083;21华东有色地质勘查局八一四队,江苏镇江212005)摘要:大地电磁测深法(MT)中的静态效应使实测的视电阻率和相位曲线出现畸变,导致反演解释得出错误的结果.基于大地电磁测深响应在高频时具有一维响应特征,作者提出了对阻抗张量或实测的电场分量实施静态校正的方法,由高频的实测数据求取电场畸变张量和静态校正张量,而后对全频域的实测阻抗张量进行校正,以获得无静态干扰的张量.实践结果表明,通过校正静态效应,消除了静态效应对视电阻率和相位曲线产生的畸变现象.关键词:静态效应;张量;电场畸变;静态校正;超相位;各向异性中图分类号:P63112文献标识码:A文章编号:100529792(2002)01200082061静态效应E=ZH.(2)其中:E=(Ex,Ey)T;H=(Hx,Hy)T;Z为阻抗张量,ZxxZyxZxyZyy在大地电磁测深法(MT)中,当地表存在电性不均匀体,电流流过不均匀体界面时,界面积累电荷,由此产生一个与外电场成正比的附加电场,给大地电磁测深响应带来畸变,这种影响称为静态效应.静态效应的校正是大地电磁测深法数据处理中的关键,如果校正不当,会使后续的反演解释得出错误的结果.为此,一些科技工作者提出了许多校Z=.当测点近地表存在局部不均匀体时,其产生的静态影响使电场发生畸变,畸变后的电场为E′=SE.(3)其中,S为电场畸变张量,与频率无关.电场的畸变使得由其计算出的阻抗张量也发生畸变,由式(2)可知,畸变的阻抗张量Z′与未受静态影响的真实阻抗法126,这些方法在一定条件下对静态效应起到了抑制作用,但大多数是对阻抗张量旋转后的视电阻率进行校正(如曲线平移法、空间域滤波法等),未考虑静态效应对曲线形态的影响.近年来,张量阻抗分解法逐渐得到应用,但这种方法以假定区域地质构造是二维构造为条件,使其应用受到一定的限制.为Z′=SZ.令C=S-1,则由式(4)解得Z=CZ′.(4)Z为(5)其中:C称为静态校正张量,与频率无关.显然,如果能求得C,则可获得正常的阻抗张量Z,实现静态校正.在MT勘探中,由于趋肤效应的作用,高频的勘探范围很小,所认,Z在理论上应满足一维地电模型条件下的阻抗张量特征,即2阻抗张量静态校正法原理及方法在大地电磁测深法中,某一频率的电、磁场分量(Ex,Ey,Hx,Hy)满足下列方程组:Ex=ZxxHx+ZxyHy,0-Z0Z00Zh=(6).(1)其中,下标“h”表示高频时的阻抗张量.由式(5)和式(6)解得:Ey=ZyxHx+ZyyHy.写成矩阵形式为收稿日期:2001-07-06作者简介:杨生(1959-),男,河北怀安人,中南大学博士研究生,高级工程师,从事应用地球物理研究01-10Zhxx′Zhyx′Zhyy′Zhyx′(Zh′)-1.Zhxy′C=Z0(7)应用实例3由于Zh′=,(8)Zhyy′运用上述方法对青海某地实测MT数据进行校正,现以2个典型测点为例说明应用结果.图1所示为S172002测点未进行阻抗张量静态校正时的视电阻率ρ、相位φ、电性主轴角γ和二维偏离度σ与频率f的关系曲线,其中,图1(a)所示的ρxy和ρyx2支曲线在高频首支分离,说明有静态效应-Zhxy′Z′-1故=(9)/D,h-Zhxx′D=Zhxx′Zhyy′-Zhxy′Zhyx′.(10)其中:D是一旋转不变量,其指数形式可写为|D|ejφ,它的平方根定义为有效阻抗;Z0的大小不d会影响视电阻率和相位的曲线形态以及电性主轴、二维偏离度等参数,所以可令其等于有效阻抗,则式(7)为存在,特别是ρyx在0.1Hz附近畸变严重,给解释带来困难.图2所示为S172002测点经阻抗张量静态校正后的结果,可见,ρxy和ρyx在首支重合,符合MT勘探规律,值得注意的是经静态校正后的视电阻率曲线和相位曲线的形态发生了变化,ρyx曲线在0.1Hz左右的畸变也同时得到校正;此外,电性主轴也发生变化,特别是判断三维体的二维偏离度明显变小,较真实地反映了实际的构造特征.图3所示为E042050测点阻抗张量静态校正前的结果,可见,ρxy和ρyx2条曲线严重分离,说明数据中有很强的静态干扰,特别是φyx出现了超相位现象--Zhyx′Zhxx′Zhyy′Zhxy′C=|D|-1/2e-jφ/2(11).d上式给出了张量静态校正的计算方法.将C乘以由实测数据计算出的Z′,则得到静态校正后的阻抗张量,然后对Z进行常规的阻抗张量旋转等处理,求得电性主轴方位的视电阻率、相位以及其他相关参数.对由Z计算出的视电阻率曲线再采用平移方法(a)—ρ2f曲线;(b)—φ2f曲线;(c)—γ2f曲线;(...