激发极化法工作原理方法及应用效果探讨_蔡运胜
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激发极化法在找矿中的应用摘要:激发极化法是近年来出现的找矿新技术,在很多地区已经开始使用,适用性比较广,比如我国很多的铅锌矿区激电异常反映好且范围大,所以可以用该技术来实现找矿,一般矿区的矿产都有一定的规律,所以激发极化法就是通过地质特征与物性特征来对构造带及探槽、钻孔工程揭露的矿(化)体部位的激电异常特征进行分析和解析,得到矿藏的信息,这种方法实用性高,而且适用性广,所以是很理想的一种找矿新技术,本文通过激发极化发对找矿进行一定的分析,提出若干建议或是意见。
关键词:激发极化法找矿应用找矿的方法在近些年来发展很快,而且因为有国家支持,所以一些国外的新技术也引进较快,在一定范围内,对于找矿的效益也有了很大的提高。
但是我国长期以来,还是存在着勘查工作手段单一,不多元化;地勘资金无法发挥好科技带头的作用,而是投资到了不太有效果的地方,所以就造成了资源的极大浪费。
不可否认,地质找矿本身具有很大的风险,但是我们如果能够合理地利用某些勘查手段,那么定会获得很好的收益。
目前我国的主要找矿重点还是煤矿和铜矿,但是这样一来,对于其他矿藏的不关注会引起矿产资源的不丰富,实际上,我国的矿产资源非常丰富,例如铅锌矿区激电异常反映好且范围大,运用一定的技术就很容易找到,比如激发极化法,这种方法就是根据岩石的激发极化效应来解决地质问题的电法勘探方法。
当然这种方法对于找煤也是非常合适的,煤矿的构造带特征很适合运用激发极化法来寻找,而且这种方法不仅仅能够找矿,对于一些水文地质、工程地质问题也可以得到一定的分析和解决。
1 激发极化法在找矿中的价值我国在20世纪后50年,经历了重要的资源勘查时期。
其中,前25年为多种矿藏被发现的全盛时期,浅表矿和出露矿为主要的找矿对象。
地质学是直接找矿的绝对主角,大量矿床被发现。
伴随着激电、自电、磁法等地球物理方法的相继投入,一大批硫化矿、矽卡岩铜矿、铁矿床很快被发现。
地球化学因具有直接、微观的特点,也发现了一些矿床,特别是盲矿和难辨矿。
激发极化法方法技术指南
佚名
【期刊名称】《物探与化探》
【年(卷),期】2005(29)1
【摘要】由中国地质调查局资助、李金铭教授主编的《激发极化法方法技术指南》,已于2004年10月由地质出版社出版。
《激发极化法方法技术指南》是一本面向从事金属矿产勘查和激电法找水野外一线工程技术人员的专业用书,主要介绍常规激发极化法。
全书共4章,并附有211张图组成的“正演曲线图册”。
【总页数】1页(P65-65)
【关键词】激发极化法;方法技术;激电法;中国地质调查局;正演;找水;金属矿产勘查;野外;工程技术人员;曲线图
【正文语种】中文
【中图分类】P631;P632
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3.一种快速分析激发极化法测深的方法 [J], 张继伟;张征;胡克亮
4.激发极化法测深曲线反演方法及对比分析 [J], 柳建新;蔡盛;刘海飞;张维
5.一种激发极化法2.5维正演的自适应有限元方法(英文) [J], 叶益信;李予国;邓居智;李泽林
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二维激电测深资料层析法处理研究与地质效果蔡运胜;罗小南【摘要】直流激发极化法是寻找深部金属硫化物矿体的常用方法,对其测深资料的反演处理一直在不断研究和探索.通过对前人不同反演方法的分析与比较,取其优点,提出层析法处理的思路和技术.同时列举几个野外勘查和钻孔验证实例进行对比,说明层析法处理结果能够较好地圈定出地下矿化体的赋存状态,指导深部工程验证,有效地提高地质找矿效果.【期刊名称】《矿产勘查》【年(卷),期】2010(001)001【总页数】5页(P68-72)【关键词】深部找矿;电测深;资料反演处理;层析法;应用效果【作者】蔡运胜;罗小南【作者单位】天津华北地质勘查总院,天津,300181;河南省有色金属地质矿产局,郑州,450000【正文语种】中文【中图分类】P631.3现阶段找矿形势已有较大变化,随着地表矿、露头矿、浅部矿的日渐枯竭,深部地质找矿已势在必行。
