激发极化在找水勘探中的应用
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高密度电阻率法和激发极化法在抗旱找水定井位中的应用
高密度电阻率法和激发极化法是两种广泛应用于抗旱找水定井位的地球物理勘探方法。
这些方法可以帮助人们识别地下水资源的位置和大小,以便更有效地进行井位的定位和钻探。
高密度电阻率法是一种非侵入性的地球物理测量方法,可以用于确定地下层的电性阻抗。
通过对地球物理场测量数据的分析和处理,可以确定地下不同结构的电阻率分布情况,从而推测出地下水的位置及分布情况。
该方法具有测量精度高、信息量大等特点,可以有效地帮助人们确定地下水资源的分布情况和井位的选择。
激发极化法则是一种基于地下极化现象实现的测量技术。
这种方法先将电流通过电极注入地下,在经过一段时间的作用后,再通过电极接收反馈信号。
通过分析信号的振幅、相位及其与时间的关系,可以获得地下储水层的电性参数,从而推断地下水体存在的位置及分布情况。
与高密度电阻率法相比,它更具有定量化、灵敏度高等优点。
总体而言,高密度电阻率法和激发极化法都是非侵入性的测量方法,可以在不破坏地下环境的情况下迅速确定地下水资源的存在及其分布情况。
在抗旱找水定井位中,这些技术能够快速提供有关地下水体的准确信息,帮助人们选定最优的井位位置和钻探深度,以提高抗旱寻水工作的效果和效率。
因此,高密度电阻率法和激发极化法成为了当前抗旱工程中越来越受到重视的技术手段。
勘查工程中的技术创新与应用在当今社会,资源的开发与利用成为了推动经济发展和社会进步的关键因素。
勘查工程作为获取资源信息的重要手段,其技术的创新与应用对于提高勘查效率、降低成本、保障资源的可持续开发具有至关重要的意义。
勘查工程是一门综合性的学科,涉及地质学、地球物理学、地球化学、遥感技术等多个领域。
传统的勘查方法往往依赖于地质人员的经验和实地勘察,这种方式不仅效率低下,而且对于一些深部和隐伏的矿产资源难以准确探测。
随着科技的不断进步,各种新技术、新方法在勘查工程中得到了广泛的应用,为勘查工作带来了新的机遇和挑战。
地球物理勘查技术是勘查工程中的重要手段之一。
其中,高精度磁测技术通过测量地球磁场的变化,可以有效地探测磁性矿产资源的分布情况。
例如,在寻找磁铁矿时,高精度磁测能够准确地圈定矿体的范围和形态,为后续的开采工作提供了重要的依据。
另外,电法勘查技术在勘查金属矿产和水资源方面也发挥了重要作用。
激发极化法能够通过测量岩石和矿石的激发极化效应,判断矿产的存在和位置;而高密度电法可以快速、高效地获取地下电性结构信息,为水文地质勘查提供了有力的支持。
地球化学勘查技术是通过分析土壤、岩石、水系沉积物等介质中的元素含量和分布特征,来寻找矿产资源的一种方法。
其中,原生晕地球化学勘查技术通过研究矿体周围原生晕的元素分布规律,可以有效地预测深部矿体的位置和规模。
此外,地气测量技术作为一种新兴的地球化学勘查方法,能够捕捉到从地下深处逸散到地表的极其微量的气体元素,为寻找隐伏矿提供了新的途径。
遥感技术在勘查工程中的应用也越来越广泛。
高分辨率遥感影像可以清晰地显示出地质构造、地貌特征和植被覆盖等信息,为地质解译和矿产预测提供了直观的依据。
例如,通过对遥感影像的色调、纹理和形态等特征的分析,可以识别出断裂构造和褶皱等地质现象,进而推测矿产资源的可能赋存部位。
同时,多光谱遥感和高光谱遥感技术能够获取地物的光谱信息,通过对这些光谱信息的分析,可以识别出不同的岩石和矿物类型,为矿产勘查提供重要的线索。
电法勘探在水文地质勘察中的应用作者:吴广宇来源:《科技风》2016年第17期摘要:电法勘探是一种利用地下水文、岩石和矿体的电化学或电磁学的差异性进行地质勘察的方法。
经过几十年的发展,电法勘探发展为高密度电法、可控源音频大地电磁法(CSAMT)、瞬变电磁法(TEM)和地质雷达法(GPR)等多种电法勘探技术。
电法勘探以其适应性强、种类多和勘察效果好的特点被广泛的应用在水文地质勘察行业,并得到业内的广泛认可。
本文对电法勘探的几种常见方法及其优点进行了分析和讨论。
关键词:电法勘探;技术;地质勘察电法勘探的原理是利用自然电场或者人工电场、磁场或电化学场进行测量,通过分析被测对象的磁性、电性、介电性和电化学分布规律进行地质勘察的。
在1835年,英国科学家福克斯(P.Fox)首次在硫化铜矿床发现了自然电场,人们初次利用自然电场法进行地质勘察。
