1.甚低頻VLF法工作原理


甚低頻電磁法VLF依賴于在*分布的11個(gè)甚低頻電磁波發(fā)射臺(tái)發(fā)射的甚低頻電磁波信號(hào)。這些甚低頻電磁信號(hào)投射到地下埋藏的導(dǎo)體物質(zhì)上，并產(chǎn)生電磁感應(yīng)。用VLF電磁法儀觀測(cè)這種感應(yīng)信號(hào)并將其記錄下來(lái)，以尋找地下目標(biāo)導(dǎo)體。

這些地下導(dǎo)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(cè)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(lái)探測(cè)與地下水有關(guān)的垂直斷裂和破碎帶等。

為了獲得更強(qiáng)的感應(yīng)信號(hào)，勘探線應(yīng)垂直于地下導(dǎo)體走向，通常用于大面積的普查階段。

VLF方法是被動(dòng)場(chǎng)源電磁法，也可應(yīng)用于自備的甚低頻發(fā)射機(jī)。這種情況下發(fā)射機(jī)與接收機(jī)的距離一般為15-30km，以保證發(fā)射的電磁波變?yōu)槠矫娌ǎ藭r(shí)VLF法可用兩種觀測(cè)模式：傾角模式和電阻率模式。

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

圖1   VLF磁場(chǎng)的傾角和橢圓

傾角值近似等于磁場(chǎng)橢圓垂直分量的同相位部分。

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

VLF法的電阻率模式是測(cè)量?jī)蓚€(gè)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(cè)量出與電場(chǎng)和磁場(chǎng)有關(guān)的視電阻率值和和相位值。在電阻率模式中，與目標(biāo)體耦合的電場(chǎng)部分是重要的參數(shù)，因此發(fā)射源應(yīng)該垂直于目標(biāo)體的走向布置。

導(dǎo)電目標(biāo)體感應(yīng)的傾角異常看起來(lái)很像受畸變的正弦波。導(dǎo)電目標(biāo)體的頂部位于同相位和導(dǎo)相位異常的拐點(diǎn)處（圖2）。在VLF的電阻率模式中，低阻帶便是導(dǎo)電目標(biāo)體。

 
圖2    薄的，近垂直導(dǎo)電體的VLF響應(yīng)

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(biāo)準(zhǔn)質(zhì)子磁力儀GSM-19T或GSM-19W高精度磁力儀+VLF功耗模塊，其中VLF的無(wú)定向3—線圈傳感器，用于接收三個(gè)甚低頻發(fā)射臺(tái)的VLF信號(hào)，頻率范圍15KHz-30KHz，測(cè)量同相位和異相位垂直分量所占總場(chǎng)值的百分比（%），部件包括：

 ●  置于磁力儀操作臺(tái)內(nèi)的VLF電子器件l
 ● l VLF傳感器
 ●  操作手冊(cè)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(dú)立型），包括：

 ●  EM16  VLF接收機(jī)（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(jī)
 ●  EX700  TX27的電源（350w發(fā)電機(jī)，可國(guó)內(nèi)購(gòu)買）l