找矿难度越来越大,深部地质找矿的勘查技术、尤其是物探技术的充分发挥与利用,日显重要且必不可少。
一直以来物探大功率直流激发极化法,在寻找有色多金属硫化物矿体、圈定矿化蚀变带范围、确定和评价深部矿体延伸及赋存状态等方面,起到了非常重要的作用,可以说是一种传统、成熟、有效的方法技术。
一般来讲,在对金属矿床进行详查评价和布设验证钻孔之前,电法勘查工作是必须进行的,而通常情况下多采用直流激电测深法,测深点布设在剖面的激电异常范围内或地表矿化蚀变带之上,点距依据矿化体规模大小、产状等进行选择,激电测深结果得出二维视极化率、视电阻率等值线断面图,图上可以显示出极化体在纵向上的分布特征,为工程验证及钻孔布设提供出参考依据。
1 问题的提出虽然,激电测深视极化率、视电阻率等值线断面图,可以指示深部有异常体存在,但却不能有效确定异常体的形态、埋深及产状等要素。
原因是测深工作是通过供电极距(AB/2)的逐渐增大,由浅到深依次向纵深部探测的,测深过程中测量装置始终在地面,所以原始观测数据是一个叠加作用产生的结果,即浅的、深的、旁侧的以及地形起伏影响的综合反映,加之传统测深断面绘图时,纵向坐标是以供电极距(AB/2)取对数的6.25 cm或3.125 cm为模数,而不是真正意义的深度,取对数后放大了上部小极距断面而压缩了深部大极距的断面,使得整个断面形态变形,这样给人产生较大的视角误会,同时对资料的解释和利用带来了很大麻烦。
激发极化法在找矿中的应用摘要:激发极化法是以地下不同岩、矿石激电效应的差异为基础,通过观测和研究大地激发极化效应来勘查地下地质情况的一种电法勘探方法,近年来,该方法在寻找深部隐伏矿体的找矿中发挥了重要作用,取得了良好的效果。
通过野外实地踏勘,区内矿产伴生有较强黄铁矿化,因而采用激发极化法进行对区内成矿远景进行评价。
本文就借此对找矿中激发极化法的应用进行简要的分析研究。
关键词:找矿;激发极化法;应用引言近些年以来,近地表矿产资源近乎被开发殆尽,寻找深部隐伏矿产已经成为近年来矿产勘探中的重点方向。
利用激发极化法能够较准确的预测深部隐伏矿体的存在。
特别是矿产大多数与金属硫化物伴生,硫化物通常是黄铁矿或毒砂,偶尔也有磁黄铁矿,使用激发极化法测量这些伴生矿的物理场特征,结合地学理论就可以间接找出矿产。
一、激发极化法的工作原理及方法1、激发极化效应。
电阻率法测量时,在向地下供入稳定电流的情况下,仍可观测到测量电极间的电位差随时间而变化,并经相当长时间后趋于某一稳定的饱和值;断开供电电流后,测量电极间的电位差在最初一瞬间很快下降,而后便随时间相对缓慢地下降,并在相当长时间后衰减接近于零。
这种在充电和放电过程中产生随时间缓慢变化的附加电场的现象称为激发极化效应。
2、激发极化法。
激发极化法是以不同岩、矿石激电效应的差异为基础,通过观测和研究大地激电效应来探查地下地质情况的一种分支电法。
激电法的应用范围很广,无论在金属与非金属固体矿产的勘查方面,还是在寻找地下水资源、油气藏和地热田方面,都取得了良好的地质效果。
3、激电测量装置。
矿区激电测量工作分为:中间梯度装置扫面(图1),对称四极装置测深(图2)。
图2对称四极装置示意图二、矿区地质概况本文以我国华北地区某矿产为例,分析了激电中梯、激电测深和联合剖面等方法在勘查中的应用效果。
通过在该区开展勘探工作,发现了区内的极化体范围,查明了区内成矿的有利位置,并利用激电测深和联合剖面对极化体进行解剖,为矿山下一步的找矿工作提供地球物理依据。
中国地质大学研究生课程论文封面课程名称资源勘查技术进展教师姓名魏俊浩、陈守余研究生姓名廖鹏程研究生学号1201411131研究生专业矿产普查与勘探所在院系资源学院类别: A.博士√B.硕士 C.进修生日期: 2015 年 5 月23 日评语注:1、无评阅人签名成绩无效;2、必须用钢笔或圆珠笔批阅,用铅笔阅卷无效;3、如有平时成绩,必须在上面评分表中标出,并计算入总成绩。
