 |
В АМТ-методах магнитные поля всегда измерялись с применением высокочастотных индукционных датчиков. В современных станциях типа АКФ-4 (разработка НИИЗК СПбГУ), МТU-5 (Phoenix Geophysics), LEMI (разработка Львов) МТ и АМТ измерения выполняются с применением широкодиапазонных индукционных датчиков и высокочастотных (100 кГц и выше) систем аналого-цифрового преобразования (АЦП) в широком динамическом диапазоне (до 24 бит). Это позволяет получать полную кривую МТ-АМТ-зондирования с применением одной измерительной станции в диапазоне частот 10-3÷103 Гц и шире. Для глубинных электромагнитных зондирований (ГЭМЗ), где применяются длиннопериодные вариации, вплоть до суточных, измерения магнитного поля производятся с применением вариометров системы Брюнелли или с помощью феррозондовых магнитометров. В практике аудиомагнитотеллурических зондирований АМТЗ, для изучения наиболее верхних слоев геоэлектрического разреза, в настоящее время все шире применяются измерения полей удаленных сверхдлинноволновых радиостанций. Это позволяет расширить частотный диапазон зондирований до десятков мегагерц.
Область применения магнитотеллурических методов, представленных в таблице 1-1, чрезвычайно широка. Могут быть выделены следующие основные направления научных и прикладных работ в магнитотеллурике.
- Глубинные магнитотеллурические зондирования (ГМТЗ) применяются для исследования строения Земной коры и Верхней мантии на глубинах от первых единиц до многих сотен километров (периоды от 10 с до суточных вариаций периодом порядка 105 с). Для глубинных исследований, наряду с магнитотеллурическими, используются магнитовариационные зондирования, основанные на использовании только геомагнитных вариаций на мировой сети обсерваторий. Период используемых в этом случае вариаций геомагнитного поля достигает 11 лет и более, вплоть до вековых вариаций. Современная технология ГМТЗ включает также проведение АМТ зондирований в точках наблюдения. В этом случае диапазон периодов охватывает от 10-4 с до 1010 с, то есть примерно 14 порядков.
- Структурные магнитотеллурическое зондирования (МТЗ) в комплексе с магнитотеллурическим профилированием (МТП) и магнитовариационным профилированием (МВП) применяются для изучения геологического строения осадочных платформенных чехлов, для поиска и картирования нефтеперспективных территорий на глубинах от сотен метров до первых десятков километров (периоды от 1 с до 104 с).
- Магнитотеллурические и аудиомагнитотеллурические зондирования (МТЗ-АМТЗ) применяются для поиска и разведки месторождений полезных ископаемых на глубинах от первых сотен метров до нескольких километров (периоды от 10-3 с до 103 с):
- рудные: уран, никель, медь, платина и др.;
- нерудные: фосфор, соли, алмаз, графит, керамическое сырьё, стройматериалы и др.
- горючие: угли, нефть, газ и др.
- Аудиомагнитотеллурические зондирования (АМТЗ) применяются для решения гидрогеологических задач и поиска геотермальных источников на глубинах от первых десятков до многих сотен метров и первых километров (частоты от 1 Гц до 104 Гц).
- АМТЗ в комплексе с радиоэлектромагнитным профилированием (РЭМП) применяются для решения инженерных задач на глубинах от единиц до первых десятков и сотен метров (частоты от 1 Гц до 107 Гц).
Физическая основа МТ-АМТ методов электромагнитного частотного зондирования заключается в одновременной регистрации сопряженных горизонтальных компонент переменного электромагнитного поля на поверхности Земли (взаимно-ортогональных электрических и магнитных, компонент Еx,Hy и Еy,Hx). На этапе обработки путем спектрального анализа вычисляются гармонические составляющие компонент поля Еx(ω), Еy(ω), Hxω), Hy(ω) и рассчитывается матрица основных (Zxy, Zyx) и дополнительных (Zxx, Zyy) компонент тензора импеданса, описываемых ниже, в разделе 8.3.
Кажущееся сопротивление рассчитывают, используя значения основного импеданса 
и 
. Соответствующие формулы для расчета кажущегося сопротивления по вещественным значениям импеданса, описанные ниже, в разделе 4, имеют вид 
и 
, (1.1)
где Т – период в секундах; Еx(y) – напряженность электрического поля в В/м; Hx(y) - напряженность магнитного поля в А/м.
Дополнительные импедансы 
и 
, а также вертикальную компоненту магнитного поля Hz применяют для изучения горизонтально-неоднородных, 2-х и 3-х мерных сред. В случае горизонтально-однородной среды эти компоненты поля равны нулю в том случае, если первичное поле также является однородным и удовлетворяет модели Тихонова-Каньяра, описанной в разделе 5.
