1.甚低頻VLF法工作原理


甚低頻電磁法VLF依賴于在全世界分布的11個甚低頻電磁波發(fā)射臺發(fā)射的甚低頻電磁波信號。這些甚低頻電磁信號投射到地下埋藏的導體物質(zhì)上，并產(chǎn)生電磁感應。用VLF電磁法儀觀測這種感應信號并將其記錄下來，以尋找地下目標導體。

這些地下導體主要是指垂直或陡傾角的礦體、礦化帶，斷層、巖墻、破碎帶或節(jié)理帶等等。

在礦產(chǎn)勘探中，VLF法是低成本、快速的勘探方法，主要用于探測淺埋藏的，陡傾角的礦體和礦化帶等。在地下水勘探中主要用來探測與地下水有關的垂直斷裂和破碎帶等。

為了獲得更強的感應信號，勘探線應垂直于地下導體走向，通常用于大面積的普查階段。

VLF方法是被動場源電磁法，也可應用于自備的甚低頻發(fā)射機。這種情況下發(fā)射機與接收機的距離一般為15-30km，以保證發(fā)射的電磁波變?yōu)槠矫娌?，此時VLF法可用兩種觀測模式：傾角模式和電阻率模式。

場源（初始場）在地下導體中產(chǎn)生二次磁場，它與初始場是異相位的，可沿任意方向定位。初始場和二次場的總場（合矢量）軌跡隨時間呈橢圓形變化，在傾角模式中是測量和矢量的傾角（圖1）
                                            

圖1   VLF磁場的傾角和橢圓

傾角值近似等于磁場橢圓垂直分量的同相位部分。

在傾角測量模式中，與目標體耦合的磁場部分是重要的參數(shù)。因此VLF發(fā)射源應該沿目標體的走向方向布置。VLF法的探測深度與所應用的電磁波頻率和圍巖的電阻率值有關。如果圍巖電阻率值為400歐姆.米，VLF法的探測深度大于65m.

VLF法的電阻率模式是測量兩個電極之間的電阻率值。電阻率模式類似于超高頻大地電磁法，它可以測量出與電場和磁場有關的視電阻率值和和相位值。在電阻率模式中，與目標體耦合的電場部分是重要的參數(shù)，因此發(fā)射源應該垂直于目標體的走向布置。

導電目標體感應的傾角異?？雌饋砗芟袷芑兊恼也?。導電目標體的頂部位于同相位和導相位異常的拐點處（圖2）。在VLF的電阻率模式中，低阻帶便是導電目標體。

 
圖2    薄的，近垂直導電體的VLF響應

2.甚低頻VLF 電磁法儀

1）加拿大GEM公司生產(chǎn)的與磁力儀一體化的電磁法儀：

GSM-19TV，標準質(zhì)子磁力儀GSM-19T或GSM-19W高磁力儀+VLF功耗模塊，其中VLF的無定向3—線圈傳感器，用于接收三個甚低頻發(fā)射臺的VLF信號，頻率范圍15KHz-30KHz，測量同相位和異相位垂直分量所占總場值的百分比（%），部件包括：

 ●  置于磁力儀操作臺內(nèi)的VLF電子器件l
 ● l VLF傳感器
 ●  操作手冊l

此VLF主要用于傾角模式.

2）加拿大Geonics公司生產(chǎn)的甚低頻VLF電磁法（獨立型），包括：

 ●  EM16  VLF接收機（用于傾角模式）l
 ●  EM16R l VLF電阻率儀與EM16配合（用于電阻率模型）
 ●  EM16/16R  EM16和EM16R的一體化l
 ●  TX27 l VLF便攜式發(fā)射機
 ●  EX700  TX27的電源（350w發(fā)電機，可國內(nèi)購買）l