激发极化法应用探析及前景展望姓名:廖鹏程学号1201411131摘要:激发极化法是一种近年来电法勘探领域发展较快的一种重要方法,也是探测深部和隐伏矿的有效方法之一,其以激发极化效应为理论基础,主要通过激电中梯面积性测量可圈定异常的分布范围及形态特征,采用激电测深可了解异常体的埋深及空间赋存形态。
本文主要对激发极化法的基本原理、测量装置、方法技术、应用条件及对象、野外工作方法、存在问题和发展前景等方面做简要的介绍,以期促进对该方法的了解。
关键词:激发极化法;理论与应用;存在问题;前景展望一前言激发极化法是以岩( 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, 以某种极距的装置形式,研究地下横、纵向激发极化效应的变化,以查明矿产资源和有关地质问题的方法(袁桂琴等,2011; 毕明光,2015)。
激发激化法作为一种找矿方法在我国的推广应用开始于上世纪五十年代中期,随后经过一定的试验研究后在全国范围内逐步得到推广。
当时,激发激化法主要是以直流(时间域)激电法为主,剖面装置多为中间梯度,测深装置多为对称四极,测量技术采用长脉冲或双向短脉冲。
经过长期的应用与研究后,取得了许多重要成果。
后来才陆续发展了交流激电法、双频激电法及频谱激电法。
目前激发极化法的应用范围已相当广泛,近半个世纪以来的大量实践结果证明,激发极化法是勘查各类金属矿产的主要方法,尤其是对电阻率与围岩相差不大的浸染型金属矿床而言,与电阻率法和电磁法相比更为有效。
激发极化法一、激发极化法的原理原理: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、工程地质等问题的一组电法勘探方法。
它又分为直流激发极化法(时间域法)和交流激发极化法(频率域法)。
在充电和放电过程中,由于电化学作用引起的这种随时间缓慢变化的附加电场现象,称为激发极化效应(IP效应),激发极化法是以不同岩矿石的激电效应之差异为物质基础,通过观测和研究大地激电效应,以探查地下地质情况的一种勘探方法。
常用的电极排列有中间梯度排列、联合剖面排列、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。
地下岩层所表现出来的电阻率及极化率特征是其本身导电属性及极化属性的客观反映。
岩性不同,往往会在电性方面表现出一定的差异。
油气藏本身作为一种特殊的地质体,其自身在电性方面也会表现出有别于非油区的电性特征。
因此,通过获取地下深处的电性信息,就能够获取有关油气藏存在的信息。
激电法探测油藏的机理是基于油气藏上方的地球物理场的变化。
由于氧化-还原条件发生了变化,在油气藏上覆地层中形成分散的黄铁矿及次生硫化物,黄铁矿及次生硫化物有较强的激电效应,故可通过探测其的分布来推断油气藏的展布。
中梯装置图1-1 中梯装置示意图中梯装置如图所示,这种装置的特点是:供电电极AB 的距离取得很大,且固定不动;测量电极在其中间1/3或者2/3地段逐点测量。
记录点取在MN 中点。
其s ρ表达式为:IU K MN s ∆=ρ 其中()BN BM AN AM MN BN BM AN AM K ⨯+⨯⨯⨯⨯⨯=π2 此外,中间梯度装置还可在离开AB 连线一定距离(AB/5范围内)且平行AB 的旁侧线上进行观测(见图2-2)。
YX图1-2 旁侧中梯装置示意图中间梯度法利用两个电极A 和B 供电,另两个电极M 和N 进行测量。
其特点是:供电电极距AB很大,AB>MN一般AB=(30—50)MN;在工作中A和B是固定不动的,MN则在AB之间中间3/1范围内逐点移动进行观测。
激发极化法在某铅锌矿勘查的应用效果[摘要] 在某铅锌矿区勘查中,以激发极化法为主要方法,结合地质、化探等综合资料进行分析,取得了很好的找矿效果,说明了物探方法在铅锌多金属矿勘查中的作用。
