物探电法野外工作方法
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1:5000激电中梯剖面测量1:5000激电中梯剖面测量采用长导线,针对重要异常带、矿化带进行,为寻找隐伏矿提供依据。
1、1:5000剖面敷设剖面端点用全站仪或GPS RTK布设,用木桩标记;测点采用GPS RTK分段控制、罗盘定向、测绳量距布设,用带有编号的红布标记。
质量检查按“一同三不同”的原则进行,检查点在空间上、时间上大致均匀,总检查量不低于5%,精度要求达到“B级”精度要求,即在相应比例尺图上平面点位限差<±2.5mm,点位中误差不超过12.5m;相邻点距误差限差10%,均方相对误差不超过5%。
2、野外工作方法激电剖面法采用中间梯度装置,AB=1200米,MN=40米,点距=20米。
采用时间域激电测量,正反向标准直流脉冲供电,脉冲宽度2秒。
以上参数可根据野外实际情况,通过现场试验进行适当调整。
激电观测参数为一次电位Vp、供电电流强度I及视充电率Ms,计算视电阻率ρs。
观测时,测量电极MN在供电电极AB的2/3区间移动,旁线距小于AB/5。
全区装置大小、观测参数设置应保持一致。
一条剖面不能在一个供电装置内完成时,每个装置接头处应有三个以上的重复观测点。
供电电流应使二次电位观测值大于最小可靠值,一般应使一次电位观测的观测值绝大部分在30mV以上。
野外要经常检查仪器、导线的漏电情况,对突变点、异常点应进行重复观测和加密观测,确保观测数据可靠。
3、电性参数测定电性参数测定主要采用露头法测定,有条件时,应采集一定的岩矿石标本,用标本法测定,并分别统计。
每类岩(矿)石标本不少于30块,参数测定的质量评定应以采用某一种岩性测定的全部标本检查结果来衡量,即用基本观测统计出来的常见值与检查观测结果统计出来的常见值相对误差不得超过20%。
4、质量标准视电阻率观测精度(<±7%),视充电率观测精度(<±12%),达到B 级精度;电性参数总平均相对误差≤±20%。
5、执行标准《时间域激发极化法技术规定》(DZ/T 0070-93);《物化探工程测量规范》(DZ/T0153—95)。
野外工作方法和技术双频激电法主要用来寻找铜、多金属等硫化矿床以及相应的伴生有色金属、稀有金属和其他矿床。
也可以寻找磁铁矿、有极化效应的赤铁矿和镜铁矿、锰矿等黑色金属矿床。
此外,还可以寻找煤、石墨矿和地下水。
双频激电法除了对致密块状矿有很好反映之外,对浸染状和星散状矿体也有独特的效果,所以它是寻找斑岩型铜矿有效的物探方法,同时还可借助浅部矿化和浸染晕发现深部矿体。
正因为双频激电对矿化反映灵敏,不够工业品位的矿化也能形成异常,因此对获得的异常有必要作进一步的分析和甄别。
在某一地区是否投入双频激电法,主要取决于地质任务,地质、地球物理条件和技术经济指标。
地质任务的确定则必须兼顾主观和客观的条件。
一般地讲,主观是指人们所要解决的矿产地质任务或其它任务的愿望,客观则是指自然界所提供的物质基础和前提条件。
仅从主观的愿望出发,往往会造成浪费或事倍功半,这样的教训很多、也是很深刻的。
因此,首先要从地质、地球物理条件的分析中提出地质任务,然后通过各种手段了解物性差异、有利条件和不利因素,再经过成本、效益和地质效果的综合分析,决定是否投入双频激电工作。
在具体工区,究竟是投入双频激电法,还是时间域激电法(俗称直流激电法),应根据地形、地质条件作合适的选择,扬长避短,灵活应用。
一般地说,在地形较平坦如平原、盆地上,交通条件好,以及非工业干扰区,干扰小、接地好,既可使用双频激电法,也可使用时间域激电法。
