瞬變電磁儀

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TEM(瞬變電磁儀)是一種用于獲得垂直電阻率測深的地球物理技術(shù),是一種對導(dǎo)電材料響應(yīng)最強(qiáng)的方法。

該方法是非破壞性的,并使用一系列導(dǎo)線環(huán)在地面上發(fā)送和接收信號,因此在測量結(jié)束后不會在測量區(qū)域留下任何標(biāo)記。

瞬變電磁儀非常有效:只需一個40×40米見方的發(fā)射器環(huán)路和1或2個較小的接收器線圈,就可以到達(dá)200-250米的深度,從建立電阻率模型只需幾分鐘。通過合適的系統(tǒng)配置,有可能達(dá)到超過800米的深度,而不會大幅增加勘測時間。

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瞬變電磁儀非常適合于定位地下水和礦物,但也適用于地質(zhì)測繪和環(huán)境調(diào)查等應(yīng)用。

儀器對導(dǎo)電材料的靈敏度非常高,可以檢測淡水、鹽水甚至污染水之間的差異。例如,這極大地降低了在錯誤的地方或太深的地方鉆井以及遇到鹽水的風(fēng)險。此外,通過收集沿剖面或跨網(wǎng)格的多次探測,有可能開始量化正在繪制的目標(biāo)。

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TEM是一種感應(yīng)方法,這意味著它不需要直接的電流(電氣)與地面接觸。地面上的發(fā)射器回路在地下感應(yīng)出瞬態(tài)電流,然后接收器天線測量與該電流在地球中傳播時相關(guān)的磁場變化率。

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發(fā)射器環(huán)路和接收器圈根據(jù)所需的穿透深度,有不同的尺寸。小型發(fā)射器和接收器環(huán)路適合淺層響應(yīng),大型環(huán)路更適合記錄深層響應(yīng)。
收集的原始數(shù)據(jù)可以直接在儀器上(或外部)進(jìn)行反演,給出調(diào)查地點(diǎn)的電阻率模型。

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上圖顯示了如何呈現(xiàn)TEM調(diào)查數(shù)據(jù)的兩個示例。左邊是單一測量的最終結(jié)果:1D電阻率模型。紅線表示電阻率值如何從表面(頂部)變化到剛好超過可靠的勘探深度(綠色水平線)。紅線向右移動,表示電阻率較高;當(dāng)它向左移動時,表示電阻率較低。這些結(jié)果值是解釋的基礎(chǔ)——識別不同的地質(zhì)材料或識別這些地質(zhì)材料的響應(yīng)如何被其中的沉積物改變。例如,較低的電阻率與電流更容易流過礦藏或含水量增加的區(qū)域有關(guān)。
右邊是一個2D剖面圖,在一個被掩埋的前河道上,由沿線的一系列1D測深數(shù)據(jù)組成,提供了一個更連續(xù)的電阻率如何在更大區(qū)域內(nèi)變化的圖像。根據(jù)所采取的測量布局,我們可以構(gòu)建特定深度區(qū)域的電阻率“圖”、特定層的深度圖或3D模型。


TEM技術(shù)對電磁噪聲很敏感,因此在某些地方可能不是合適的方法。一般來說,由于潛在的噪聲源(如建筑物、公用設(shè)施、其他基礎(chǔ)設(shè)施)和不可避免的壞數(shù)據(jù)的可能性,城市環(huán)境不適合TEM儀器。根據(jù)經(jīng)驗,任何噪聲源的距離都不應(yīng)小于發(fā)射器環(huán)路側(cè)的兩倍:因此,對于100×100米的環(huán)路,建議任何潛在噪聲源的距離都不應(yīng)小于外環(huán)任一側(cè)的200米。  TEM也不是最適當(dāng)?shù)挠糜诶L制(接近)垂直或橫向受限結(jié)構(gòu)的方法,例如近垂直節(jié)理/斷裂區(qū)的含水層或者橫向限制的礦層。美國多分量數(shù)據(jù)的se和沿著剖面收集多次探測可能是解決問題的方法,但是也可以使用其他方法,例如ERT,會更合適。
TEM是一種價格低廉但功能強(qiáng)大的地下水和環(huán)境調(diào)查工具。WalkTEM 2代表了最終的可擴(kuò)展系統(tǒng),應(yīng)該能夠滿足任何客戶的調(diào)查要求,并適應(yīng)他們未來的需求,跨越廣泛的應(yīng)用范圍。
這些系統(tǒng)是用戶友好的快速勘測解決方案,可以直接在現(xiàn)場提供精確的電阻率模型,用于搜索、測繪和監(jiān)測地下水、礦藏和環(huán)境變化。

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應(yīng)用領(lǐng)域

地下水

對導(dǎo)電材料的高度敏感性使瞬變電磁儀在地下水研究中非常有用,例如區(qū)分淡水、半咸水和鹽水沉積物,監(jiān)測含水層的水位下降和補(bǔ)給,或通過建立剖面圖或測深網(wǎng)格簡單地估計其范圍。

環(huán)境的

TEM為一系列環(huán)境應(yīng)用提供了一種快速測量手段,從識別地質(zhì)序列中的潛在危險粘土單元,到測繪和監(jiān)測動態(tài)特征,如永久凍土厚度或污染羽流。

礦物

瞬變電磁儀對導(dǎo)電礦體有很好的響應(yīng)。TEM 2可進(jìn)行多組分測量,并能夠根據(jù)TEM數(shù)據(jù)中的激電效應(yīng)確定充電率(使用奧胡斯SPIA TEM ),是尋找新礦物的有力工具存款。

TEM 2的每個方面都以優(yōu)化數(shù)據(jù)質(zhì)量為重點(diǎn)。
由于雙力矩測量、寬動態(tài)范圍、堅固的ABS聚合物外殼以及獨(dú)立而緊湊的發(fā)射器和接收器,干凈、精確的TEM數(shù)據(jù)可從淺到深無縫測量


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快速現(xiàn)場勘測程序和分析
通過關(guān)注高效作業(yè),可以在幾分鐘內(nèi)完成其他地球物理技術(shù)或鉆井需要幾小時或幾天才能完成的工作。
TEM 2將獨(dú)特的雙力矩測量模式與多個接收器通道相結(jié)合,能夠在一個測量周期內(nèi)收集并行數(shù)據(jù)流。數(shù)據(jù)收集完成后,可以直接在儀器上模擬結(jié)果,這樣就可以在不需要筆記本電腦或返回辦公室的情況下進(jìn)行質(zhì)量保證措施,甚至是初步的地質(zhì)解釋。
TEM 2代表了最終的可擴(kuò)展系統(tǒng),應(yīng)該適合任何客戶的調(diào)查要求或預(yù)算以及廣泛的應(yīng)用。
模塊化產(chǎn)品范圍包括兩個接收器和三個發(fā)射器選項,加上一系列發(fā)射器和接收器環(huán)路選項,較大的系統(tǒng)能夠達(dá)到超過800米的深度。通過ABEM獨(dú)特的硬件許可系統(tǒng),可以購買和遠(yuǎn)程安裝規(guī)格升級,這使得WalkTEM的功能可以根據(jù)您不斷變化的需求而增長。

該系統(tǒng)具有IP66等級,即使在測量過程中也是如此,并且具有堅固的外殼、堅固的連接器、6毫米防碎屏幕和寬工作溫度范圍,即使在最惡劣的條件下您也可以放心地操作。

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