物探勘查所取的工作成果,可作为指导找矿和开展下步勘查工作的决策依据。
[关键字] 激发极化法铅锌矿勘查应用效果1 前言为了开发当地矿产资源,本次物探工作的主要目的是在矿区范围内,结合地质、化探异常等信息,用直流激电中梯、直流激电测深方法,圈定可能属原生矿(化)体引起的激电异常;从物探勘探角度对测区作出评价,为进一步开展工作提供依据。
根据物探成果,经钻孔验证,取得了很好的找矿效果。
2 地质概况2.1地层矿区内出露地层有:震旦系(Z)、泥盆系信都组(D2x)震旦系(Z):岩性为砂岩、泥质砂岩、泥岩、局部含锰白云岩。
泥盆系信都组(D2x):这是工作区找矿主要层位。
区域上主要岩性以粉砂岩、泥质粉砂岩、细砂岩为主,夹页岩、砂质页岩、白云质灰岩,普遍含赤铁矿。
2.2地质构造工作区断裂活动较强烈,区域性正断层从工区的中部通过。
次一级小断裂较发育,主要为北北东向,次为北西向。
含铅锌主矿化体充填于小断裂破碎及裂隙白云岩化带中,说明矿体受小断裂及裂隙的控制。
2.3成矿控制因素普查区发现的矿(化)体位于泥盆系底部与震旦系不整合面、区域性正断层的次一级断裂带中,成矿活动受接触带构造控制,本矿区矿床成因类型属岩浆期后中~低温热液裂隙~层间裂隙充填型矿床。
3 物性特征3.1地球物理特征在矿区所采集的岩(矿)标本,采用小对称四极方法测量,观测结果统计如表1:从表中分析可得到如下特征:矿(化)石与围岩存在着极化率、电阻率显著差异(η矿>2η围),,前者具有高极化率和低电阻率的特点,即低阻高极化激电异常特征。
因此该区采用激电极化法勘查,具备地球物理找矿前提。
3.2方法技术施工中使用的物探方法包括激电中梯和激电测深两种方法。
先用激电中梯进行扫面,了解测区内地质构造及极化体的平面展布特征,圈定找矿有利地段,再采用激电测深了解极化异常体的倾向、埋深等信息,最后结合地质、化探等综合信息推断引起激电异常的场源体。
激发极化法在找矿勘查中的应用目前,在找矿工作开展的过程当中,激发极化法已经获得了较为广泛的推广应用,此种方法主要被应用于高难度矿产资源勘查工作的开展过程当中。
本文就针对激发极化法在找矿勘查中的应用进行了简要的探讨分析,希望可以为强化矿产勘探工作的总体水平贡献一份力量。
标签:激发;极化法;找矿;勘查一、引言在我国,工业的发展离不开矿产资源的支撑。
但由于矿产资源普遍属于不可再生资源,因此随着矿产资源开发力度的逐步增大,找矿工作的开展难度也有所提升。
矿产资源的类型多种多样,只有积极的引用现代化的技术,才能更为精准的识别矿产类型,确保勘探工作的顺利开展。
就当前情况来看,激发极化法已经获得了较为广泛的推广应用,此类方式不仅能够有效提升找矿的效率,同时也能够取得较为优质的找矿成果。
在下文中我们就对于激发极化法在找矿勘查中的应用进行了具体的分析。
二、激发极化法的技术特点分析激发极化法属于一种具备突出代表性的电法勘测方法,目前已经获得了较为广泛的应用。
激发极化法主要是依据岩石以及矿石的激发极化效应来应对矿产资源勘探以及水文地质工程开展过程当中所面临的诸多问题。
早在五十年代初期,许多发达国家就已经开始运用激发极化法来开展矿产普查勘探工作,并取得了突出的成效。
激发极化法的应用范围已日益广泛,除寻找铜矿床外,在找铁、找煤、找铅锌矿,在超基性岩区找镍铬矿和找金矿等都取得了一定的地质效果。
我们可以具体的将激发极化法分为直流激发极化法以及交流激发极化法两大类型。
就当前发展的实际情况来看,激发极化法所涉及的电极排列类型多种多样,主要包括中间梯度排列、联合剖面排列、固定点电源排列以及对称四极测深排列四大类别。
激发极化法能够充分依据电子导电矿体,在人工电场的激发下所体现出来的化学性质和物理性质,运用激发极化效应完成找矿的过程。
之所以会产生电子导体激发极化效应,最主要的原因就在于当外电场产生作用时,电子导体与溶液相互接触就会产生相应的反应,同样的,当矿化岩石与溶液接触时也会产生类似的效应,当效应发生时即可获得相应的反馈,从而帮助工作人员锁定矿产位置。
