瞬变电磁场探测中低阻屏蔽层影响的时—频分析
摘要
瞬变电磁法在低阻覆盖层地区施工时会受到低阻层的屏蔽影响.虽然观测数据如感应电动势有较大的量值,但实际上探测深度却大大减小了.当有上覆低阻层存在时,要探测同样的深度,需要较长的观测时间.这是因为大地是导电色散媒质,电磁波在高阻地层中传播快,在低阻地层中传播慢,而且在低阻层中有较多的能量损耗.本文采用平滑伪Wigner-Ville分布和Gabor展开分别将典型的二层地电模型(D、G型)与三层地电模型(H、A、K、Q型)的感应电动势衰减曲线映射成为时间—频率平面上的二维信号,通过对时—频能量谱的分析及模型之间的对比研究表明,瞬变电磁场能量确实在低阻层中聚集和损耗,尤其是对于描述我国华北型煤田的A型地电模型(地表为低阻层),瞬变电磁场的能量在由地面向下扩散的过程中,能量通过基底以上各低阻层的聚集和损耗,到达最有观测意义的底层界面(奥灰与煤系的界面)时,已经消耗殆尽.因此,当在A型模型地层地区进行瞬变电磁勘探时,应充分考虑低阻屏蔽层的影响,在施工设计时应选择较长的观测时窗以保证探测深度、采用大功率的仪器来提高信噪比.