Особенности измерений и обработки данных аудиомагнитотеллурических методов в условиях интенсивных помех

• Автор: Кочеров, Антон Борисович
• Шифр специальности: 04.00.12
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 145 с.

Оглавление:
Введение
Глава 1. Особенности естественных электромагнитных полей звукового
и инфразвукового диапазона частот
1.1. Характеристика естественных электромагнитных полей
Земли
1.1.1. Естественные источники поля
1.1.2. Поля грозовой природы
1.1.3. Поля магнитосферно-ионосферного происхождения
1.1.4. Импульсно - шумовой характер поля
1.1.5. Статистические свойства поля
Глава 2. Аппаратура, используемая для проведения работ методами
АМТЗиАМТП
2.1. Комплект аппаратуры ЭСП
2.2. Аппаратура ИАМТП
2.3. Аппаратура АКФ
Глава 3. Методика и техника измерений методами АМТЗ и АМТП и
обработка результатов наблюдений
3.1. Методика и техника работ методами АМТЗ и АМТП
3.2. Техника работы и обработка результатов наблюдений с
комплектом ЭСП
3.3. Техника работы с аппаратурой ИАМТП
3.4. Техника работы с аппаратурой АКФ
3.5. Методика обработки результатов измерений естественных
электромагнитных полей с цифровой аппаратурой
3.5.1. Требования к системе первичной обработки результатов AMT измерений
3.5.2. Цифровая фильтрация
3.5.3. Методы проведения спектрального анализа зарегистрированных записей поля
3.5.4. Определение спектра сигнала при помощи преобразования Фурье непосредственной реализации (периодограммный метод)
3.5.5. Определение спектра сигнала при помощи преобразования Фурье автокорреляционной функции (коррелограммный метод)
3.5.6. Определение спектральной плотности методом узкополосной фильтрации
3.5.7. Выбор и использование эффективного окна
3.5.8. Расчет импедансов и кажущихся сопротивлений
3.5.8.а) Скалярная обработка
3.5.8. б) Получение тензора импедансов
3.5.9. Подавление помех
3.5.10. Особенности реализации системы обработки данных АМТ-измерений
Глава 4. Исследования характера изменения импеданса естественного
электромагнитного поля во времени
Глава 5. Примеры применения методов АМТЗ и АМТП
5.1. Работы на Кольском полуострове
5.1.1. Геологическая характеристика региона
5.1.2. Опытно - методические работы в районе СГ
5.1.3. Работы вдоль участка траверса СГ-3 - Лиинахамари
5.2. Работы в Донецкой области (Украина)
5.2.1. Г еологическая характеристика района
5.2.2. Результаты AMT зондирований на участке
“Бобриково”
Заключение
Список литературы

Введение
Методы аудиомагнитотеллурического зондирования(АМТЗ) и аудио-магнитотеллурического профилирования (АМТП) являются высокочастотными аналогами широко используемых методов магнитотеллурического зондирования (МТЗ) и магнитотеллурического профилирования (МТП). Указанные методы используют естественные электромагнитные поля Земли в диапазоне от единиц герц до первых килогерц (т.н. "звуковой диапазон частот"). Соответственно глубинность данных методов в зависимости от характеристик геоэлектрического разреза и полосы частот, в которой производятся измерения, колеблется от первых сотен метров до десяти и более километров. Достоинствами методов является то, что они не требуют специальных искусственных источников возбуждения поля, обладают довольно высокой производительностью,особенно в варианте двухканальных измерений, и проведение работ может обеспечиваться полевой бригадой из 2 человек. Аудиомагнитотеллурические методы могут эффективно применяться для решения поисковых задач (особенно тел повышенной проводимости — поиски сульфидных руд, геотермальных зон и т.п.), задач геокартирования при наличии значительной контрастности блоков пород по электрическим свойствам, а также при решении структурно-геологических задач. Однако накопленный опыт работ показывает, что основной проблемой при применении метода АМТЗ остается невысокая воспроизводимость результатов наблюдений, обусловленная, с одной стороны, малой напряженностью естественных электромагнитных полей в AMT диапазоне и наличием довольно интенсивных промышленных полей-помех, а, с другой стороны, возможным несоответствием наблюдаемых полей принятой при их интерпретации модели вертикально падающей плоской волны. Такие поля ближних источников, даже при их естественном происхождении — например, вызываемые ближними грозами, могут также рассматриваться как помехи. Широкое применение метода АМТЗ в нашей стране до недавних пор сдерживалось отсутствием надежной портативной аппаратуры для проведения полевых работ.

2.2. Аппаратура ИАМТП
Восьмиканальная цифровая аппаратура ИАМТП-8, предназначенная для проведения работ методами АМТЗ и АМТП, разработана в ВИРГ-’’Рудгеофизике” в 1995 г. [Федоров и др.,1998]. Данная аппаратура позволяет производить запись цифровых отсчетов напряженности до восьми компонент естественного электромагнитного поля в полосе 0.1-12.5 Гц, 3 - 800 Гц или 3 - 4000 Гц на диск полевого портативного поІсЬоок-компьютера, под управлением которого работает прибор. Автор принимал участие в разработке аппаратурно-программного комплекса ИАМТП-8 с 1993 г. При этом, в частности, автором были созданы первые версии программного обеспечения, реализующего прием данных из прибора в полевой компьютер через параллельный порт. Однако основной областью исследований являлась реализация и сравнение различных алгоритмов спектрального анализа и обработки данных. Создаваемые при этом программные средства использовались для изучения характеристик регистрируемых естественных электромагнитных полей, а также являлись основным инструментом, применявшимся при проверке различных режимов работы прибора и для контроля качества работы аппаратуры. Результаты исследований учитывались при выборе таких аппаратурных характеристик, как границы частотных диапазонов и параметры фильтров, формирующих частотную характеристику каналов. В настоящее время описываемая в данной работе (см. главу 3) подсистема обработки результатов измерений АМТрго входит в комплект аппаратурнопрограммного комплекса ИАМТП-8.
Технические характеристики прибора:
Таблица
Число каналов
Диапазон частот, Гц 0.1-4000
Частоты дискретизации 25 Гц 1600 Гц 16000 Гц
Количество рабочих частот 8-8192
Подавление сигналов частот 50 Гц и 150 Гц ± 1 не хуже