而在山区,地形很差,以及工业及人口密集区,工业干扰和人文干扰较大,接地条件相对较差时,双频激电法远远优于时间域激电法和其他形式测量的激电法,如变频法、奇次谐波法等。
大量实践证明,双频激电法能够应用于地质工作的各个阶段。
在1:5万或1:2.5万的小比例尺面积性普查工作中,可用来发现和寻找成矿远景区或矿化带,也可配合同比例尺的地质填图。
在1:1万的中比例尺详细普查工作中,可用来圈出矿化富集带范围,为进一步详查提供依据。
在1:5千或1:2千的大比例尺详查中,可进一步用来圈定矿体或矿化带的平面范围和走向,结合地质情况判断矿体产状,埋深和大致规模,条件有利时甚至可以分辨极化体的成份,以指导钻探及山地工程。
1、1∶1万激电工作方法技术(1)仪器激电工作使用WDFZ-2激电发射机和WDJS-1微机激电接收机。
接收仪开工作前分别用标准信号发生器进行校验和一致性检测,检测合格的仪器方可投入使用。
(2)测网或剖面布设激电剖面布设在具有寻找金属硫化物矿产前景的矿化蚀变带上,主要以激电剖面和电测深为主。
应尽量垂直于极化体的走向、地质构造方向或垂直于其它物化探异常的长轴方向,尽可能的与已有勘探线或地质剖面重合,提高异常解释水平和成果的有效性。
线距要求100-200米,点距40米。
(3)测点观测方法技术激电剖面工作采用中梯测量装置,AB=1200米,测量范围为AB 极间2/3AB区间。
发射机供电(测量)周期为8s,接收机测量叠加次数2次,延时100ms,采样宽度40ms。
其它技术要求严格按《时间域激发极化法技术规定》执行。
(4)精度要求与质量检查方法激电中梯方法各项工作实际技术指标如下表。
表4-13 激电及电阻率测量精度指标激电野外质检工作应与原始观测同步进行,质量检查采用一同三不同的质检方式,即同点位、不同仪器、不同时间、不同操作者,检查量为3%。
(5)电法资料整理主要包括仪器一致性资料的计算,视电阻率计算,精度统计及接口处理等内容,其视电阻率计算中的K值应经100%的对算,确保无误。
视电阻率计算采用以下公式:K =2π / (1/AM-1/AN-1/BM+1/BN)Ps=K×Vp/I电法资料的处理主要用于确定视极化率的背景场和对极化体的正演。
背景场的分析可选用趋势面分析(一般用二次)或数理统计的方法进行,以提供划分局部异常的基础性资料。
2、1∶1万磁法测量工作方法技术使用G-856质子磁力仪进行总场测量,测量参数为ΔT。
仪器试验、检查及测点观测方法技术按前述相关要求进行。
测网布设在筛选的具有寻找铁族元素矿产前景的1∶5万磁测异常中,线距要求100-200米,点距要求在20-50米。
测线应尽量垂直于地质构造方向或垂直磁异常的长轴方向,尽可能的与已有勘探线或地质剖面重合,提高异常解释水平和成果的有效性。
测绘技术中的物探测量方法介绍测绘技术是现代社会发展和规划的重要组成部分。
它通过各种方法和技术手段来获取地理信息和测量数据,为社会发展和资源管理提供有力支持。
而在测绘技术中,物探测量方法是一种重要的手段,通过对地下物质性质和分布的测量,为工程勘察、资源勘探、地质调查等提供可靠依据。
本文将介绍几种常见的物探测量方法。
第一种方法是电法探测。
电法探测是基于地下物质导电性的差异来进行测量和分析的。
该方法通过在地下埋设电极,在其中施加一定电流,并测量地下电位差来判定地下物质的导电性质。
这种方法适用于寻找地下水、矿藏等。
通过在不同位置布置电极,可以得到整个区域的电阻率分布图,从而揭示地下物质的性质和分布情况。
第二种方法是地磁法探测。
地磁法采用地球磁场与地下物质的相互作用来进行测量。
地磁法探测仪器利用地球磁场的强度和方向的变化,通过测量地面上的磁场参数来判断地下物质的性质和分布。
这种方法适用于寻找矿藏、断层等地下构造的探测。
