V8多功能系統及其在CSAMT勘查應用研究

趙 寅

（安徽省地勘局第一水文隊工程地質勘察院，安徽 蚌埠 233000）

CSAMT理論方法與儀器在上世紀80年代后實現了快速發展，其應用領域也逐漸擴大，在地質勘查、水文地質探測等方面起到了良好的效果，故受到了人們的高度關注。各種多功能系統相繼問世，且在國內應用。而V8多功能系統是其中的佼佼者，利用V8系統進行地質測量，結合地質查明斷層特點，達到了預期目的。因此，對其進行研究，意義十分重大。

1 CSAMT法概述

CSAMT的產生基礎為AMT，屬于一種人工源頻率勘查方法。AMT方法起始于上世紀50年代，但由于受到年代的限制，該方法并未取得良好的應用效果，直到70年代后，美國學者提出了沿用AMT技術，對人工供電產生的音頻探測儀器進行觀測，因為所觀測探測儀顯示頻率、場強和方向均由人工控制，但觀測方式卻與AMT保持一致，故這種勘查方法被人們稱之為CSAMT，其全稱為可控源音頻探測法。使用該方法時，可以根據實際情況，但就實際情況來看，電性源使用較為頻繁。現階段在測量標量時，最常使用的裝置為赤道偶級裝置。在此基礎上，完成電阻率參數的計算反演，最后利用計算反演后的結果，解釋地質推斷。

2 V8多功能系統的特點及優勢分析

（1）V8多功能系統的特點。System 2000net地球物理系統是鳳凰地球物理有限公司于上世紀70年代中期研發的第八代地球物理數據采集系統，該系統由多個設備和系統構成，具體包括V8多功能接收系統、發射控制盒子以及接收盒子。此外，內部還存在一些附加件，比如：傳感器、磁探頭等，這些系統和設備的使用，賦予了其更多的設置模式。V8多功能接收系統作為其中的關鍵部分，能夠對6道數據進行采集[1]。

（2）V8多功能系統的優勢。自上世紀80年代后，可控源大地電磁法理論和儀器逐漸發展和完善，其應用領域進一步擴大。在此背景下，一些功能齊全的多功能電法勘探儀器開始在我國使用。這些儀器都屬于多功能儀器，擁有采集、分析、存儲數據信息的功能。而V8多功能系統則兼具上述所有設備的優點，并具備其他電探設備所不具備的優勢，這個優勢就是探測精細深部地質結構。究其原因，主要是V8多功能系統的頻點較多，涵蓋了1赫茲～9600赫茲，如果地質條件較為復雜，還能進行頻點加密，信號的發射和接收會受到GPS時鐘的控制，在最大限度上保證了勘探的精確度。可控源大地電磁法在礦產和水文地質勘查方面優勢顯著，受到了人們的高度關注，而V8多功能系統可以有效使用可控源大地電磁法，因此，某礦山工程在進行地質勘探時，對該系統進行了使用，最終取得了良好的效果[2]。

3 V8多功能系統在CSAMT勘查中應用的實例

（1）勘查目的和要求。某研究院在進行地質勘探時決定應用CSAMT法，目前，已經了解到的情況有如下幾點：①破碎帶的寬深度；②地質深度和規模；要求地質勘探人員通過CSAMT法的使用，對所探測的地質范圍資料進行判斷和解釋，為隧道設計提供資料支持。

（2）地形地質和地球物理特征概況。①地形。所探測區域的地質長度為1200m，埋深相對較大，接近800m，所探測地質位置是某盆地和瀾滄江之間，地貌為侵蝕地貌。區域內具有大量的山脊，且溝壑縱橫，溝內水位長年保持不變。地面最低高程為1230m，最大高程可達2500m，高程差值可達1280m，地表豎向沖溝發育較為完全，坡度介于10°～45°之間，坡面存在大量的樹木，交通情況不良。②地質概況。工程區域內的土壤類型為黏土，同時，還包括大量的灰巖礦和玄武巖礦。③地質構造。地質工程位于活動斷裂帶，此帶存在不同時期的沉積巖，且沿著斷裂帶依次發生改變，尤其是早期的侵入巖在自然環境的影響下已經發生變質。

不同時期的侵入巖呈現出的分布樣式為長條狀，其變質巖片延伸方向與構造帶方向大致相同，工程所在地存在十分強烈的碎裂巖化、混合巖化。④地球物理特征。可控源大地電磁法在區分構造體和巖性時，會將電阻率差異作為依據，具體表現為電阻率值的大小以及分布形式與地下地質體空間分布和性質存在密切的關聯。地質勘探人員在應用可控源大地電磁法進行檢測后，得到了工程所在地的地層電阻率值，如表1所示。

表1 地質層電阻率值

通過查看上表得知，在不同的地質層條件下，電性差異較為顯著，因此，該地區具備應用可控源大地電磁法的條件。

（3）野外勘探工作。①布置測線。在測試點進行測線的布置，保持測點的點距為25m。②工作參數。通過赤道偶級裝置以及標量觀測方式的應用，提高勘探的精確度。本次勘探的收發最大距離接近13km，最小距離為9.8km，供電電機距離為2100m，接收電偶的最大距離為25m，布設電極的方式為沿線布置，探頭方向垂直于的MN。③工作量和質量。本次野外作業工作起始于2017年9月10日，于同年10月10日截止，共完成可控源大地電磁法測探點70個，在這些測探點中還包括6個質檢點。

（4）數據反演。反演V8多功能系統所獲取的數據，利用可控源大地電磁法反演后，得到電阻率。

在經過多次反演后，發現第8次反演結果最具代表性，存在明顯的斷層反映，故將其作為處理和解釋的對象。

（5）解釋和處理資料。①處理資料。工作人員在解釋和處理可控源大地電磁法資料的過程中，對MTSoft 2D系列軟件進行了使用，資料處理的工作的內容包括校正、剔除野值、去燥等等，在處理后，對其進行二維反演，最終得到圖像。②解釋資料。在解釋資料時需要選擇合理的依據，比如：電測深曲線、斷面圖以及工程所在地的地質資料。③結果解釋。根據反演結果和地質資料，確定斷層所處位置。

4 結論

綜上所述，V8多功能系統是當前最為先進的可控設備，具有非常強的抗干擾能力、適應能力，還能使勘探分辨率得到有效提升。伴隨著勘探深度的增加，所取得勘探效果愈發顯著。在地質工程中的實際應用，已經證明該儀器在勘探地質條件時，可以起到十分重要的作用，能夠準確反應工程所在地的斷層和含水性。