当前位置：文档之家 › 频谱激电法及其研究现状

频谱激电法及其研究现状

  • 格式：ppt
  • 大小：917.01 KB
  • 文档页数：30

下载文档原格式

  / 30

合集下载

频率域激电法应用

频率域激电法应用

频率域激电法应用1.引言1.1 概述概述频率域激电法（Frequency Domain Electromagnetic Method）是一种非侵入性的地球物理勘探方法，通过测量地下电磁场的频率响应，来获取地下介质的相关信息。

频率域激电法广泛应用于矿产勘探、工程地质、环境地质等领域。

在频率域激电法中，通过将电磁驱动信号输入至地下，通过接收对应的电磁响应信号，可以获取地下介质的电磁特性参数。

这些电磁特性参数包括地下介质的电导率、磁导率等，并且这些参数与地下介质的物理性质密切相关。

与传统的直流激电法相比，频率域激电法具有诸多优势。

首先，频率域激电法能够提供更为丰富的地下信息，可以较为准确地刻画地下介质的电磁特性参数。

其次，频率域激电法具有较高的测量分辨率和深度探测能力，能够较为准确地确定地下界面和异常体的位置以及形态。

此外，频率域激电法还具有较好的时间效率和成本效益，适用于大范围的地质勘探工作。

因此，本文将主要探讨频率域激电法在地质勘探中的应用。

首先，将介绍频率域激电法的基本原理和测量方法，以及激电源和接收器的选择。

然后，将详细介绍频率域激电法在各个领域中的应用案例，包括矿产勘探、工程地质和环境地质等。

最后，将总结频率域激电法的优势，并展望其在未来的发展前景。

通过对频率域激电法的深入了解和应用，我们可以更好地了解地下介质的性质和结构，为矿产勘探、工程规划和环境评估等提供可靠的地质信息支持。

希望本文的讲解能够对读者对频率域激电法的理解和应用有所帮助，推动该方法在地球科学领域的进一步发展。

1.2文章结构文章结构部分的内容应该对读者介绍文章的组织结构和各个章节的主题。

下面是对文章结构部分的一个例子：1.2 文章结构本文将按照以下结构进行介绍和探讨频率域激电法的应用。

首先，在引言部分概述了整篇文章的内容和目的，接着在正文部分讲解了频率域激电法的基本原理以及它在地质勘探中的应用。

最后，在结论部分对频率域激电法的优势进行了总结，并展望了它在未来的发展方向。

频谱激电测量仪器关键技术研究及实现

频谱激电测量仪器关键技术研究及实现

频谱激电测量仪器关键技术研究及实现摘要:频谱激电测量仪器在通信、无线电、雷达等领域起着重要作用。

为了更好地研究和分析信号的频谱特性，关键技术的研究和实现至关重要。

频谱分析算法可以提供准确的频谱信息，频谱显示技术可以直观地展示频谱特性，数据传输与处理技术可以高效地处理信号数据。

关键词：频谱激电测量仪器；关键技术；研究及实现引言频谱激电测量仪器是一种重要的工具，用于分析和研究信号的频谱特性。

本文对频谱激电测量仪器关键技术进行了研究和实现。

具体包括频谱分析算法、频谱显示技术和数据传输与处理技术。

1.频谱激电测量仪器的原理频谱激电测量仪器是一种用于分析和测量信号频谱特征的仪器设备。

