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激电测深和联合剖面测量
作者：牛稳
来源：《科技资讯》2014年第35期
摘要：激发极化法是以岩（矿）石、水的激发极化效应的差异为物性前提，用人工地下
直流电流激发，以某种极距的接收装置，测量地层的不同激发效应，研究地层横、纵向激发极化效应的特点，以查明矿产资源和有关地质问题的方法。激电测深和联合剖面测量是激发激化法的常用方法，在硫化物金属矿的勘查过程中有较好的效果。该文简述了激电测深、联合剖面方法在威宁二塘镇铅锌矿勘探中的综合应用，并介绍了激电测深、联合剖面测量概念、装置及激发激化法原理，且对L-2线剖面异常解释推断及验证。
关键词：威宁二塘镇激电测深联合剖面铅锌矿区综合应用
中图分类号：P631 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）12（b）-0056-03
1 激电测量原理和装置
1.1 工作原理
电测深法是在地面的测深点上（即MN极的中点），通过逐次加大供电电极AB极距的大小，测量同—点的不同AB极距的视电阻率ρS值，研究这个测深点下不同深度的地质断面情况。在AB极距离短时，电流分布浅，ρS曲线主要反映浅层情况；AB极距大时，电流分布深，ρS曲线主要反映深部地层的影响。
1.2 测量装置
采用图1装置用于研究地层的垂向变化，通常在重点异常区布置测深点。MN中点为测深点位置，MN不动，加大AB距进行观测。
2 矿区实测分析
以黔西南威宁县二塘铅锌矿区L-2测线激电测深及联合剖面测量，作为具体解释推断实例。
2.1 地质背景及铅锌矿分布特征
位于特提斯-喜马拉雅与滨太平洋两大全球巨型构造域结合部位，属扬子准地台上扬子台褶带，地质构造复杂、沉积建造多样、大陆流溢拉斑玄武岩浆活动强烈，深大断裂对该区地壳的演化起着重要的控制作用，与它们伴生的成矿单元，主要受构造的影响，具有明显的带状特征。
第三节物探工作 一、工作内容和工作量 1、测地工作 包括控制网测量、基点放样、基线布设、测线和测点布置以及高程测量。2、激电中梯扫面 扫面面积：3.5km2，工作比例尺：1：0000，测网密度：100米×20米。基线方向：正东，测线方向：正北。测线测点布置见图： 3、大功率激电测深 在激电中梯扫面异常部位布置6-8条激电测深剖面，每条剖面长度300-600米，以剖面连线覆盖异常，端点向异常两侧延伸至背景区为宜。点距20米，异常部位加密至10米点距。 4、物性参数采集 采用标本测定法和露头小四极测定法。尽可能收集岩芯标本或在可以采集到规则标本的露头点采集合格标本回实验室测定物性参数，在无法采集标本的露头点采用小四极获取物性参数。尽量保证异常部位的每种岩性所采物性参数不少于30组。 二、技术依据 参照中国地质调查局的有关地质工作质量管理的技术标准和要求，本次激电测深野外施工执行下列标准： 1.《地质调查GPS测量规程》(DZ／T2002)。 2.《电阻率测深法技术规程》(DZ/T 0072 - 1993)； 3.《时间域激发极化法技术规定》(DZ/T 0070 - 1993)； 4.《物化探工程测量规范》(DZ/T 0153 - 95)； 三、仪器设备 1、测地工作仪器设备 包括中海达V60 GNSS RTK系统一套，GARMIN 60CSX 手持GPS六套、100 米测绳和50 米皮尺各两根。 其中，中海达V60 GNSS RTK系统主要用于控制测量、基点放样、基线布设和测线端点布设。其性能参数如下： A、信号跟踪 系统内核：v60采用国际一流的天宝PCC品牌多星多系统内核 BDS：B1、B2 GPS：L1C/A、L2E、L2C、L5 GLONASS：L1C/A、L1P、L2C/A（仅限于GLONASSM）和L2P GALILEO：升级预留 SBAS：WAAS,MSAS,ENGOS
电法勘探作业题 1.简述影响岩、矿石电阻率的主要因素。 2.根据电阻率串并联的关系，推导层状岩石沿层理方向和垂直层理方向的电阻率公式ρn 和ρt。 3.地面上两个异性电流源A(+I)和B(-I)供电，在地下均匀半空间建立稳定电流场，试回答 下列问题： (1)求A、B连线中垂线上深度为h处的电流密度J n的表达式。 (2)计算并绘图说明深度为h处的电流密度随AB的变化规律。 (3)确定电流密度为最大时，供电极距AB与h的关系。 4.画图说明地下半空间水平、垂直和倾斜电偶极子所产生的电位和场强的基本规律。 5.画图说明电阻率剖面法的几种类型。 6.推导全空间均匀电流场中球体外一点的电位表达式。 7.用“镜像法”推导点电源垂直接触面两侧的电位公式p71。 8.用视电阻率的微分形式分析三极剖面法ρ1A曲线特点，其中ρ1=50Ω.m， ρ2=10Ω.m。 9.在水平层状介质的地表上，由点电源的电位通解形式出发，推导出两层介质时地表的转 换函数表达式。 10.画图说明三层介质时对称四极测深的视电阻率曲线类型。 11.激发极化效应定义及影响因素。 12.解释名称，并说明三者的异同点。 （1）面极化和体极化。 （2）极化率和频散率。 （3）电阻率与等效电阻率。 13.写出下列参数的表达式及相互关系。 （1）视极化率。 （2）视频散率。 （3）等效电阻率。 14.在均匀大地表面，当采用AB=1000m,MN=40m的激电中梯测量时，为保证?U2不小于 3mv,需要多大的供电电流？ 15.为什么岩石极化率均匀时，地形不会产生极化率异常？ 16.翻译专业术语：高密度电阻率法、激发极化发法、可控源音频大地电磁法、瞬变电磁法 及缩写。 17.写出柯尔－柯尔模型，说明各参量的含义： 1 ()[1(1)] 1() s c i m i ρωρ ωτ =-- + 18.简述瞬变电磁法（TEM）的工作原理 19.简述频率域测深法（FEM）的工作原理 20.写出趋肤深度定义以及表达式 21.视电阻率的定义？ 22.岩矿石有哪些电磁学性质？ 23. 趋肤深度、有效深度及波束的关系： 1 )(1) () () k i i m Z m δ δ ==-=- =≈ =≈ 有效 MN S MN j j ρρ =?
