一种地质分界面构造的探测方法、装置和系统，涉及地质与地球物理领域，能够改进瞬变电磁法探测对界面分辨解释的可靠性，提高分辨力。包括：采集待评估区域各个探测点的瞬变电磁数据；针对各个所述探测点建立电磁场传播扩散特性和地下电阻率或感应电压之间的关系式；根据所建立的关系式，获得对应的电磁响应扩散时间参数；根据获得的电磁响应扩散时间参数解释地下介质的地质分界面和地质构造。改进了瞬变电磁法探测解释的可靠性，提高了方法的分辨力，可以直观清楚地划分地下介质的地质分界面和地质构造，对界面实现快速、有效分辨。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及地质与地球物理领域，尤其涉及一种地质分界面构造的探测方法、装 置和系统。
技术介绍
瞬变电磁法（TEM，TransientElectromagneticMethod)是一种常见的基于电磁 感应的地球物理方法，能够提供地下地电信息。近年来，利用瞬变电磁法勘探石油、地热源 和各种矿产资源的理论和应用研宄工作在不断发展，对于探测埋在地下的低阻异常体，TEM 已证明是一种有效的方法。但是，由于在分层、有耗媒质中电磁现象的复杂性，目前对实测 数据的解释水平仍很低。 水平薄板模型是瞬变电磁场正演计算中唯一能用初等函数解析表示的地电模型。 随着时间的推移，瞬变电磁场向地层深处传播，因此，可将每个瞬间观测到的电磁信号等效 为某一"浮动"导电薄层产生的场，从而直接把观测的垂直磁场分量、时间导数、矩阵转换为 电导率-深度值，反算出随深度变化的电导率，这一方法叫S-反演法。这是一种传统的较 简单的解释方法，在定性分析解释阶段可以应用。 通过寻优的办法，用遗传算法反演瞬变电磁资料，使得理论资料与实测资料达到 最佳拟合，得到对地质信息的最佳估计。这种估计是基于神经网络的一种粗略估计，精度不 高。在用瞬变电磁法对地下电性界面划分上，采用了不同的几种方法，基于电导微分参数的 地下界面的成像，关于求知参数的方程是一个隐函数，采用了遗传算法，具有不确定性。 在电磁法资料解释方面，国内外文献报道了用反射地震勘探和成像技术进行电磁 波偏移成像的研宄，电磁波的拟地震解释成了当今地球物理界的热门话题。基于反射系数 的拟地震成像技术，所求的解的方程组是欠定方程组，其解具有非唯一性；还有一种方法， 用波场转换方法实现瞬变电磁法对界面的成像，但波场转换方程是一个病态方程，求解具 有一定的难度，应用起来比较困难。 随着资源勘查难度的增加及工程勘察精度要求的提高，进一步改进TEM的解释水 平、提高方法的分辨力尤为重要。如果能够找到一种快速有效的方法对界面实现成像，并且 避免上述复杂的运算，则会得到推广。
技术实现思路
本专利技术提出一种地质分界面构造的探测方法、装置和系统，能够改进瞬变电磁法 探测对界面分辨解释的可靠性，提高分辨力。 为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种地质分界面构造的探测方法，包括： 采集待评估区域各个探测点的瞬变电磁数据； 针对各个所述探测点建立电磁场传播扩散特性和地下电阻率或感应电压之间的 关系式； 根据所建立的关系式，获得对应的电磁响应扩散时间参数； 根据获得的电磁响应扩散时间参数解释地下介质的地质分界面和地质构造。 优选地，针对各个所述探测点建立电磁场传播扩散特性和地下电阻率或感应电压 之间的关系式，包括： 针对各个所述探测点建立电磁场传播扩散特性幂指数和地下电阻率或感应电压 之间的关系式。 优选地，所述电磁响应扩散时间参数为电磁响应扩散时间幂指数。 优选地，根据获得的电磁响应扩散时间参数解释地下介质的地质分界面和地质构 造，包括： 当所述探测点的感应电压与电磁场传播时间延迟的-2. 5次幂成正比时，所述介 质的地质分界面和地质构造为均匀半空间； 当所述探测点的感应电压与电磁场传播时间延迟的-4次幂成正比时，所述介质 的地质分界面和地质构造为高阻层状介质； 当所述探测点的感应电压与电磁场传播时间延迟的自然指数成反比时，所述介质 的地质分界面和地质构造为球状体。 为了解决上述技术问题，本专利技术还提供一种地质分界面构造的探测装置，包括： 采集模块，用于采集待评估区域各个探测点的瞬变电磁数据； 关联模块，针对各个所述探测点建立电磁场传播扩散特性和地下电阻率或感应电 压之间的关系式； 确定模块，根据所建立的关系式，获得对应的电磁响应扩散时间参数； 解释模块，根据获得的电磁响应扩散时间参数解释地下介质的地质分界面和地质 构造。 