理论教育 海洋中的电磁场及其应用:海洋MT测深及其应用

海洋中的电磁场及其应用:海洋MT测深及其应用

时间:2023-10-14 理论教育 版权反馈
【摘要】:海洋MT测深根据水深不同,主要运用的信号频率范围为10-5~10 Hz不等,其最大探测深度可达到上地幔。早先人们认为海底被厚厚的导电海水覆盖,在海底开展MT方法不具备可行性。但受当时技术水平限制,所用仪器仅能有效观测频段在300 s以低的海底MT信号。与之前技术相比,新一代仪器显著降低了噪声及功耗,同时将有效带宽拓展至3~1 000 s,拓展了MT方法在浅部勘探的应用,并成功用于海底油气资源探测。

海洋中的电磁场及其应用:海洋MT测深及其应用

海底大地电磁测深法是20世纪50年代由苏联、法国地球物理学家提出,并经过多国科学家多年努力发展起来的以天然交变电磁场为场源的一种地球物理方法。海底MT测深即是把仪器布置在海底,通过测量天然场源电磁场以平面波海洋及海底穿透并在海底以下介质中感生出与地下电性结构相关的大地电磁场,经过处理得出海底测点上的视电阻率和阻抗相位的频率响应,从而研究海底以下不同深度上介质导电性的分布规律,进而根据不同地质体或地质构造的电性差异,推断地质结构,达到解决地质问题的目的。由于大地电磁测深是一种天然场源的方法,其设备相对简便,容易在海洋条件下施工,不受高阻层屏蔽的影响,对低阻层反应灵敏且探测深度可以达到下地壳和上地幔。海洋MT测深根据水深不同,主要运用的信号频率范围为10-5~10 Hz不等,其最大探测深度可达到上地幔。因此在电磁法众多的方法分支中,成为海洋深部探测的首选方法,也是少数的深部探测地球物理手段之一。

早先人们认为海底被厚厚的导电海水覆盖,在海底开展MT方法不具备可行性。后来美国加州大学Scripps海洋研究所Cox等人借助海底MT方法,成功进行了关于洋脊扩张运动的地下电性结构探测。但受当时技术水平限制,所用仪器仅能有效观测频段在300 s以低的海底MT信号。此后在Constable等人的推动下,进行了新一代海底MT仪器的研制,包括低噪声Ag/AgCl电场传感器、宽频感应式磁传感器、AC耦合低噪声高增益放大器及相对高带宽的数据采集器。与之前技术相比,新一代仪器显著降低了噪声及功耗,同时将有效带宽拓展至3~1 000 s,拓展了MT方法在浅部勘探的应用,并成功用于海底油气资源探测。近年来随着半导体技术、计算机技术、材料技术等多学科的发展,海底MT方法在仪器技术、数据采集技术、数据处理与反演和解释技术等方面都有了长足进展,该方法的有效性和实用性得到大幅提升。目前,海底MT主要用于海洋岩石圈结构研究、大陆架区域地质调查和海洋油气资源勘探,无论在基础地学研究或资源勘探开发利用方面都发挥了重要作用。(www.daowen.com)

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