其工作原理基于傅里叶变换理论，将时域信号转换为频域信号，以便更好地理解信号的频谱成分。

在频谱激电测量中，首先需要对信号进行采样。

通过采样，可以在一定时间范围内获取信号的离散数据点。

然后，采集到的数据点被输入到频谱激电测量仪器中进行处理。

接下来，采取不同的频谱分析算法对信号进行处理。

常见的算法包括快速傅里叶变换（FFT）、自相关分析算法等。

这些算法能够将时域信号转换为频域信号，并显示出信号在不同频率上的能量分布情况。

最后，通过频谱显示技术将分析得到的频谱信息以直观的方式呈现出来。

常见的显示技术包括实时频谱显示技术、颜色表达和渐变技术以及信号追踪和标记技术等。

2.频谱采样技术2.1快速傅里叶变换算法快速傅里叶变换（FFT）是一种高效的频域分析算法，常用于频谱激电测量仪器中的信号处理。

它可以将时域采样信号转换为频域信号，并提供频谱信息，如信号的频率和幅度。

FFT算法通过对时间序列信号进行加窗和蝶形运算来实现快速计算，从而大大提高了计算效率和精度。

2.2基于混频与取样的频谱采样技术基于混频与取样的频谱采样技术常用于宽带信号的频谱测量。

该技术基于混频原理，将输入信号与局部振荡器混合后进行取样。

通过调整局部振荡器的频率，可在不同频段上对信号进行测量。

频率域激电法

频率域激电法
频率域激电法具有高分辨率和高探测深度的特点，因此在矿产资源勘探、水文地质 调查、工程地质勘查等领域得到广泛应用。
频率域激电法的应用
金属矿床勘探
频率域激电法能够有效地探测和定位金属矿床，尤其是导电性较好 的铜、铁等金属矿物。
解决地质问题
频率域激电法可以用来解决各种地质问题，如断层、破碎带、岩溶 等地质构造的探测，以及土壤污染调查和地下水研究等。
频率域激电法
目 录
• 引言 • 频率域激电法的基本原理 • 频率域激电法的测量系统 • 频率域激电法的应用实例 • 频率域激电法的优缺点分析 • 频率域激电法的发展趋势与展望
01 引言
背景介绍
频率域激电法是一种地球物理勘探方法，主要用于寻找金属矿床和解决地质问题。
它利用人工或天然电磁场在地下导电介质中产生的电化学作用，通过测量电场和电 流的分布来推断地下地质结构。
频率域激电法能够提供高分辨率的地质信息，有助于识别和区分不同 的地质构造和矿体。
抗干扰能力强
由于采用电磁波作为探测信号，频率域激电法不易受到地形变化、地 表覆盖物等因素的干扰，能够更好地反映地下电性分布。
信息量大
频率域激电法可以获取丰富的地质信息，包括电阻率、极化率、相位 差等参数，有助于更全面地了解地下地质情况。
操作简便
频率域激电法设备轻便，便于携带和移动，同时操作简便，降低了对 操作人员的技术要求。
缺点分析
成本较高
频率域激电法需要使用专业的仪器和设备，相对于其他物 探方法，其成本较高。
解释难度较大
频率域激电法的解释需要综合考虑多个参数和地质因素， 对于一些复杂的地质构造和异常体，其解释难度较大。
对环境要求高
工程地质勘查
在工程地质勘查中，频率域激电法可用于评估岩土体的工程性质，如 岩土体的稳定性、含水性等，为工程设计和施工提供依据。