在19世纪末科学家提出采用电阻率人工场源法进行地质勘察的方法,后来发展为联合剖面法、四极法、电测深法和偶极剖面法等多个分支方法。
电磁感应法于1917年被科学家提出,并在1925年成功应用在地质勘察中。
在1920年,科研工作者经过深入研究提出采用激发极化效应进行地质勘察的电化学方法。
到20世纪30年代电法勘探技术引入我国,我国的电法勘探技术、基础理论和应用效果经过几十年的发展取得巨大的进步,我国目前常用的电法勘探技术有:充电法、电阻率法、大地电磁测深罚、激发极化法、电磁感应法和自然电场法等。
限于篇幅,本文仅对高密度电法、可控源音频大地电磁法(CSAMT)、瞬变电磁法(TEM)和地质雷达法(GPR)这四种主要的电法勘探技术进行分析与阐述。
1 电法勘探技术及其优点1.1 高密度电法高密度电法实际就是高密度电阻率法,与电阻率法的不同点是在勘探中的观测点布设密度较高,属于阵列勘探法的一种。
英国科学家于20世纪70年代末首次利用阵列电法勘探思想设计出电测深偏置系统,电测深偏置系统为最初的高密度电法模型。
激发极化法找水实践关建武(陕西省澄城县地下水工作队,陕西澄城715200)[摘 要] 本文通过激发极化法在陕西省澄城县北部黄龙山前地区的赵庄镇东高塬村机井施工过程中的成功应用,说明该方法较电阻率法更能分辨出地下富水异常,在山区电测找水中效果较好,可与电阻率法结合运用。
[关键词] 激发极化法;二次电场;视激发比[中图分类号] P 63113+24 [文献标识码] B [文章编号] 1004-1184(2006)05-0073-02[收稿日期] 2006-06-12[作者简介] 关建武(1965—),男,陕西澄城人,工程师,主要从事工程及水文地质物理勘测工作。
1 激发极化法找水原理激发极化法是以岩、矿石的激电效应差异为基础而达到找矿或解决某些水文地质问题的一种电探方法。
不同岩、矿石的激电效应主要表现在二次电场的大小及其随时间的变化上。
在水文地质调查中主要依据表征二次电场衰减特征的参数,如视激发比、视衰减度等的高值异常探测富水地段。
由于该方法不受地形起伏干扰和围岩电性不均匀的影响,因而在山区找水中具有一定的优势。
2 激发极化法仪器及野外布置目前,国产激发极化仪有许多,如地矿部机械电子研究所生产的M I R -1B 多功能直流电测仪、重庆奔腾数控技术研究所研制的W DJD -1多功能数字直流电测仪、山东聊城创通电子信息技术有限公司生产的CT E -2型智能激发极化仪及山西平遥水利电探仪器厂生产的JJ -2B 型积分式激发电位仪等。
这些仪器发射和接收一体化,供电一次可测得视电阻率(Θs )、视极化率(Γs )、视激发比(J s )、视衰减度(D s )等多种参数,除JJ -2B 型仪器采用指针式仪表显示、手动自然电位和电极极化电位补偿外,其他均为数字液晶显示,自动自然电位、电极极化电位补偿。
在水文地质调查中,通常将激发极化法和视电阻率测深法结合起来运用,即所谓激电测深法。
电极采取等比对称四极布置,AB ∶M N =3∶1。
物探方法在找水定井中的应用【摘要】我国水资源短缺,因此地下水的高效率、高精度勘查就成为水资源研究中首先要解决的问题。
本文对找水定井中的几种物探方法进行介绍,并以实际勘察工作为例探讨了物探方法在找水定井中的应用。
【关键词】物探;找水定井;激发极化法;瞬变电磁法一、找水定井中的物探方法水文地质物探是根据地下岩层在物理性质上的差异,借助于专门的物探仪器,通过测量、分析其物理场的分布、变化规律来进行水文地质调查的一种勘探手段。
物探方法众多,下面对几种主要方法进行介绍。
(一)激发极化法激发极化法就是以岩、矿石激发极化效应的差异为基础来解决地质问题的一类勘探方法。
近年来,激发极化法找水效果十分显著,被誉为找水新法。
我国将激电场的衰减速度具体化为半衰时、衰减度、激化比等特征参数,这些参数不仅能较准确地找到各种类型的地下水资源,而且可以同一水文地质单元内预测水量大小,把激电参数与地层的含水性联系起来。
另外利用激发极化法找水或确定地层的含水性,最好与高密度电阻率法相结合,这样可以降低解释的多解性,提高找水的成功率。
高密度电阻率法在确定高阻或低阻地质体方面具有优越性,但低阻地质体并不代表富含地下水,可能是由于泥岩引起地层的电阻率下降。
这时,可以通过使用激发极化法来区分含水地层和泥岩。