第一章 野外工作方法和技术 3.1 频率域激电工作程序 3.1.1 踏勘 根据地质任务在选择测区时，应组织力量进行踏勘，踏勘的目的在于了解测区的地质特点和地球物理前提以及接地条件、干扰水平、生活驻地、交通运输等情况。 3.1.2试验工作 对新的工作测区，在编写设计时应在典型的地质剖面上或具有代表性的地段，做一定数量的试验工作，具体实验工作量以能对测区的地球物理特征有一定的了解为宜。 3.1.3草查与普查 对于１：５万～１：２.５万的大面积草查与普查时，其工作方法的选择以偶极法或近场源法（ＡMＢN）为宜。就某一具体测区而言，应根据地质任务，通过分析所掌握的地质及以往的物化探资料或通过试验，确定一个适当的极距进行面积性的工作，以迅速得到面积性的资料，达到发现异常的目的。 3.1.4 详查 在普查所发现异常的基础上，开展１：１万～１：２千的详查工作，这时可用中梯装置扫面。建议采用一线供电多线测量的工作方式，以
便在短时间内圈出异常的形态、做出成果的解释推断以及对异常进行轻型山地工程揭露。 对精测剖面，可采用偶极装置，根据不同极距（一般４－６个）的观测结果勾绘出断面图，以判断矿体的埋深、倾向和形态，然后根据综合解释结果建议施钻验证，进而达到对异常的再解释。 在上述工作的同时，还要进行岩矿石物性测定和幅频特性的研究。一、联合剖面法 图2-10 联合和剖面装置 如图2-10所示，装置系数计算方法和三极装置相同 联合剖面法是两个三极排列AMN∞和MNB∞的联合。所谓三极排列是指供电电极之一位于无穷远的排列。采用联合剖面装置时，可以用A 电极，也可以用B电极供电，而A和B有一个共同的无穷远电极C。也就是当A或B供电时，供电迴路中另一电极C位于无穷远。如果以O表示测量电极M和N的中点，则在联合剖面装置时，四个电极A、M、N和B极位于同一直线上（这条直线就是测线），且AO=BO。无穷远极C一般铺设在测线的中垂线上，与测线之间的距离大于AO的五倍（CO ＞5AO） 工作中将AMNB四个电极沿测线一起转动，并保持各电极间距离不变，中点O就作为测点的位置。在每个测点上分别测出AMN∞排列和MNB∞排列Fs、ρs。对于同一极化体，AMN、BMN的测量结果将在极化体上方形成交点。利用这种交点性质和曲线的不对称性可判断极化体的产状、形态。
激电测深在云南某多金属矿区的勘查应用 本文主要介绍了激发极化法在云南某多金属矿区的应用效果。简要叙述了该工作区的地球物理特征和工作方法，然后对激电剖面曲线进行分析，并针对IP3异常进行了推断解释。根据激电测深反演图件，大致判断出矿（化）体的倾向、埋藏深度以及断裂构造的位置，为地质找矿工作提供了依据。 标签：激电测深反演拟断面 1前言 云南地区自然资源丰富，种类多，储量大，以锡矿、铜矿以及钛矿、锑矿，在全国都名列前茅。 笔者在云南某区铜多金属矿区开展电法找矿工作，在该区投入了激电中梯、对称四极激电测深的工作方法，常规对称四极测深应用比较广泛，找矿效果比较好，本文主要介绍激电测深的应用效果。 2矿区地质概况 2.1地层 勘查区位于华南地层大区之兰坪—思茅地层分区的景谷地层小区，以中生界红色地层为主。测区出露地层主要为二叠系中统那箐组（P2nq）、三叠系上统挖鲁八组（T3wl）和第四系（Q）地层分布零星，总体呈北北西—南南东向展布。 二叠系中统那箐组（P2nq）：下部岩性以灰、深灰色块状泥晶灰岩为主夹泥质灰岩，底部为厚数米的灰色块状生物碎屑灰岩，中部夹多层灰黑色亮晶生物碎屑灰岩，局部含炭质。那箐组（P2nq）为区内铜、铅锌矿主要赋矿地层。 三叠系上统挖鲁八组（T3wl）：岩性以深灰、灰黑色板岩、粉砂岩夹细砂岩为主，含黄铁矿、菱铁矿结核。与区内其他地层呈断层接触。 第四系（Q）：工作区第四系主要为沿沟系分布的残坡积物，厚度0～10m。 2.2构造和岩浆岩 受印支期拗陷、燕山期走滑、喜山期拉分等三个主要地史发展阶段影响，区内构造发育且复杂，。背斜形态多被轴部纵向张断裂破坏，后期经历近北东东向断裂走滑错移，形成区内较为复杂的似网格状构造格局，为区内铜铅锌多金属矿的形成提供了极好的储矿空间。区内岩浆岩不发育。 2.3矿体围岩蚀变的特征
目录 第一章概述〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃1 第二章勘查区水文地质及地球物理特征〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃1 第一节水文地质简述〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃1 第二节地球物理特征〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃2 第三章工作方法技术及质量评述〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃2 第一节工作方法技术〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃2 第二节质量评述〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃4 第四章勘查结果分析〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃4 第五章结论与建议〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃5