优选地，关联模块具体用于： 针对各个所述探测点建立电磁场传播扩散特性幂指数和地下电阻率或感应电压 之间的关系式。 优选地，关联模块中的所述电磁响应扩散时间参数为电磁响应扩散时间幂指数。 优选地，解释模块包括： 均匀解释单元，用于当所述探测点的感应电压与电磁场传播时间延迟的-2. 5次 幂成正比时，确定所述介质的地质分界面和地质构造为均匀半空间； 高阻解释单元，用于当所述探测点的感应电压与电磁场传播时间延迟的-4次幂 成正比时，确定所述介质的地质分界面和地质构造为高阻层状介质； 球状解释单元，用于当所述探测点的感应电压与电磁场传播时间延迟的自然指数 成反比时，确定所述介质的地质分界面和地质构造为球状体。 为了解决上述技术问题，本专利技术还提供一种瞬变电磁探测系统，包括上述的地质 分界面构造的探测装置和第一回线，所述第一回线与所述地质分界面构造的探测装置的采 集模块相连，包括发送回线和接收线圈，在发送回线中心放置接收线圈，进行瞬变电磁数据 测量。 与现有技术相比，本专利技术的方法和装置，通过所观测电压数据，建立电磁场传播扩 散特性幂指数和地下电阻率之间的关系式；根据所建立的关系式，求取电磁响应扩散时间 幂指数；把所求得的电磁响应扩散时间幂指数作为新参数来解释地下介质的地质分界面和 地质构造，改进了瞬变电磁法探测解释的可靠性，提高了方法的分辨力，可以直观清楚地划 分地下介质的地质分界面和地质构造，对界面实现快速、有效分辨，具有一定的实际意义。【附图说明】 图1为本专利技术实施例的一种地质分界面构造的探测方法的流程图； 图2为本专利技术实施例的一种地质分界面构造的探测装置的结构示意图； 图3为本专利技术实施例一的地质模型示意图； 图4为本专利技术实施例一的视电阻率曲线图；图5为本专利技术实施例一的衰减微分参数曲线图； 图6为本专利技术实施例二的视电阻率断面图； 图7为本专利技术实施例二的电磁响应扩散时间参数断面图； 图8为本专利技术实施例二的地质推断解释成果图。【具体实施方式】 为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本专利技术 的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中 的特征可以相互任意组合。 在对回线源瞬变电磁法进行理论研宄的实际生产应用中，在常规资料处理中，把 地下介质都理想化为均匀半空间，这样，所观测的电压参数与电磁场在地下介质的传播时 间成如下的关系：【主权项】1. 一种地质分界面构造的探测方法，其特征在于：包括： 采集待评估区域各个探测点的瞬变电磁数据； 针对各个所述探测点建立电磁场传播扩散特性和地下电阻率或感应电压之间的关系 式； 根据所建立的关系式，获得对应的电磁响应扩散时间参数； 根据获得的电磁响应扩散时间参数解释地下介质的地质分界面和地质构造。2. 如权利要求1所述的方法，其特征在于：针对各个所述探测点建立电磁场传播扩散 特性和地下电阻率或感应电压之间的关系式，包括： 针对各个所述探测点建立电磁场传播扩散特性幂指数和地下电阻率或感应电压之间 的关系式。3. 如权利要求2所述的方法，其特征在于：所述电磁响应扩散时间参数为电磁响应扩 散时间幂指数。4. 如权利要求2所述的方法，其特征在于：根据获得的电磁响应扩散时间参数解释地 下介质的地质分界面和地质构造，包括： 当所述探测点的感应电压与电磁场传播时间延迟的-2. 5次幂成正比时，所述介质的 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种地质分界面构造的探测方法，其特征在于：包括：采集待评估区域各个探测点的瞬变电磁数据；针对各个所述探测点建立电磁场传播扩散特性和地下电阻率或感应电压之间的关系式；根据所建立的关系式，获得对应的电磁响应扩散时间参数；根据获得的电磁响应扩散时间参数解释地下介质的地质分界面和地质构造。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：薛国强，钟华森，侯东洋，马振军，
申请(专利权)人：中国科学院地质与地球物理研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11
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