频谱激电法(SIP)在隐伏金属矿勘查中的应用

频谱激电法(SIP)在隐伏金属矿勘查中的应用

数： Ｐ （ 视复电阻率 ） 、 ｍ （ 视充电率 ） 、ｒ （ 视时 间常数 ） 、 ｃ （ 视频率相关 系数 ） 。这 ４ 个激电谱参数反映 了地下岩 体 的导 电和 电极 化 特 征 ，通过 它们 可 以 推 断 出 地 下 隐 伏 金属 矿体 。
在Ｓ Ｉ Ｐ法 观 测 的复 电 阻率 频 谱 中 ，同 时 包 含 了激 电 （ Ｉ Ｐ ） 和 电磁 （ Ｅ Ｍ） 效应 ， 实测 的视 电阻率 是频 率 ｆ 的复 变 函数 Ｐ （ ｆ ） ， 并且 可表 示 为 ２个 ｃ ｏ ｌ ｅ － ｃ ｏ ｌ ｅ 模 型之 和 ：
１ １ ， １ ］
表 １数 据采 集 频 率 （ ｆ ／ Ｈ ｚ ） 表
ｐ ． （ １ ｅ ｏ ） ｛ ｌ － ｍ １ ｛ 卜 赢
｝ ｝ ｍ ２ ｛ 卜
｝ （ １ ）
数据采集后 ，须在 Ｓ Ｉ Ｐ Ｐ ｒ ｏ 软件 中进行预处理 。将 Ｓ Ｉ Ｐ数 据 按发 射盒 子 、主 机盒 子和 辅 助盒 子 的采集 数据 依
扫频 观 测 地 下 岩 体 的 径 向 电场 ，属 于 高 密 度 几 何测 深 方 距 ＭＮ＝ ａ ＝ １ ０ ０ ｍ， 每个 排列 １ ２ 道． 采 用 固定 Ａ、 Ｂ发射 极 ， 法。观测频谱 中包含近场区 电磁谱 （ Ｅ Ｍ） 和激 电谱 （ Ｉ Ｐ ） ， 接收 道 与发射 极保 持一 定的 隔离 系数 ｎ （ ｎ ＝１ ～１ ２ ） 布极，
观 测 视 复 电阻率 频 谱 ，在 地面 采 用偶 极一 偶 极 排列 装 置 ，
２ 频谱激 电法勘查 工作程序
目前 ， 我 国多采用 加拿 大凤凰 公 司 Ｖ ８ 多功能 电法 仪 ，
一
个 排 列包 括一 个 Ｖ ８ 主机 盒 子和 一个 辅助 盒子 ， 每 个盒

第二章 频谱激电(复电阻率)法

第二章 频谱激电(复电阻率)法
激电效应（IP）引起的电阻率是频率 f 或角频率ω =2π f 的复变函数复电 阻率ρ(iω)。 W. H. Pelton 等基于大量岩矿石标本和露头的复电阻率频谱测量结果， 认为激电效应引起的复电阻率频谱满足 Cole-Cole 模型：
ρ (iω ) = ρ 0{1 − m[1 −
1 1 + (iωτ )c
2.2.3 进行野外观测数据的处理和绘制相应的图件
数据处理： ： （1）数据转录：将野外观测数据录入计算机中，并按一定的格式分别写成数据 文件（C 文件——标定数据文件和 E 文件——实测数据文件）；进而将不同增益 挡的几个 C 文件组合在一起，形成 M 文件——标定文件。
98
（2）底数校正：用标定数据（M 文件）对实测数据（E 文件）进行仪器和观测 装置底数校正，校正后的结果记入 L 文件中。 （3）去藕校正：用两个 Cole-Cole 模型或改进的 Cole-Brown 模型拟和野外实测 数据，确定代表激电效应的视频谱参数： ：零频视电阻率ρs0，激电视充电率 ms， 即激电视极化率ηs，视时间常数τs 和视频率相关系数 cs；进而由经“去藕”分离 出的电磁效应， 获得两个新的电磁效应参数： 剩余电磁效应 （REM） 参数ϕm / ϕm0 和电磁视电阻率ρω。 图件绘制： ： （1）绘制频谱曲线图 （2）绘制小频谱图（按顺序将各测线、各测点和各电极距系数的小频谱曲 线绘出和排列在一起） （3）绘制拟断面图（通常，每条测线都绘制出上述六个参数的（共六幅） 拟断面图）
§2.1
频谱激电法的基本原理
频谱激电法 SIP（复电阻率法 CR）是用常规电阻率法的电极装置，在超低 频段上（f = 10-2 - n 102 Hz )，观测视复电阻率频谱：
∆U ρ s (iω ) = K % I

频谱激电法的发展与展望

频谱激电法的发展与展望

频谱激电法的发展与展望杨振威;郑伟;李晓斌;王华峰【摘要】从频谱激电法的发展概况﹑仪器系统、数学模型、反演方法及应用等方面，介绍了频谱激电法的研究现状。

介绍了频谱激电法目前常用的仪器系统：SIP⁃FUCHSII和V8，数据模型主要有：Cole－Cole、常相位角模型CPA、普通化的Cole－Cole模型和理论模型SNP。