图例测点及其编号 简易房 第一章 概述 受大唐新能源青铜峡有限公司委托，2010年3月9日，我院组织人员在甲方指定区域，就拟选供水井位进行了水文电测深勘测工作，共完成电测深点3个，测深点位分布见图1。 图1 点位分布示意图 本次电测的目的和任务： 1、查明勘查范围250m 深度以内的地层岩性及结构； 2、查明勘查区地下水水质及富水程度，为供水井选位提供依据。 野外作业采用重庆奔腾数控技术研究所生产的WDDS —1数字电阻率仪，该仪器具有灵敏度高、抗干扰能力强、操作简单，集数据采集、计算、记录于一体等优点。 第二章 勘查区水文地质及地球物理特征 第一节 水文地质简述
第三节物探工作 一、工作内容与工作量 1、测地工作 包括控制网测量、基点放样、基线布设、测线与测点布置以及高程测量。2、激电中梯扫面 扫面面积:3、5km2,工作比例尺:1:0000,测网密度:100米×20米。基线方向:正东,测线方向:正北。测线测点布置见图: 3、大功率激电测深 在激电中梯扫面异常部位布置6-8条激电测深剖面,每条剖面长度300-600米,以剖面连线覆盖异常,端点向异常两侧延伸至背景区为宜。点距20米,异常部位加密至10米点距。 4、物性参数采集 采用标本测定法与露头小四极测定法。尽可能收集岩芯标本或在可以采集到规则标本得露头点采集合格标本回实验室测定物性参数,在无法采集标本得露头点采用小四极获取物性参数。尽量保证异常部位得每种岩性所采物性参数不少于30组。 二、技术依据 参照中国地质调查局得有关地质工作质量管理得技术标准与要求,本次激电测深野外施工执行下列标准: 1.《地质调查GPS测量规程》(DZ／T2002)。 2.《电阻率测深法技术规程》(DZ/T 0072 - 1993); 3.《时间域激发极化法技术规定》(DZ/T 0070 - 1993); 4.《物化探工程测量规范》(DZ/T 0153 - 95); 三、仪器设备 1、测地工作仪器设备 包括中海达V60 GNSS RTK系统一套, GARMIN 60CSX 手持GPS六套、100 米测绳与50 米皮尺各两根。 其中,中海达V60 GNSS RTK系统主要用于控制测量、基点放样、基线布设与测线端点布设。其性能参数如下: A、信号跟踪 系统内核:v60采用国际一流得天宝PCC品牌多星多系统内核 BDS:B1、B2 GPS:L1C/A、L2E、L2C、L5 GLONASS:L1C/A、L1P、L2C/A(仅限于GLONASSM)与L2P GALILEO:升级预留 SBAS:WAAS,MSAS,ENGOS
时间域三极激电测深在金矿勘探中的应用效果 本区域矿产以金、铜、铁为主，次为钨、钼等，区域上，矿床的分布，严格受岩性及构造控制。由于受多期多种成矿地质要素，包括沉积作用、构造运动、岩浆活动、变质作用及热液活动的叠加，形成有变质岩带、中酸性侵入岩带、韧性剪切变形带及与之有密切成生联系的铁、铜、金及多金属成矿带或矿化集中分布区，它们控制着各种矿产的形成与分布。已发现矿床和矿（化）点达多处。文章介绍了时间域三极激电测深在金矿区的勘查应用效果，在简述矿区地质概况的基础上，分别介绍了矿区的地层、构造、岩浆岩情况，阐述了时间域三极激电测深的工作原理、工作方法、数据反演，并利用地质、物探资料，指导钻孔定位，经钻孔施工，找矿效果明显。 标签：金矿；时间域；激电中梯；三极激电测深 1 区域地质背景 本区太古-早元古代地层区划属华北地层大区-晋冀鲁豫地层区-阴山地层分区-阿拉善右旗地层小区；中、新生代地层区划属阿拉善地层区潮水地层分区。区内多数地层因断裂发育和多期次岩浆侵入而造成顶底不全和内部关系紊乱。区内出露地层主要为早元古界北大山岩群（Pt1B），其次为新近系苦泉组（N2k）及第四系（Q）。勘查区区域断裂构造十分发育，构造线主要有东西向、北北西向、北北东向及南北向四组断裂。 勘查区内侵入岩发育广泛，主要为石炭纪、二叠纪酸性侵入岩体、三叠纪酸性侵入岩体、古元古代超基性岩及各类脉岩。石炭纪侵入岩为闪长岩。二叠纪以云英闪长岩为主，分布面积较广。勘查区区域发育为数众多的中性岩脉、伟晶岩脉、酸性岩脉。中性脉岩有细粒闪长岩脉、二长闪长岩脉、花岗闪长岩脉等；酸性脉岩主要见有钾长花岗岩脉、花岗细晶岩脉及石英脉等。 2 激电异常解释 2.1 激电异常的平面特征 图1为勘查区激电中梯扫面视极化率平面等值线图，测区视极化率一般在2.0%～2.5%之间，最高值达到3.37%，该异常呈中、高阻-高极化特性，地表出露为下元古界北大山群地层，走向大致为南北向，异常区宽度约为1200m。该异常闭合，结合地质资料显示，该处异常地表出露基本为片岩、片麻岩为主，异常区东部出露面积较大的黑云母花岗岩，在异常区中部地表可见断裂，结合地质资料及与已知矿点的对应，认为本异常区为成矿有利区域，推断异常区可能与侵入岩体和一些黄铁矿化（体）有关。 2.2 激电异常剖面特征