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。
激发极化法在多金属矿产勘查中的应用激发极化法是一个勘探多金属矿产以及地球小矿产资源的物探技术手段,该方法一直延续了几十年,为我国寻找多金属矿化体中做出了贡献。
在这个找寻过程中该方法起到了举足轻重的作用,它主要通过对不同的地质条件,矿石结构,设置好测量设备,分析岩石物理特点以及电场变化法,从而达到找到埋藏在地下矿体的目的。
本文介绍了矿区开展激发极化法电测深剖面工作,找激发极化异常,推断深部矿体深度分析的评价,为钻探的工作奠定了基础同时使钻孔获取良好的勘探结果。
标签:激发极化法极化电阻率异常1应用的原理激发极化法是基于不同的岩石和矿石激电效应的差异,向地下供入脉冲直流电流激发和观察△U2的变化的地球物探方法,其应用达到矿化体物质基础的效果。
当恒定电流进入地下,在电极之间测量的电势差随时间而增加,经过一定的电位差在一定的时间将会增加,而不是在饱和度值时,电极之间的差的功率的测量点被瞬间下降,然后缓慢随时间减小和衰减趋近于零。
在充电和放电的过程中,会出现附加电场随时间变化而缓慢变化的现象,这种现象称为激发极化效应。
它包含在水溶液中,外电流激发岩石(矿石)产生电化学极化的结果。
非矿化岩石的敏感性小,但矿化岩石高度极化,尤其是石墨,黄铁矿和磁铁矿也有着较高的高极化。
由于这个原因,使用岩(矿)石激发极化效应的差异来寻找矿化体,而我们要判别极化异常,然后为矿区和非矿区做出定性的解释,从而实现找矿的目的。
2工作技术与设备横截面的布局和选择直接关系到这个激发极化电测深剖面测量结果,推测矿化体在初始布局和两组断层布置垂直120°,横截面长度135m,,每个20毫米奠定了探测点(其中有因15米的地形特征点)。
被放置在配置文件8个探测点,AB 最大680米(其中第1点440米),激发极化电测仪表安装与设置是重庆、四川的DZD -6A直流法激电仪。
3矿山地质、地球化学概述3.1矿山地质老矿区的矿山地质工作程度比较浅,我们可以清楚看出在横截面的区域落岩层少,并没有深入较多的综合地质工作。
一、激发极化法的特点1.激发极化法,简称激电法:以不同岩、矿石激电效应差异为物质基础,通过观测和研究大地激电效应,来探查地下地质情况的一种电法。
2.激发极化法探矿的特点。
第一,利用激发极化法可以发现和研究浸染状或者块状矿体,当矿体顶部或周围有矿化或其它导电矿物矿化的浸染存在时,可以发现规模比较小或者埋藏比较深的矿体;第二,激发极化法不仅可以用于普查硫化矿床,某些氧化物矿床,地下水和检查其它物化探异常,而且当有色金属、贵金属、稀有元素矿产与黄铁黄铜矿化或其它矿化共存时,能够间接发现和圈定有用矿体或矿化带;第三,观测结果受地形和其它因素影响较小,比如浮土加厚、找金属矿时含水断裂带的存在等;第四,激发极化法主要缺点是不够工业品味的非矿矿化(主要是石墨化和黄铁矿)也能产生相当明显的激电异常,造成找矿的严重干扰。
3.常用装置类型。
激发极化法的装置类型选择根据地质环境需求不同,地质任务,仪器,设备情况和工区地电条件,合理选用装置类型。
(1)中间梯度装置。
中间梯度装置异常形态简单,易于解释,通常用于普查。
主要优点是,敷设一次供电导线和供电电极A 、B ,能在相当大的面积上进行测量,因而该装置具有较高的生产效率。
另外,它在A 、B 间的中间地段测量,接近水平均匀极化条件,因此对各种形状、产状和相对导电性的极化体均可得到非常大的异常,而且异常形态较简单,易于解释。
中梯装置的缺点是供电电极距较大(n ·10-2~n ·103m),要求相对较大的供电电流强度,因此装备比较笨重;电磁耦合干扰比较强,但用延时可有效地降低这种干扰,所以中梯装置应用最广。
(2)联合剖面装置。
联合剖面装置相对于其他装置,它的勘探深度较大,在一个测点可获得两种参数的四个值。
由于该装置生产效率较低通常用于详查和勘探阶段,较适用于研究相对围岩为低电阻率、陡产状的地质体。
联合剖面装置能得到2条ηs 曲线,能够准确的确定极化体位置。