反演方法简要介绍了几种常用算法，反演算法也由一维、二维发展到三维。

列举了频谱激电法近年来在矿产资源、水资源调查等多个领域的应用概况，展望了频谱激电法的发展方向：（1）同时考虑激电效应和电磁效应的三维电磁场正演计算技术是研究的前沿和热点；（2）频谱激电法对有机污染的探查成为未来应用研究的新领域。

%This paper mainly describes the research progress of spectral induced polarization method in the aspects of the system of in⁃struments such as SIP⁃FUCHSII,V8, characteristics of the electrode arrangement and the methods of inversion. The data models include Cole-Cole model, CPA model, common Cole-Cole model and theoretical model SNP. The inversion methods include fromleast square inversion from 1D to 2D and even 3D. The applications of the spectral induced method in many fields in recent years are enumerated. In the end, the research direction of SIP is predicted:( 1) 3D electromagnetic forward based on EM effect and IP effect simultaneously is the research focus and frontier in the future;( 2) the detection of organic pollution used by SIP will become the new application field in the future.【期刊名称】《物探与化探》【年(卷),期】2015(000)001【总页数】7页(P22-28)【关键词】频谱激电法;仪器;反演;SIP-FUCHSII;V8;数据模型;三维电磁场正演计算;有机污染【作者】杨振威;郑伟;李晓斌;王华峰【作者单位】河南理工大学资环学院，河南焦作 454000;河南理工大学资环学院，河南焦作 454000;河南理工大学资环学院，河南焦作 454000;山东省地球物理地球化学勘察院，山东济南250013【正文语种】中文【中图分类】P631频谱激电法作为一种重要的地球物理勘探方法，具有电性参数多的特点，在金属矿勘探领域起着重要的作用，近年来，该方法也被应用于石油地震勘探、水文地质调查等领域。

GDP32Ⅱ开展频谱激电的尝试和应用

北京桔灯导航科技发展有限公司
v
1 、电 极 布置 ： 电 极 点 不能 布设 在变 压 器 地 线 处 、金 属管道金属铠装电缆等人文金属设施上或其附近，如 果无法避开，则要设计成偏离点或成有转角的测线， 有转角的测线要保证每个观测道的发射偶极轴线和接 受 偶 极 轴 线 间的 夹角 <30度 ；测线 不能 和高压输电线 平行，无法避让时应尽量垂直穿过。每条测线的每个 电极点都要有实际施测的大地直角坐标(x，y，z)。测 线 点 ( 即 电 极 点 ) 点 距＝ 接 收偶 极 距 ， 测 线 点点 号 编 号 规则应统一，按设计编号，并使相邻测线点点号步长 与 设 计 点 距 ( 即 接 收偶 极 距 ) 成 固 定 的 倍 数关系 。 实 际 布设的点距长短不一由处理软件依据个别设计点号的 实际坐标(x，y，z)来校正。
采用GDP32II仪器开展偶极－偶极装置CR法野外观测的布置图
北京桔灯导航科技发展有限公司
频谱激电法法野外观测示意图
北京桔灯导航科技发展有限公司
北京桔灯导航科技发展有限公司
II (二)GDP32 接收机设置
v 用 GDP32II 电 法 工 作 站 进 行 复 电 阻 率 法 测
量 ， 使 用复电阻率 (CR) 采集 数 据 程序 ， 采集 频率范围一般可设定为2-6~210Hz，发送位置 Tx 为 距 离 接 收 电 极 最远 的电 极 位 置 ， 接 收 位 置 Rx为 距 离发 送电 极最 近的 第一个 接收 电极 位置，可同时采集8道Ex数据。
GDP32Ⅱ开展频谱激电的 尝试与应用
高建东 王鹏 杜利明
中国冶金地质总局 山东正元地质勘查院
北京桔灯导航科技发展有限公司
主要内容
v 一、频谱激电(SIP)简介 v 二、GDP32的SIP现状 v 三、用GDP32开展SIP的思路 v 四、用GDP32开展SIP的难点 v 五、