激电测深法勘查效果的对比解析 发表时间：2018-11-29T17:58:58.710Z 来源：《防护工程》2018年第22期作者：王树祥 [导读] 激电测深法是一种典型的地球物理勘探方法，在金属矿勘探及地下水勘查中起着十分重要的作用。 中陕核工业集团二一四大队有限公司陕西省 710000 摘要：激电测深法是一种典型的地球物理勘探方法，在金属矿勘探及地下水勘查中起着十分重要的作用。本文在研究区域内通过激电测深法，获得了研究区域的视电阻率数据，并通过广义线性反演方法对采集的数据进行处理解释，获得了视电阻率的反演成果图，从中圈定出了异常带位置，为后期的钻探工作提供了可靠的支撑。 关键词：激电测深法；广义线性反演；视极化率 矿产资源是社会发展与国民经济建设的物质基础，但随着勘查的深入，近年来露头矿、易识别矿，地表矿、浅部矿越来越少，找矿工作难度越来越大。潜在的资源主要是难识别的和埋藏较深的隐伏矿床（体），这就需要新技术、新理论和新方法的应用，来探测和圈定有利的金属成矿地段，确定钻孔的孔位，提高钻孔见矿率。激发极化法可以根据岩石、矿石的激发极化效应来寻找金属和解决水文地质、工程地质等问题，是一种电法勘探方法。在多金属硫化物矿床的勘查中，激发极化法是一种公认的、极其有效的勘查手段。 1、地质概况和地球物理特征 1.1 地层 某地区矿区,区内铜矿等矿化明显受断裂-裂隙构造控制。目前发现的铜铁矿（化）体多产于北西向、北北东向、近东西向等断裂构造中，构造交汇部位往往矿化规模和强度增强。矿石中金属矿物主要为孔雀石，其次为蓝铜矿、硅孔雀石、氯铜矿、斑铜矿、黄铜矿、镜铁矿、褐铁矿等。而含铜铁矿中金属矿物主要为磁铁矿、褐铁矿等，另有少量的孔雀石、镜铁矿等。 1.2 构造 某地区点矿区区域大地构造位置属南北向DOMEYKO走滑断裂带构造单元中，区域内以断裂构造为主，构造线呈北东向、北西向及近南北向展布，具有向北撒开、向南收敛的“入”字型帚状断裂构造特征，目前所发现的矿产点就赋存与“入”字型构造的夹持部分。即不同相的构造岩块分布区内。其中含断裂主要呈北北西―北西向展布。 1.3 地球物理特征 某地区矿区在面状蚀变和围岩接触部位多见受构造控制的脉体或网脉群，脉体规模较大，长约700～1000m，宽约10m～50m，脉体边部见角砾岩化，角砾岩中含铜矿化。有些脉体具褐锰矿化、黄铁矿化，推测为金、银矿脉。 含铜矿磁铁矿具有较强的极化率，总体来说，矽卡岩、安山斑岩极化率较高、电阻率较低，其余围岩极化率平均较低。综上所述，从区内地球物理特征分析可以看出，该区具备投入电法的地球物理前提条件。 2、激电测深数据处理解释方法 本次工作投入的仪器主要是WDFZ-10大功率发射机，WDJS-9型激电接收机和GPS。各测区面积性电法工作采用激电中梯方式，AB最大极距1500m，MN为50m，一共设计了7条剖面，采集激电物理点1659，检查点55个，质检率为3.31%，视电阻率3.46%，视极化率相对误差1.91%，各精度满足规范要求。实测的视极化率和视电阻率是收-发电极周围电性分布特征的综合反映，收-发极距越大，影响范围越大，所以勘探深度越深，达到测深的目的。反演解释的目的就是将地表实测的视电阻率和视极化率通过一定的数值模拟计算方法，获得地下各测点不同深度介质的电阻率值和极化率，这一过程也称之为定量解释，它给出勘探剖面地下的电性分布断面。 2.1 某地区矿区L0激电测深剖面 L0号剖面激电测深电阻率断面，极化率断面。在电阻率断面中主要分布三个高阻区，分别位于水平标记-275m～40m之间（1号高阻体），190m～520m之间（2号高阻体），710m～910m之间（3号高阻体）。在1号高阻体和2号高阻体之间、2号高阻体和3号高阻体之间以及3号高阻体的北侧表现为相对低阻特征，推测应为断裂破碎带的反应，此外断面显示浅部为低阻特征，并且断面由南至北高阻体埋深由深变浅。其中1号高阻体和2号高阻体之间的低阻异常、2号高阻体和3号高阻体之间的低阻异常均对应极化率断面的高极化率异常，高极化率异常分别位于极化率断面的约80m处（1号极化率异常）和550m处（2号极化率异常），断面中显示1号极化率异常范围较小，异常强度弱，反演极化率极值>3%，延深约120m，倾向北。2号极化率异常范围较大，强度较高，反演极化率极值>5.7%，延深约170m，倾向南。该断面中两处异常均为低阻高极化异常，认为由位于破碎带中的含硫化物矿化体引起，为找矿有利异常部位。 2.2 激电测深三维反演及综合分析 ①激电测深二维反演结果显示，测区内发现两个主要的高极化率异常带，地表对应均有矿化显示。极化率异常反应，北部异常带异常范围和强度均高于南部异常带。其中尤以L1号剖面异常强度最高，其次为L3剖面和L4剖面。②极化率异常三维反演结果显示，在北部异常带的中部，极化率异常明显错位，西部北移，东部南移，表明测区存在近南北向平移断层，该断层的西侧，极化率异常强度和范围均高于东侧。③极化率异常三维反演结果采用反演极化率3%圈定异常的异常为两条近东西向（北西西）条带状异常，当采用反演极化率2.7%圈定异常时，极化率异常向深部有合拢趋势，预示两条极化率异常带之间的深部可能存在含硫化物岩体。 3、地质成果解释 本区的矿种以铜为主，伴生矿种多为金、银等。矿物类型以金属硫化物（辉铜矿、黄铜矿、黄铁矿为主，其次为蓝铜矿、斑铜矿、孔雀石、褐铁矿等。矿石类型则以块状金属硫化物、侵染状金属硫化物、细脉状金属硫化物矿石为主。矿床类型近地表以浅成低温热液型铜（金）矿为主要表现特征，深部则有曼陀型铜矿或IOCG型铜金矿产隐伏的大概率存在，同时也不排除小型斑岩型铜矿的隐伏产出。上述矿种、矿产类型均是物探激发极化法具有良好应用前提条件的典型类型。 通过目前的工作不仅圈定了一些较好的矿化异常，也取得了该区岩矿石物理特性的大量基础数据，更是积累了许多矿体、含矿构造破碎带的电阻率、极化率电性特征，这对今后的物探解释提供了非常有用的信息条件。由于该地区地表的矿体多以小型的脉状、透镜状、豆
四极梯度电测深剖面野外工作方法及其效果 高建东 中国冶金地质总局山东正元地质勘查院