地磁法具有较高的分辨率和灵敏度,因此在地质勘探和环境监测中有广泛应用。
第三种方法是地震法探测。
地震法是一种利用地震波在地下的传播和反射特性进行测量的方法。
通过在地面上设置地震源,并记录地震波在地下的传播情况,可以推断地下岩石的密度、速度和构造等信息。
地震法适用于不同类型的地质勘探,如石油勘探、地下水勘探和地震灾害预测等。
这种方法被称为地球物理勘探的主要手段之一,其成像能力和解析度很高,能提供较为准确的地下信息。
第四种方法是重力法探测。
重力法是通过测量地球重力场的变化来推断地下物体的质量分布和形状。
利用高精度的重力仪器,测量地表上的重力值,并进行数据处理,可以得到地下物体的密度和分布情况。
重力法适用于大范围的地下构造和均质地层的勘探,常用于天然气、石油等资源勘探和地下水寻找。
以上所介绍的四种方法只是测绘技术中的一小部分,且每种方法都有各自的局限性和适用条件。
在实际应用中,通常需要结合多种方法进行综合分析,以提高勘探的效果和准确性。
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。
联合剖面法的工作比例尺一般都大于:1:10000,常用的有1:10000、1:5000、1:2000。
测线沿垂直于矿体走向布置。
测线间距相当于作图时所用比例尺的1厘米,即工作比例尺为为1:10000时,线距等于100米。
至于极距AO的选择则与勘探对象的埋深有关,一般要求AO>3H(H为矿顶埋深),而MN=(3/1—5/1)AO。
无穷远极垂直于测线方向布置,要求CO>5AO。
联合剖面法主要用于寻找低阻陡倾的硫化矿床或成矿有关的含水断裂破碎带。
由于联合剖面法工作中需要铺设无穷远电极,在每一个测点上都要观测两次,因此装置比较笨重,效率比较低,很少用于地质工作的普查阶段。
其优缺点可评述如下:1、这种装置,可预先布置电极以减少移动电极时间,但这需要准备很多电极,也要增加工作量。
2、联合剖面对各类极化体的反映能力可与偶极剖面相当,对板状体产状反映更灵敏。
3、在相同条件不,联剖的电位差比偶极剖面大,但比中梯小。
4、装置最大缺点是要一个无穷远极,且必须用长导线与发送机相联,带来很多不便。
二、中间梯度法中梯装置图2-1 中梯装置示意图中梯装置如图2-1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;测量电极在其中间三分之一地段逐点测量。
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/6范围内)且平行AB 的旁侧线上进行观测(见图2-2)。
X图2-2 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。
中间梯度主要用来寻找陡倾的高阻含矿岩脉(如石英脉、伟晶岩脉等)野外工作中通常测线垂直于矿体走向布置,点距等于MN之间的距离。
中间梯度排列之所以应用较广,其原因主要有如下几点:1、在一段范围内不需要移动供电电极。
在一系列测量中,导线AB、电源及发送机也不要移动,只移动测量电极极MN(短导线测量方式)。
2、中间梯度排列中,可以一线供电,多线观测,甚至可以全域测量,因而生产效率高。
3、在AB中部,激发场接近水平均匀场,因此中间梯度的异常相对简单,甚至可用电磁类比法进行半定量解释。
由于中间梯度应用较广,因而它的一些缺点不易引起人们的重视,有必要说明如下:1、AB导线一般在1000米以上,铺设很费时间,在潮湿地区又容易造成漏电。
2、电磁感应偶合效应随AB增加而增加。
3、在AB中部,激发场接近水平,使陡倾斜良导极化体的异常很不明显。