罗延钟 时间域激电法和频谱激电法

热烈祝贺 “中浅层电磁探测技术应用研讨会” 胜利召开 ！
时间域激电法TDIP和 频谱激电法SIP
中国地质大学电法科研组 罗延钟
时间域激电法TDIP（1）
• 时间域激电法是1950年代在 电阻率法基础上发展起来的 • 电阻率法通过供电电极A,B向 地下供入稳定电流I，同时观 测测量电极M,N之间的电位 M 差ΔU；然后计算视电阻率
频谱激电法SIP（复电阻率法CR） 的基本原理 I M 什么是SIP(复电阻率法CR)? A U B 电极装置：与常规电阻率法相同 N 供电电流：超低频交流电（f = 10-2 - n 102 Hz ) 观测内容：交变供电电流强度 I U (i) MN极间交变电位差 A ( ) U s 计算参数： s ( i ) K
• 在445－470点范围内获得1 号异常，其特点是： • 中等偏高的s（n·102 m） • 中等偏弱的ms（约10％） • 中等s（0.5－1 s） • 中等偏小的cs（0.25）。 • 这与试验剖面上3、4、6、7 和8号异常的特征相近。 • 异常出现在较深部位 （a=60米，n=5-8），且向 下未封闭，估计极化体埋藏 较深（大于200米）。推断 在200米以下可能有铜矿化 体。 • 从反映深度能力较强的s异 常在深部向西扩展，故推断 此矿化体是向西倾斜的。 • ZK1502和ZK1503钻探结果， 在100-249米以下普遍黄铁 矿化，并见到三层铜矿体， 累计厚度8米 。
根据视极化率的变化来推断地下极化体－－时间域激电法
我国激电法发展历史
• 时间域激电法试验研究结论“有矿就有异常” 因而成为金属矿勘查的最重要方法之一。 • 时间域激电法的主要问题是： 1. 装置笨重； 2. 存在大量非矿异常。 • 为解决装置笨重问题，发展了频率域激电法 但又产生新问题：3. 电磁耦合干扰。 • 为解决激电法两大问题 1. 电磁耦合； 2. 激电异常区分 发展了一种新的激电法－－频谱激电法。

频谱激电法资料


表 4.1 极化 变化情况 下的反演 果
率
结
理论曲线和反演曲线的拟合情况
图4.1 归 一 化 复 电 阻 率 的 反 演 实 分 量 频 谱 拟 合 曲 线
结论：在时间常数、相关系数及零频电阻率一定的时 候，极化率变化。理论曲线和反演曲线拟合很好，由此 说明反演理论上的正确性和可行性，可以有效提取谱参
• 国内
频谱激电法在我国是从 80 年代初期开始进行频谱激电 法理论研究的 。张赛珍等人从电子导体的激发极化的 电、化学机理出发，研究了各种过电位充、放电的特性 和频谱特性；1988年罗延钟从理论上证明了采用ColeCole 模 型 ，描述激电复电阻率频谱的合理性。
近些年来，激发极化法中分离激电效应与电磁耦合效应 以及对激电异常的评价所面临的两大难题还没有完全解
频谱激电谱参数物理意义及反演方法研究
START
内容
➢ 第一章 频谱激电简介 ➢ 第二章 本文研究的内容 ➢ 第三章 频谱激电谱参数的物理意义 ➢ 第四章 频谱参数最优化反演算法 ➢ 第五章 频谱激电谱参数反演分析 ➢ 第六章 结论与建议
第一章 频谱激电简介
• 发展历史
• 国际 频谱激电法(SIP)是上世纪70年代国际上发展起来的一种 新的激电分支方法 ，此 法观测视复电阻率， 故又称复电 阻率法(CR)。它的岩石复电阻率等效 模 型 最 为 著名的 是在20世纪70年代初期，K.S.Cole和R.H.Cole最早提出的 Cole-Cole 模型：
最小二乘问题（3-1）的法方程：
（3-2）
式中， 常数，故（3-2）式乃是关于 阶线性方程组。写成矩阵方程形式： （3-3）
是 的n
式中，系数矩阵：
是
阶矩阵，称为雅克比矩阵，其元素：

