401—407,2012
doi;10. 3969/j. isn, 1674-3636. 2012. 04. 401
地质学刊
第36卷第4期
音频大地电磁法对断层分辨能力的正演模拟及其应用
田蒲源，李慧杰，朱庆俊
（1.中国地质调查局水文地质环境地质调查中心，河北保定071051；2.吉林省煤炭地质调查总院，吉林长春130033）
摘要：通过几个模型的正演模拟，在分析不同模型正演响应的TM模式Bostick一维反演断面特征的基础上，探讨了点距、点位、第四系低阻层对AMT法定位断层的影响以及AMT法对断层的位置、倾向、倾角、发育深度等特征的分辨能力。研究表明，在点位和点距布设合理的情况下，AMT法对断层倾向、发育平面位置的推断是可靠的。最后，通过AMT法在太行山区找水的应用实例，验证了正演模拟方法的实用性。
关键词：音频大地电磁法（AMT)；断层空间形态；正演模拟；一维反演；点距；河北
中图分类号：P631.3*3 0引言
文献标识码：A
文章编号：16743636(2012)04040107
测量模式。
依据笔者利用AMT法多年的找水工作经验和些学者的研究（杨静等，2010），在地形、地表不均
我国裸露和半裸露的基岩山区面积约占全国面积的2/3，基岩裂隙水是我国分布最为广泛的地下水类型之一（潘玉玲等，2000）。基岩裂隙水的分布极不均衡，其中，断裂构造起着十分重要的控制作用（尹树人等，1988；廖资生，1978）。因此，研究断裂构造的分布、空间形态及其破碎程度对于寻找基岩裂隙水具有非常重要的意义（辜彬等，1993）。
实践证明，音频大地电磁法（AMT）是寻找断裂带裂隙水的有效方法（朱庆俊等，2011；武毅等， 2001；王玉和等，2010；李国占等，2010），已被广泛应用于基岩地下水的勘查工作中。但其对断层空间发育特征的刻画是否准确，对断层的分辨能力与点距的关系等问题还鲜有研究。目前，仅有朱仁学（1999）、李学民等（2004)研究了断层构造的大地电磁响应，讨论了断层构造与单点TE、TM曲线的变化关系。
基岩山区找水时，由于受场地和地形条件的限制，工作中常采用AMT法的标量测量模式，而非张量测量模式。由于TM模式的测量结果对浅层的构造变化敏感（李学民等，2004）和对地下电性横向变化的"放大"作用（杨生，2004），工作中均采用TM
匀性等多因素干扰下，对AMT法的短剖面进行二维反演时，其反演结果不太可靠。因而，针对上述间题，借助王飞编制的EMAGE-2D软件（朱庆俊等， 2009），通过对不同模型正演响应的TM模式Bostick 一维反演断面特征的分析，探讨点距、点位对AMT 法定位断层的影响以及AMT法对断层的位置、倾向、倾角、发育深度、破碎程度等特征的分辨能力。
模型构建的基础 1.1正演模拟的频率范围
正演模拟的频率范围为10~100kHz，1个对数等间隔范围内的频点数为10，与地下水勘查工作中
常用的EH4电导率成像系统的响应范围一致。 1.2模型的电阻率分布
从太行山区和南方岩溶区多口井的测井资料可知：完整灰岩和白云岩的电阻率值一般为1000~ 3000Q·m，白云岩的电阻率有时高达5000~ 7000Q·m，泥质灰岩的电阻率相对较低；富水断层的电阻率值约为完整基岩的1/3~1/6倍，个别富水断层的电阻率值（如南方岩溶区，断层带半泥半水
收稿日期：2012-03-12；编辑：侯鹏飞
基金项目：中国地质调查局地质调查项目"华北地方病严重区地下水勘查及供水安全示范"(1212011121149)资助
作者简介：田蒲源（1983一），男，助理工程师，硕士，研究方向为物探技术应用及地下水勘查，E-mail;tianpuyuan@gmail.com 万方数据