对称四极电测深 n在我国，对称四极电测深是最常用的一种电测深方法。 n优点：对称四极电测深剖面的拟断面图可比较直观地大致反映目标体断面形态。 n不足：对称四极电测深的工作效率低，在大深度、大极距的对称四极电测深工作中，其工效低下的缺点尤为突出。
探索和研究 n2008年，中国冶金地质总局山东正元地质勘查院开展了“偶极＋三极＋四极”排列的混合电测深野外试验，取得了较好的效果。试验成果以“非常规电极排列在大功率激电测深中的应用”为题发表在《长春工程学院学报(自然科学版)》2009年01期，李忠平；n2012年，中国冶金地质总局山东正元地质勘查院开展了“标准对称四极电测深”与“四极梯度电测深”的野外对比试验，后面将介绍这次野外对比的成果。n桂林理工大学（葛为中、吕玉增）、河南有色地矿局7队（丁云河）、黑龙省有色金属地质勘查706队（王式东）等人先后也开展了这方面的研究。
B 电极 “偶极＋三极＋四极”混合电测深A 电极A 电极A 电极A 电极A 电极A 电极A 电极A 电极A 电极A 电极A 电极A 电极A 电极A 电极A 电极A 电极A 电极A 电极A 电极
多道激电仪多极距中间梯度剖面 A 电极 A 电极A 电极A 电极B 电极B 电极B 电极B 电极
四极梯度电测深 n将多极距对称四极剖面和多极距中间梯度剖面综合到一起，可构成一种由对称四极和亚对称四极排列组合的四极梯度电测深剖面。 n中间梯度电测深的电极排列处在对称四极和亚对称四极的状态，异常的拟断面图特征接近于对称四极测深，可以使用拟断面图作粗略解译，精细解译可通过计算机反演断面图完成。 n中间梯度电测深可达到与对称四极测深几乎相同的效果，但是它的工作效率可大幅度提高，极距越大，效率提升幅度越明显。
激电测深法在寻找铅锌多金属矿中的应用 文章介绍了对称四极测深在寻找铅锌多金属矿中的应用效果，通过对激电测深资料的数据处理，结合地质、化探成果推断矿体的大致位置，为进一步的钻探工作提供理论依据。 关键字：激电测深；电性；矿体 1 地质特征 1.1 地层 主要为三叠系中统-侏罗系下统大佳河组（T2J1d）、上叠迭-下侏罗统大岭桥组（T3J1d1），面积约占全区的95%左右。岩石普遍经历了低级区域变质作用，常见绢云母化、绿泥石化等，在构造带附近可见千糜岩化与糜棱岩化现象。工作区内第四系较发育，主要分布在山间沟谷中或山前台地地段。由砂、砾石等组成。在山麓地带分布有残坡积及洪积的亚粘土碎石等；在宽谷的低洼地带，分布有沼泽堆积的淤泥质亚粘土、泥炭等。 1.2 侵入岩 工作区内侵入岩不发育。仅在工作区中部见绢英岩化花岗斑岩（？酌？仔）。受北东向构造控制，明显与三叠系中统-侏罗系下统地层呈顺层侵入接触关系。在两侧接触带部位有锡、铅矿化显示，约占工作区总面积的5%。区内脉岩极少，目前工作区内仅发现有辉长岩（？啄）出露面积极小零星分布，但在钻孔深部见有多条辉长岩（ν）。 1.3 构造 工作区位于完达山活动带饶河复背斜内，经历了较复杂的地质构造演变，变质作用较强烈，褶皱、断裂构造发育。普查区内主要构造为燕山中期（白垩世）构造运动。构造线方向，以北东、北西向为主。其次有南北走向，东倾的动力变质挤压带。 1.4 矿床特征 根据普查区以往工作成果。认为成矿作用主要与印支晚期-燕山中期（白垩世）构造岩浆运动有关，初步确定为硫化物多金属矿床。矿体多数分布云英岩化花岗斑岩体两侧的内外接触带中。矿体围岩以中生代深海相火山沉积代变质的硅质岩、含硅质泥质板岩为主，少数分布在云英岩化花岗斑岩中，矿体的分布形态与花岗斑岩体和地层形态分布一致。 2 地球物理特征
激电测深工作勘探深度探讨 摘要激电测深工作的勘探深度一般认为是AB/2的1/5到1/2，只是一个笼统的概念，对野外工作成果的推断解释指导意义不大，本人通过某地区的激电测深工作及后来投入的钻探工作进行统计分析，得出了一个较具体的参数，它对激电测深工作成果在勘探深度上的推断解释具有重要的意义。 关键词：激电测深勘探深度与AB/2关系 近几年在某矿区作了许多激电中梯扫面工作，然后对异常较好的区域作了激电测深工作，布设了几十个钻孔，反馈回来了钻探结果与激电测深的推断解释进行了综合分析，得出了见矿深度与AB/2的对应关系是见矿深度为异常下限对应的AB/2的三分之一。 1下面是某个矿区激电测深的的实例： 1.1矿区地质 1.1.1火山岩岩相：喷溢相、爆发相、喷发-沉积相、侵入相、火山通道相。 1.1.2侵入岩：在矿区内侵入岩极其发育，有华力西晚期和燕山晚期两个期次。 1.1.3围岩蚀变特征：本区围岩蚀变为面型热液蚀变，主要是火山低温热液蚀变，围岩为华力西期花岗闪长岩，引起蚀变的是火山酸性溶岩。 1.2矿区地球物理特征 1.2.1电性特征：测区内地层主要为中生界下白垩系上库力组的酸性溶岩、凝灰岩，侵入岩为燕山晚期的斑岩岩组和花岗闪长岩岩组以及华力西晚期花岗岩组。根据物性测定可知，酸性溶岩极化率较低，其平均值在1%左右，电阻率在800Ω·m -900Ω·m，其电性特征为低极化率中等电阻率；花岗岩类极化率在2.5%左右，电阻率在1000-2500Ω·m，其电性特征为中等极化率高电阻率，蚀变矿化花岗岩类极化率普遍较高，变化范围较大，极化率平均值在2.83%-28.3%之间变化，电阻率随硅化程度增强而增高，最高达5000Ω·m左右。综上所述，矿化蚀变岩石与非矿化蚀变岩石电性差异较大。 1.2.2磁性特征：由本区采集的岩石标本测定结果是沉积岩表现为弱磁，侵入岩中斜长花岗岩与黄铁矿化花岗闪长岩表现为相对强磁性，剩磁以蚀变花岗闪长岩较高，其余岩石剩磁较弱，工作区内磁场以感磁为主。 2 激电测深工作