频谱激电法及其的研究的现状


p（6）） = pQ< \ -m 1--!———'
Klein and Sill发现GCC模型是模拟从人造含黏土砂岩中得到的SIP实睑数据最好的模
型， 4.理论模型: 3晰模型
$N9是一个物理概念模型, 模型比^<0^模型参数少, 对于二维三维的51卩 计 算更容易, 但是还需要对各种不同类型岩土进行实验来证明其适用性和 正确性。
地球物埋学术论坛
1实分量
/?
p（ ｝（0）=代（1 一'》+ ■;■--）
IX + 1
1 + （2— '^10+ （1 1
=外
2
地球物埤学术论坛
二.柯尔-柯尔模型的频谱特性
虚分景, /.、
/
/?-+/-
(抓)(850 —
2 :州-=-
1 + 2(^)' 008 — + (仍
幅傻
,
,1
4(做)=｛阳〆»] +Ump(ja))У]2
地球物埋学术论坛
三.谱激电法研究现状 _______ ・谱激电法资料处理 1. 正反演研究一一热点，反演主要集中 于去除电磁感应的复电阻率反演和包 含 电磁效应的复电阻率反演 2. “电磁耦合”效应处理一~多个ColeCole模型进行处理，近年来出现了 基于 Maxwell方程的复电阻率正反演，但并未 受到重视 •应用研究现状 目前谱激电法只是在世界上少数国家 （中国、美国、芬兰、澳大利亚、 加拿 大等）进行激电异常评价时得到应用，
为了识别“矿”与“非矿”异常（评价激电异常源）, 人们进行了多 方而的理论 和丈验研宂。尤其对激也频谱（二次场衰减曲线）的研宂是这 方而研宂的主流、
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

m

Z 0 Z ，影响极化率最重要的因素是极化体内部 Z 0
电子导电矿物的含量、成分和结构；
时间常数，其大小与电子导体矿物颗粒的大小、形状、连通性有关。
c表示复电阻率频率变化程度参数，称作频率相关系数。反映电子导体
矿物颗粒的形状和尺寸的变化范围的大小。
二.柯尔－柯尔频谱特性
地球物理学术论坛

0
(1
m

mR R2 I
2
)
1 (2 m)( )c sin c (1 m)( )2c
0
2
1 2( )c cos c ( )2c
2
地球物理学术论坛
二.柯尔－柯尔模型的频谱特性
虚分量
Im

(
j)

0m
R2
I
I
2
( )c sin c
图 2 矿物岩石的基本结构单元（a）和等效电路（b）
电阻R1：模拟未被阻塞的溶液孔隙通道中的溶液的电阻； 电阻R2：模拟被阻塞的溶液孔隙通道中的溶液的电阻与金属颗粒的电阻的和； 复阻抗（jωX）－C和R3的并联组合：模拟金属－离子溶液界面阻抗。
地球物理学术论坛
二.柯尔－柯尔（Cole－Cole）模型


j


0
1
m
1

1

1
j
c

(
j )c

(
)c
e
j
(4
n1)
2
c
( j )c[cos(4n 1) c j sin(4n 1) c]
2
2
R 1 jI
式中：R 1 ( )C cos(4n 1) c
频谱激电法及其研究现状
地球物理学术论坛
报告人： 日 期：2017.04.14
报告提纲
地球物理学术论坛
1
谱激电法
2 复电阻率Cole-Cole模型
3
谱激电法研究现状
报告提纲
1
谱激电法
地球物理学术论坛
一.频谱激电法
地球物理学术论坛
时间域视极化率：
（s T，t）＝UU（（2 Tt） ）100％
频率域视频散率：
P（s fD，fG）＝
U（f
）－
D
U（f
U（fG） ）
D
一.频谱激电法
地球物理学术论坛
这些参数都只与某一充、放电时间的激电响应的大小或某两个频率间 激电响应的差异有关，信息量较少，不能满足电磁耦合和激电异常的需要。 许多非矿地质体、矿化或石墨化岩石、无工业价值的矿化等，都会产生与 矿体产生的激电异常十分相似的异常，造成干扰。
R() U () I ()
地球物理学术论坛
二.柯尔－柯尔（Cole－Cole）模型
描述这种线性时不变系统的一种流行方法是利用等效电路模型，我 们可以用如图等效电路来模拟电子导体与电解液界面的上的激电面间阻 抗。
图1 等效电路图
R模拟直流时的面间阻抗 （jωX）－C模拟频变的面间阻抗
地球物理学术论坛