(二)瞬变电磁法(TEM)瞬变电磁法(TEM)是利用不接地回线或接地电极向地下发送脉冲式一次电磁场,用线圈或接地电极观测由该脉冲电磁场感应的地下涡流而产生的二次电磁场的空间和时间分布,从而解决有关地质问题的时间域电磁法。
实际应用中,电磁法在揭示有关含水层结构及位置的同时,也能测量磁场以便绘出地下水位置显著的断层和岩脉。
新式的宽频带数字航空设备及处理系统能够对大于200m深的含水层进行迅速而廉价的探测。
计算机解释技术能够作出深度和含水层的电导率图,这种资料能够直接帮助水文地质学家识别并开发地下水。
(三)可控源大地电磁法(CSAMT)可控源音频大地电磁澍CSAMT)是在大地电磁法(MT)和音频大地电磁法(AMT)的基础上发展起来的一种人工源频率域电磁测深方法。
论各类电法在测定地下水方面的应用[摘要]随着地球物理方法的不断进步和完善,它所使用的范围也越来越广。
特别是电法勘探,在工程、水文、环境方面应用得越来越多。
本文就电法勘探在水文方面的应用进行了综合的阐述和分析,以期它能更好的在测定地下水方面发挥自己的作用。
[关键词]电法勘探、测定地下水流速流向、充电法,自然电场法,激发极化法中图分类号:g4 文献标识码:a 文章编号:1009-914x(2013)12-0018-02一、电测深法寻找松散沉积层孔隙水在松散沉积物孔隙较大,连通性好,具有较强的透水性能,可构成良好的孔隙含水层。
图1为某山前冲洪积扇上电测深综合剖面图。
图1a为ab/2=100m 的对称四极视电阻率ρs剖面曲线,图中1~7号点视电阻率ρs值大于100ω.m,为冲洪积扇上、中部的反映;12~18号点视电阻率表现为明显的低阻特征(10~20ω.m),为扇缘潜水溢出带部位。
18号点以后剖面进入平原地带,视电阻率值又升高到20ω.m以上.图1b为等视电阻率断面图,1~7号点位高阻带,等值线密集,这是冲洪积扇的上中部.表层是干燥的砂砾石。
7~12号点,等值线逐渐变稀,反映为潜水溢出带.12号点以后,视电阻率在40ω.m以下,表层低至5ω.m,为冲洪积平原部位(图1)。
二、充电法测定地下水流速和流向首先把食盐(或其他电解质)作为指示剂投入井中,盐被地下水溶解后便形成一良导的并随地下水移动的盐水体。
其次,对良导盐水体充电,见图2。
具体工作方法如下:1、一待测井口为中心,布置夹角为45°的辐射状测线;2、将充电电极a置于井中含水层中部,另一供电电极b打在离井口尽量远处,以大于a电极设置深度的10~20倍为宜;3、固定的测量电极n,置于推测的地下水逆流方向上,距井口距离大致等于两倍含水层的深度。
充电时,测量电极m逐次在各方位的辐射半径上移动,寻找与n电极的等位点,量取各等位点至井孔中心的距离,并作记录;4、在投盐前,测量一次正常等位线。
激发极化法在找矿勘查中的运用近几年,随着我国地质勘查工作开展水平的逐渐进步,矿产行业随之而获得了突飞猛进的发展,这在很大程度上促进了我国社会发展水平以及经济发展水平的同步提升。
与此同时,越来越多新型的技术被逐步应用到了找矿勘查工作当中,其中激发极化法就是其中一种。
本文就针对激发极化法在找矿勘查中的运用进行了简要的探讨分析,通过分析当前阶段我国找矿勘查工作的发展实况,分析激发极化法的原理以及优势特征,从而探讨其在找矿勘查中的实际应用,从而有效促进我国找矿工作水平的进步与提升。
标签:激发;极化法;找矿;勘查一、引言由于受到不同地区和不同地质情况的干扰与影响,使得地质找矿工作具备着较为突出的复杂性和困难性。
为切实强化我国找矿方面工作的开展水平,近几年,我国投入了较多的人力与物力去积极探索新型找矿技术,并取得了突出的成果,这在很大程度上促进了找矿水平的提升。
在下文中我们就对于激发极化法在找矿勘查中的具体应用进行分析。
二、当前阶段我国找矿技术的发展情况一直以来,矿产行业都是我国经济发展过程当中必不可少的一个重要部分。
但在实际开展地质勘查工作的过程当中普遍存在着不必要的资源浪费情况,究其原因,这与勘查工作的手段较为单一以及现有资金的利用率难以发挥到极致有着直接的关系。
地质找矿工作作为一项性质较为特殊的内容,本身就具备着较大的风险,只有科学合理的运用相应的勘察手段才能获取更高的找矿效益。
通过科学合理的运用激发极化法能够及时发现地表土层下含有的金属矿物,可以说,激发极化法在找矿工作开展的过程当中有着较为突出的应用价值。
三、激发极化法的原理与价值分析激发极化法的本质在于充分利用岩石、矿石的激发极化效应来实现找矿。
我们可以将激发极化法细致的分为直流激发极化法以及交流激发极化法两大类型,也就是我们常说的时间域法以及频率域法。