实验四 对称四极电测深法导电纸正演模拟 （一）实验目的： 地电学是研究大气，海洋和固体地球内部的电性及电场分布规律，利用电法勘探中的某些方法，来研究固体地球内部介质及其周围的电性以及其电场的分布。用导电纸模似均匀层状介质地面，采用四极对称电测深法，测量均匀层状介质地质剖面的电场分布，了解电场分布特征，用理论知识来验证实验结果。学会正演科学实验方法，导电纸可以不同的地质构造，可以代替复杂的理论计算，为反演推断，解释提供依据。本实验用导电纸模拟水平均匀层状介质地面电场分布特征。在导电纸上挖洞模拟高阻矿体，在导电纸上压金属板模拟低阻矿体，比较含有不同模拟矿体时的电场分布特征。 （二）设备： 1. 图板 2．导电纸 3．LZSD-C型自动数字电测仪 4．电池1—2节或直流电源 5．大头针及小铁锤 6．鳄鱼夹及导线 7．特种铅笔、直尺、记录本 8．计算器 （三）原理及装置： 导电纸（电讯传真原纸）是一种纸浆加碳黑制造的纸，其面电阻在103—104欧姆范围内，与均匀介质相当，当在纸面上以点电源或其他形式供电时，电位在场源内满足泊桑方程，在场源外满足拉普拉斯方程。 地球物理场的理论研究，无论是直流电场、磁场、重力场或激发极化场，它们同样也满足这二个方程，因此利用导电纸作为介质就可能模拟这些方法的理论计算。众所周知，复杂态理论计算的数学解不仅费时，而且有时是不可能的，而导电纸模拟实验恰能担负起这个任务。 它们之间相互的对应关系，在二维问题中可按下表一一对应。
导电纸实现类比的形式： 建场布置：（图中的“纸”为均匀导电纸） 点源 体源 极化源 金属片
测量布置：（地面） 磁场 磁场 电场：水平 水平 垂直 大头针 引力场 引力场 1. 模拟层参数： 三层地层的模拟曲线，采用多种形式，例如： （1）321ρρρ<> H型曲线 （2）321ρρρ>> Q型曲线 （3）321ρρρ>< K型曲线 （4）321ρρρ<< A型曲线 实现上述电阻率的方法是： 采用多层导电纸迭加，n 1 ρρ= 迭，以减小电阻率，利用纸边作为∞=2ρ，金属作为 03=ρ。 H 型及A 型，3ρ用导电纸外图板代替，∞=3ρ，H 型21ρρ> 用n层纸迭加，1ρ为 一层，作为测量表面，A 型1ρ、2ρ互换，Q 、K 型用铜或铝片代替，Q 型曲线1ρ、2ρ同H 型，K 型1ρ、2ρ同A 型曲线。 2. 比例尺： 各层厚度及地面极距采用同一比例尺，一般模拟需要二种以上的比例尺，第一种用1∶100，实际1米为纸上1厘米。AB/2 可工作至40米，（即AB 长80米，相当纸上80厘米） 第二种比例尺为1∶1000，纸上1厘米相当实地10米，可工作至400米，两种比例尺同样适用
第23卷第5期物 探 与 化 探Vol.23,No.5 1999年10月GEOPHYSICAL&GEOCHEMICAL EXPLORA TION Oct.,1999电法在某山区的找水效果 王 聿 军 (山东省第七地质矿产勘查院,临沂 276006) 摘 要 结合实例说明电阻率联合剖面法配合激电测深法在某山区找水中的地质效果。 关键词 电阻率联合剖面法;激电测深;水文地质;山区找水 随着四化建设的迅速发展,查明与开发地下水成了亟待解决的问题。用物探方法寻找山区地下水也逐渐显示出其方法独特的优越性。本文就我院用电阻率联剖同激电测深相配合,在某山区寻找构造、岩溶水的应用效果作一概述。 1 工区水文地质、地球物理特征 工区地处蒙山两侧,区内大多数地表被第四系地层复盖,层厚几至几十米不等,下伏地层以寒武系、奥陶系灰岩和侏罗、白垩系的砂岩、砾岩、火山凝灰岩为主,局部有第三系地层存在,富水性差。 区内NW向、N E向断裂发育,倾角50°～70°,是造成该区地层富水的主要因素。查明断裂构造产状、形态是本区找水的关键。 区内断裂构造具有隐蔽性,但仍有一定延伸和宽度,且构造带内岩石易破碎含水。灰岩地层易形成岩溶(洞)。因此断裂带和岩溶发育带含水具有相对低阻(几十至几百欧姆)高极化率(1%～3%)的特征,寻找断裂构造水和岩溶水具备地球物理前提。 2 施工方法技术 由于本区主要含水构造为NW向和N E向,找到某一走向的断裂构造是找水成功与否的关键。因此,首先采用电阻率联合剖面法,布测N E和NW向剖面线进行扫面工作寻找断裂构造。实践证明,应用A O=110m,M N=20m极距的剖面装置寻找富水断裂带和岩溶发育带是行之有效的。如某一观测剖面,发现低阻异常后,再加密布测2～4条观测剖面,追索断裂构造走向,从中选出异常最佳位置(考虑用水单位的地域范围等条件)再加大供电极距,如A O= 170m或210m重复观测该异常点所处剖面线各点,用以发现了解断裂带下延或深部岩溶发育情况,同时确定断裂带倾向。断裂构造倾向一经确定或有地下岩溶发育可疑地段,则用激电测深,了解垂向地下岩性与断裂富水情况是本区找水的有效手段。 3 异常的划分 根据本区的水文地质条件与其含水断裂和富水岩溶所表现的地球物理场特征,注意选取了下列几方面的异常。 1999年6月16日收稿。
江西省地质矿产勘查开发局物化探大队物探八院 工作方法（三） 激电中梯、激电测深（中梯、对称四极装置） 江西省地质矿产勘查开发局物化探大队物探八院