j


0
1

m
1


1

1
j
c


二.模型参数的意义
地球物理学术论坛


j


0
1

m
1


1


1
j
c



是频率为零时岩矿石的电阻率，相当于直流电测深情况下的地层电阻率；
0
m是极化率，数学表达式为
0[
2
c c
2c
]2
地球物理学术论坛
二.柯尔－柯尔模型的频谱特性
相位 () arctan Im ( j) Re ( j)

arctan
(1

m)(
为了识别“矿”与“非矿”异常（评价激电异常源），人们进行了多 方面的理论和实验研究。尤其对激电频谱（二次场衰减曲线）的研究是这 方面研究的主流。
一.频谱激电法
在经历了“变频法”、“相位激电法”等发展阶段， Pelton等人（1978）
首先提出了用柯尔—柯尔参数描述激电性质的激电法。
谱激电法(SIP)：是利用常规电阻率法的电极装置，通过向地下发射交变电
流，在一个很宽的频率范围内（10-2~n×102Hz之间）测量视复电阻率，根据测
量得到的视复电阻率振幅谱和相位谱特征及空间分布寻找地电异常，从而解决
地质问题。
视复电阻率：
（s ）＝K
U（） （I ）
式中：K为装置系数
优点：抗干扰能力强，获取电性参数多，异常信息丰富 缺点：仪器设备昂贵，所需人员多，工作效率低及生产成本高
二.柯尔－柯尔（Cole－Cole）模型
等效电路阻抗 ZS（ ω ）
ZS
1
R
R( j X )C
ZS
1 (
R
j )C
式中： XR1/C为时间常数，（单位为s）
地球物理学术论坛
二.柯尔－柯尔（Cole－Cole）模型
对矿化岩石来说，可以把它的一个基本结构单元简化成下图所示的 结构，其中包括被金属硫化物阻塞的溶液孔隙通道和未被阻塞的溶液孔隙 通道。如图等效电路
Pelton（1978）等人的柯尔-柯尔模型的等效电路
令:Z (0)

R1; m
1 1 R2
;


R1 m
1/C

X
R1
地球物理学术论坛
二.柯尔－柯尔（Cole－Cole）模型
等效电路的复阻抗：
Z（）＝Z（0）1－m

1－1＋（1j）C


复电阻率柯尔-柯尔表达式：


0
m
1

2(Βιβλιοθήκη )ccosc
2
(
)
2c
2
幅值
1
A() {[Re ( j)]2 [Im ( j)]2}2

0 [(1
m

mR R2 I
2
)2

(
mI R2 I
2
)2
1
]2
1 2(1 m)( )c cos c (1 m)2 ( )2c 1
2
I ( )C sin(4n 1) c
2
地球物理学术论坛
二.柯尔－柯尔模型的频谱特性
(
j )

0[1
m(1
R
1
jI
)]

0[1
m(1
R jI R2 I 2
)]

0[1 m
mR R2 I 2

j
mI R2 I 2 ]
实分量
Re
(
j)
报告提纲
地球物理学术论坛
复电阻率Cole-Cole模型
3
地球物理学术论坛
二.柯尔－柯尔（Cole－Cole）模型
当通过岩、矿石的供电电流密度不大时，岩、矿石的激发极化效应是线 性的并且在时间范围内可以用不变的参数来描述，是一个线性时不变系统。
在频率域，这一系统的输入为供电电流强度I，输出为复电位差△U，传 递函当数是复阻抗R