干旱区生态环境知识资源中心(Arid): 川藏铁路某长大深埋隧道航空电磁数据处理及解释

Arid

DOI	中国会议
	川藏铁路某长大深埋隧道航空电磁数据处理及解释
	张赛民; 王绪本; 罗威; 余小东; 郭明
通讯作者	张赛民
中文摘要	"世纪工程"川藏铁路需要面对崇山峻岭、地形高差、地震频发、复杂地质、季节冻土、山地灾害、高原缺氧以及生态环保等建设难题,集合了山岭重丘、高原高寒、风沙荒漠、雷雨雪霜等多种极端地理环境和气候特征,跨14条大江大河、21座4000米以上的雪山,被称为"最难建的铁路"。传统的地面物探方法在川藏铁路等复杂工程中存在较大的应用局限,航空瞬变电磁法和航空大地电磁法分别从时间域和频率域,中浅部(约400米)和中深部(约1500米)相互配合,可安全、高效、大深度地开展长大深埋隧道电磁勘探工作。时间域航空电磁和频率域航空电磁数据需要开展联合反演解释才能有效刻画隧道由浅至深的电性结构特征,该技术是当前国内外的研究热点和难点。航空电磁作为一种高效的地球物理勘查技术手段,其发展在国外(加拿大、澳大利亚等国家)开展工作较多,在我国该项技术仍处于发展当中。本次试验段的野外资料为基于VTEM系统(多功能时域电磁系统)和ZTEM(航空天然电磁场垂直分量)观测系统的数据。资料处理工作首先对川藏铁路某长大深埋隧道试验段航空电磁数据进行了分析和评价,对试验段分别开展了航空电磁数据分析、对部分数据进行了滤波处理,采用多种方法开展了VTEM反演、ZTEM反演、VTEM和ZTEM联合反演工作,各关键流程完全独立基于本团队的自主知识产权的软件及专有技术,具体过程概况为:(1)对获取的数据进行分析:通过绘制单点感应电动势曲线、抽道感应电动势曲线、单点倾子曲线、抽频倾子曲线、视倾子断面等图件,分析评价原始数据质量,标记信噪比较低或受电磁干扰较强段。(2)部分预处理:采用自主研发的航空数据预处理软件实现了数据的"飞点"剔除、单点滤波、横向滤波等功能,获得较为可靠的数据用于后期反演。需说明的是,本次获取的数据已经开展过一定程度的预处理工作,本次再处理工作只能基于该数据做进一定程度的降噪处理。(3)一维和多维反演:分别对VTEM数据开展一维和多维的多方法、多参数反演,对ZTE数据开展二三维反演,通过大量试验选取最佳反演算法、反演参数、反演过程。(4)联合反演:通过开展VTEM和ZTEM互作初始模型的级联反演,以及不同目标函数的联合反演等大量试验,选取最佳联合反演的策略,实现VTEM和ZTEM两种方法的信息最佳融合和互补。本项目完成的联合反演结果和现场地面地质调查及AMT反演结果符合度高,断层位置和产状基本一致;在横向上,组合约束联合反演和视频转换级联反演结果均与地层电阻率对应良好,对较大断裂都有反映;在纵向上,反演结果均反映了约1.5km深度范围内的电性特征,表现为浅部低阻,下部中高阻,在中高阻中存在多处团块状或条状低阻异常分布,这些相对低阻异常推断为对应受构造影响的破碎富水岩体。
中文关键词	长大深埋隧道 ; 航空电磁 ; VTEM ; ZTEM ; 数据处理 ; 联合反演
来源出版物	2020年中国地球科学联合学术年会论文集（三十）—专题八十八：川藏铁路选线地质与地球物理勘探关键技术研究进展、专题八十九：深地过程与地球宜居性、专题九十一：中国地球物理学会青年地球物理论坛
出版年	2020
页码	1
语种	中文
中图法分类号	P631.326;U452.11
资源类型	会议论文
条目标识符	http://119.78.100.177/qdio/handle/2XILL650/353190
作者单位	成都理工大学地球勘探与信息技术教育部重点实验室
推荐引用方式 GB/T 7714	张赛民,王绪本,罗威,等. 川藏铁路某长大深埋隧道航空电磁数据处理及解释[C],2020:1.