目录 第一章基本原理 (7) 第一节直流激发极化法勘探原理及应用条件 (8) 一、直流激发极化法的基本原理 (8) 二、(视)电阻率和(视)激化率的概念 (10) （一）视电阻率（ρs） (10) （二）岩（矿）石的导电性特征 (11) （三）视激化率（ηs） (12) 三、影响（视）电阻率、（视）极化率数值大小的主要因素 (13) （一）影响视电阻率（ρs）的主要因素 (13) （二）影响视激化率（ηs）的主要因素 (14) 第二节直流激电工作装置示意图 (15) 一、直流激电工作装置概述 (15) 二、激电测深装置 (16) 三、激电中间梯度装置(A—MN—B) (17) 第二章仪器设备 (19) 第一节仪器设计基本原理 (19) 一、发送机 (20) 二、接收机 (21) 第三节主要技术指标 (21) 一、仪器的基本要求 (21) 二、技术规程对仪器的要求 (22) （一）仪器的技术指标 (22) （二）导线与线架的技术指标 (22) （三）电极的技术指标 (22) 三、大功率激电测量系统 (23) （一）DJF10-1A发送机 (23) （二）DJS-8接收机 (24) 第四节仪器的维护与保养 (26) 一、大功率激电测量系统接收机 (26) （一）仪器故障检查诊断 (26) （二）仪器保养 (27) 二、发送机可能产生的故障及简单维修 (27) 第三章工作技术规范规程要点 (28) 第一节常用的规范、规程 (28) 一、电法类 (28)
直流电测深正演报告 一．原理 （1）电阻率测深法原理 电阻率测深法简称电测深，是用来探明水平层状(或近水平层状)岩石在地下分布情况的一组 电阻率法变种。电测深法的装置特点是保持测量电极MN 的位置固定，在不断 增大供电电极距的同时，逐次进行观测。 通常要求满 足以下条件： 每个测点 的电测深观测结果，绘制成一条视电阻率ρs 随极距 AB/2变化的电测深曲线。通常将电测深曲线绘在双对数坐标纸上，其横坐标表示供电 极距AB/2，纵坐标表示相应的视电阻率值。电测 深曲线反映了测点下方垂直方向上电性层的变化情况。 (一) 水平层状大地上对称四极测深 1．多层水平地层上的对称四极电测深视电阻率表示式 (1)多层水平地层地面点电流源的电场 如图6.1-39所示，水平地面下有n 层水平地层，各层电阻率分别为ρ１、ρ2 … ρｎ； 各层厚度分别为h １、ｈ２…ｈｎ－１； 各层底面到地表的距离分别为H １、Ｈ２…Ｈｎ-１，Ｈn →∞。 AB MN AB 301 31>≥
设地面点电流源A 的强度为I 。为求各层 中的电位表达式，将柱坐标系的原点设在A 点，Z 轴垂直向下。在所设条件下，电位与角无关，满足如下形式的拉普拉斯方程： 求解思路： U ， E ， ρs ， Ti （λr ） ① 用分离变量法求方程 ② 边界条件 ③ 通解 ④ 各层的电位表达式 ⑤ 利用边界条件求待定系数 a2、a3，…,an b1、b2，…,bn-1 电测深只在地面工作，即z ＝0，故只需求出b1， 2、视电阻率的表达式 式中：J ０（ｍｒ)为零阶第一类贝赛尔函数；B １（ｍ）为积分变量m 的函数 12222=??+???+??z U r U r r U ?∞??????+=0011)()(22dm mr J dm mr B I U πρ
龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/f813631681.html, 激电测深和联合剖面测量 作者：牛稳 来源：《科技资讯》2014年第35期 摘要：激发极化法是以岩（矿）石、水的激发极化效应的差异为物性前提，用人工地下 直流电流激发，以某种极距的接收装置，测量地层的不同激发效应，研究地层横、纵向激发极化效应的特点，以查明矿产资源和有关地质问题的方法。激电测深和联合剖面测量是激发激化法的常用方法，在硫化物金属矿的勘查过程中有较好的效果。该文简述了激电测深、联合剖面方法在威宁二塘镇铅锌矿勘探中的综合应用，并介绍了激电测深、联合剖面测量概念、装置及激发激化法原理，且对L-2线剖面异常解释推断及验证。 关键词：威宁二塘镇激电测深联合剖面铅锌矿区综合应用 中图分类号：P631 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）12（b）-0056-03 1 激电测量原理和装置 1.1 工作原理 电测深法是在地面的测深点上（即MN极的中点），通过逐次加大供电电极AB极距的大小，测量同—点的不同AB极距的视电阻率ρS值，研究这个测深点下不同深度的地质断面情况。在AB极距离短时，电流分布浅，ρS曲线主要反映浅层情况；AB极距大时，电流分布深，ρS曲线主要反映深部地层的影响。 1.2 测量装置 采用图1装置用于研究地层的垂向变化，通常在重点异常区布置测深点。MN中点为测深点位置，MN不动，加大AB距进行观测。 2 矿区实测分析 以黔西南威宁县二塘铅锌矿区L-2测线激电测深及联合剖面测量，作为具体解释推断实例。 2.1 地质背景及铅锌矿分布特征 位于特提斯-喜马拉雅与滨太平洋两大全球巨型构造域结合部位，属扬子准地台上扬子台褶带，地质构造复杂、沉积建造多样、大陆流溢拉斑玄武岩浆活动强烈，深大断裂对该区地壳的演化起着重要的控制作用，与它们伴生的成矿单元，主要受构造的影响，具有明显的带状特征。