常用的电极排列有中间梯度排列、联合剖面排列、固定点电源排列、对称四极测深排列等。
也可以用使矿体直接或间接充电的办法来圈定矿体的延展范围和增大勘探深度。
电阻率法和激发极化法在地下水勘查中的应用梁建刚;刘黎东;高学生;苏永军;孟利山【摘要】依据提供的物性参数的不同,广泛应用于找水工作的电法手段可分为电阻率法和激发极化法两大类,其中电阻率法提供电阻率参数,主要解决与赋水有关的构造问题(如赋水层位或断裂构造)。
方法上有常规电法、电磁法,可根据地区赋水部位的不同选择适当的方法。
激发极化法则利用含水层的激发极化效应进一步确定目标层位或构造的赋水性。
电阻率法和激发极化法相互配合,在找水工作中相得益彰。
%The electrical methods is widely used in groundwater prospecting which can be divided into resistivity method and in-duced polarization method according to the parameter supplied.The resistivity method supplies resistivity parameter,solving the structure problem of water bearing,for example layer and crack structure.Furthermore,it includes conventional electrical method and electromagnetic method.Appropriate method can be selected due to difference water bearing position.The induced polarization method can further determine water-bearing according to the induced polarization effect of water-bearing layer. Cooperation of resistivity method and induced polarization method make groundwater prospecting smooth.【期刊名称】《物探化探计算技术》【年(卷),期】2014(000)004【总页数】6页(P415-420)【关键词】电阻率法;激发极化法;方法组合模式;高密度电法;EH4 电导率测深;找水【作者】梁建刚;刘黎东;高学生;苏永军;孟利山【作者单位】中国地质调查局天津地质调查中心,天津 300170;铁道第三勘察设计院集团有限公司,天津 300145;中国地质调查局天津地质调查中心,天津300170;中国地质调查局天津地质调查中心,天津 300170;中国地质调查局天津地质调查中心,天津 300170【正文语种】中文【中图分类】P631.3+22截至目前,物探方法找水除核磁共振法外都属于间接找水[1-3],所以物探找水工作必须与水文、地质工作紧密结合。
瞬变电磁法与激发极化法在采空积水区探测中的应用张艳龙【摘要】In order to more accurately detect the scope of the gob water,investigation and exploration were carried out on the gob water flood in the serious gob water flood area according to the influence degree of the gob water on the mine safety production by using a variety of geophysical methods.Introduction was made on the transient electromagnetic method and the induced polarization method from the aspects of their basic principle and data processing,and through the analysis of the engineering