对称四极电阻率测深法在岩溶勘探中的应用 对称四极电阻率测深法在岩溶勘探中的应用 【摘要】对称四极电阻率测深法在岩溶勘探、地下水勘查、浅层矿产勘探、基岩构造勘察、铁路公路地基勘查等领域有着广泛的应用。本文着重于岩溶勘探方面的实例研究，工区为某铁路可行性研究线位。勘探结果表明对称四极电阻率测深法在岩溶勘探项目中，对于查明溶蚀范围和区分覆盖层、基岩界限有着非常好的效果。 【关键词】对称四极电阻率测深法；岩溶勘探；视电阻率；灰岩 中图分类号： P631.3+22 文献标识码： A 文章编号： 1.引言 现阶段我国各地在铁路、公路方面的都有着较大投资力度。在大力发展国民经济的同时，质量安全不容忽视。在地质灾害多发地段，尤其是灰岩地区，路基工程质量相当重要。我国岩溶分布十分广泛，约占全国总面积的1/3，对岩溶的勘探则是重中之重。 2.工作方法技术 电阻率法[1]是以地壳中岩、矿石的电阻率差异为物质基础，观测和研究人工电场的变化和分布规律，进而进行找矿和解决构造、水文、工程地质问题以及进行环境监测等的一组电法勘查方法。 对称四极测深是电阻率法的一种，是利用四个电极A、M、N、B，形成供电回路，通过对称改变电极间距达到测量不同深度地层的视电阻率的方法。通过对测得的数据结合地质条件进行分析，做出相应的异常解释。四极测深法勘探应具备的地球物理前提条件如下[2]： ①被测对象与周围介质有着明显的物性差异；②被测对象有着一定的埋深和规模。 本次野外工作采用的仪器为重庆地质仪器厂生产的DZD-6A多功能直流电法仪。AB/2采用1.5m、3m、5m、7m、10m、15m、20m、30m、50m、70m、100m、150m逐步测量，地面测量点距为10m。在电阻率测量的过程中，数据以三次采集有两次稳定值，或五次采集有三次稳定
对称四极测深的布极技巧 摘要：随着时代的进步，科技的发展，各个学科都在发展。随着电算引进到测深反演领域，加上各种实际情况，这就要求做测深时有一个最合理的布极，布极的成功与否关系到工作效率和能否进行电算反演问题以及地质效果。 关键词：布极工作效率电算反演问题地质效果 随着时代的进步，科技的发展，各个学科都在发展。随着电算引进到测深反演领域，加上各种实际情况，这就要求做测深时有一个最合理的布极，布极的成功与否关系到工作效率；布极的成功与否关系到能否进行电算反演问题；布极的成功与否关系到能否取得地质效果。下面对对称四极的布极技巧进行简要阐述，以供同行们参考，望专家们指正。 一、理论基础及以往的方法 平时我们所用的布极方法是物探界的前辈们在实验室的基础上总结的技术成果。对于对称四极来讲，由A、B两个供电极，中间由M、N做测量电极，其中因为AM=BN,所以叫做对称四极，随着供电极A、B两极的加大，逐步反映深部的情况；如图1，为了更准确地反映出地下信息，这就要求有最为合适的M、N与之相对应。据资料查证，以前有不少种布极方法，其中最为著名和常用的方法要数傅良魁教授编写的教科书里所列的方法，如表1： 一般AB/6≤MN≤AB/3，在AB改变的一段范围内MN不变，当AB增大到≈时，再将MN增大,在两种MN交替处的“接头点”，同一AB对两种MN都进行观测，以便圆滑曲线。 另一种方案是保持定值（例如），AB与MN同步增加，这种方案称为等比测深。 这些方法在山区进行测深时，测点应选在尽量平坦的地带，即以最大为半径的范围内地形起伏不超过20度的地段。关于布极方向，在平原地区，当各层分界面及标准层顶板的倾角不超过几度时（≤5°），AB线的方向可任意先定。在山谷中，布极方向应与山谷走向一致，同时AB电极应尽量避免通过电性显著变化带，如沟谷、河流、石崖、大断裂带等，以防止和减小地表电流屏蔽和非各向同性等的影响。 二、实际情况 随着地表资源的枯竭，找矿难度越来越大；找矿已经由地表向深部发展，由平坦地段向险要地段发展，以寻找隐伏矿体，这就会遇到各种新的问题。比如要做测深的点的位置就在陡坡上，而且以最大为半径的范围内地形起伏远超过20度的地段，甚至在60度左右，并且中心点附近介质就是不均匀，也不可能所有
实验报告 课程名称：地电学 课题名称：一维电测深正演程序实验专业：地球物理学 姓名： 班级： 完成日期：2016 年11月日
目录 一、实验名称 (3) 二、实验目的 (3) 三、实验要求 (3) 四、实验原理 (3) 五、实验题目 (7) 六、实验步骤 (7) 七、实验整体流程图 (8) 八、程序及运行结果 (10) 九、实验结果分析及体会 (12)
一、实验名称 一维电测深正演程序实验 二、实验目的 （1）学习使用Matlab编程，并设计一维电测深二层，三层，四层正演程序 （2）在设计正演程序的基础上实现编程模拟 （3）MATLAB软件基本操作和演示 . 三、实验要求 （1）利用电阻率测深法及其相关公式，计算水平地层上的视电阻率，绘制视电阻率测深曲线并分析。 （2）利用Matlab软件作为来实现该实验。 四、实验原理 （一）、电阻率测深法简介： （1）电阻率测深法：简称电测深，是用来探明水平层状(或近水平层状)岩石在地下分布情况的一组电阻率法变种。 （2）电测深曲线：每个测点的电测深观测结果，绘制成一条视电阻率ρs随极距AB/2变化的电测深曲线。电测深曲线反映了测点下方垂直方向上电性层的变化情况。（3）通过在测点上固定MN，逐次改变供电极距，以扩大人工外电流场的有效作用空间，观测到主要以垂向地下电阻率分布为特征的变化情况，分析ρs～AB/2 的电阻率测深曲线，达到探测地下垂向地体分布的目的。该方法基于地表水平、地下水平成层、层内介质导电性均匀各向同性的地电模型。 （二）、水平层状大地上对称四极测深简介 1、多层水平地层上的对称四极电测深视电阻率表示式 (1)、多层水平地层地面点电流源的电场 如图所示，水平地面下有n层水平地层，各层电阻率分别为ρ １ 、ρ 2 …ρｎ； 各层厚度分别为h １、ｈ ２ …ｈ ｎ－１ ；各层底面到地表的距离分别为H １ 、Ｈ ２ …Ｈ ｎ-１ ，Ｈn→∞。