cases,discussion was made on the application effect of two methods in the gob water detection.The research results showed that using the transient electromagnetic method and the induced polarization method for comprehensive detection and interpretation could more accurately inferred the gob water scope,and the verification results by exploration boring was more consistent with the inference.%为更加准确地探测采空积水区范围,根据采空区积水对安全生产的影响程度,突出水患调查重点区域,采用多种物探手段开展采空积水区水患调查和勘查工作.从基本原理和数据处理方面对瞬变电磁法与激发极化法进行了介绍,通过工程案例分析,对这两种方法在采空积水区探测方面的应用效果进行了探讨.研究结果表明,采用瞬变电磁法与激发极化法进行综合探测与解释,所推断的采空积水区范围更为准确,钻探验证结果与推断情况较为一致.【期刊名称】《矿业安全与环保》【年(卷),期】2017(044)003【总页数】4页(P40-42,48)【关键词】瞬变电磁法;激发极化法;激电效应;采空积水区;综合探测【作者】张艳龙【作者单位】中煤科工集团重庆研究院有限公司,重庆 400037【正文语种】中文【中图分类】TD741为加强煤矿防治水基础工作,进一步摸清煤矿水文地质情况,提高山西省资源整合矿井水文地质勘探程度,从源头上有效防范和坚决遏制重特大透水事故的发生,根据采空区积水对安全生产的影响程度,结合采掘计划,突出水患调查重点区域,采用多种物探手段开展采空积水区水患调查和勘查工作。
浅谈激发极化法孟建国【摘要】激发极化法现被应用于金属、石油矿产资源以及地下水等方面的探测,是目前最有效的地球物理勘探方法之一.激发极化法对电子导电矿物存在反应很灵敏,这种在勘探过程中不仅在供电的同时可以观测到一次电位差,而且在断电后仍然可以观测到缓慢衰减的残余电位差,这种在断电后仍然存在的缓慢衰减的残余电位差,是由电化学作用引起的,当测区内有电子导电的矿体,如金属硫化矿和某些金属氧化矿床存在时,我们将观测到这种电化学作用明显增加,因此这种缓慢衰减残余电位差量寻找金属矿床的重要线索和参考资料.【期刊名称】《吉林地质》【年(卷),期】2013(032)002【总页数】3页(P82-83,89)【关键词】激发极化;激电法;极化率【作者】孟建国【作者单位】吉林省煤田地质物探公司,吉林长春130031【正文语种】中文【中图分类】P631.3+24激发极化现象是一种由于在地下介质中通外电流,而引起的复杂电化学变化并形成一种极化电场的现象,由于此现象的存在,在一些特定地点,如矿石附近,我们可以探测到极化电场产生的电势差,即激电压差,得到的探测结果可以用来判断在测试地点的含水量或金属矿石含量等地质特点,这种物理探测方法被称为激发极化法,简称激电法。
激电法现被应用于金属、石油等矿产资源以及地下水等方面的探测,是目前最有效的地球物理勘探方法之一,虽然此方法应用较广泛,但对其原理解释是有较强的专业性。
根据激发电流不同,该方法分为直流激电法和交流激电法。
交流激电法较直流激电法具有设备更轻便,所需激发电流小等优点,直流激电法具有以下优点,更可能发现较小的地质目标,勘探深度大,更有效的避免电磁耦合干扰等,因此直流激电法在我国很多地区用来进行探测。
参照图1所示,直流激电法测量电路,激电法测量操作过程如下,首先,闭合控制电源的通、断开关K。
,并保持一段时间,随后,断开开关K。
,并在上述两过程中记录电压表V示数△U。
在此过程中,不同的地下岩石具有不同且相对规律的导电性,分别表现为“绝缘体”,“离子导体”或“半导体”,其中大多数在岩体内和岩石空隙中的固体物质属于“绝缘体”,填充在岩石孔隙中的电解液为“离子导体”,而矿石导电性类似“半导体”,且通过电子,以及岩石颗粒吸附的离子来导电,激发极化现象则发生在“半导体”和“导体”之间,即矿石和电解液之间的边界层,该边界层在充放电过程中表现出的电学性质类似于“电容”,但电容值极大。