4、说中间梯度异常形态简单,那是有条件的,即在AB中部,激发场接近水平均匀场,因而异常形态与垂直磁化的垂直磁异常相当。
如果极化体不在AB中部,情况就不同了。
三、偶极—偶极剖面法偶极装置图2-6 偶极装置如图2-6所示,其s ρ表达式为:IU K MN s ∆=ρ 其中)2n ()1n (n a +⨯+⨯⨯⨯=πK偶极排列,两个供电电极AB 和两个测量电极MN 彼此分开,各在一边,沿一直线排列,实际应用中的偶极排列一般是对称的。
即AB=MN=∫,AB 与MN 中点连线OO ’长度为L=(n+1)∫,n 为整数。
测量结果记录在OO ’中点,探测深度随n 增加而增加。
进行激电测量时,探测深度可以固定的,每次测量后,四个电极向前一起移动一个固定距离,一般为测点距,等于MN 。
有时也常在每一个测点测量几个深度上的IP 值。
在西方,偶极装置应用较广,但在我国作得很少,偶极排列有如下优缺点:1、偶极剖面对各类形态的地质体都有很好的反映,由于是以各种不同位置去激发极化体,总可以在某些条件下使极化体处于良好的极化形态,从而观测到较大的极化率。
2、偶极拟剖面图上,对各类极化体的产状,形态有较好的反应。
3、可采用短导线方式测量,并将AB 和MN 完成分开,使电磁感应耦合大大减弱。
4、导线短,布置和移动方便灵活,漏电机会也少。
5、为充分反映异常,最好作多极距测量,以便绘制拟剖面图,但由于每次观测后要移动电极位置,因而增加了野外工作量。
6、由于沿测线不断移动四个电极,有时导致测量结果发生变化,而这并不是极化体引起的,而是所谓的电极效应引起的。
四、激电测深图2-3 对称四极装置示意图 对称四极装置如图2-3所示,这种装置的特点是AM=NB ,记录点取在MN 的中点。
其s ρ表达式为:IU K MN s ∆=ρ 其中MN ANAM K ⨯⨯=π在激电测量中,对称排列,A 、M 、N 、B 四个电极同时沿测线移动,AB 和MN 共有一个中点O ,且O 点也作为记录点,规定MN=∫,AB=2L ,这类装置的探测深度随L 增加而增大。
在激电测深时,通常固定MN ,增加AM 和BN ,这样可在同一测点得到不同深度上的信息,据不同测点上的测深可编制电测深拟剖面图。
激电测深其优缺点可评述如下:1、和偶极剖面一样,四个电极都沿测线移动,工作量大。
由于极距增大时,AB电缆很长且笨重,移动困难。
因此测深的工效低。
2、只有当被探测的地质体是无限大的水平层时,它才能对二层、三层介质等反应为二层或三层曲线。
3、激电测量结果也可以绘制拟剖面图,以分析地质体形态和产状。
4、由于MN电线总会靠近AB电缆,电磁感应耦合效应会严重影响测量结果。
5、观测信号随极距增加而减小,但比偶极剖面的信号衰减慢。
在相同条件下,测得的信号是三极排列的三倍,约与中梯相当。
第四章岩矿石物性参数的测定岩矿石的电性差异是电法勘探的物性前提,也是成果解释的物理基础。
实践表明,合理地测定和利用电性参数,可以提高激电成果的解释水准和地质效果。
以数字式激电双频激电仪测定岩矿石的电性参数时,通常取用两个参量,即幅频率(F)和电阻率(ρ),物性参数的测量可参照选用以下方法。
4.1 露头测定法(1) 对称小四极法:在露头、探槽或坑道的岩矿石表面上,采用对称小四极装置测定自然条件下的电阻率和幅频率,供电电极和测量电极均可用直径2mm的铜丝或用其它材料做的小不极化电极。
选择露头时,应注意选择新鲜、无裂缝、宽度较大,表面较平整的岩矿石露头。
供电电极与测量电极应与岩石表面接触良好。
一般供电电极AB的排列方向应大致与野外工作中AB方向一致,且布置在露头的中间部位,以避免旁侧影响。
也可以多做几组排列方向,以了解岩石的各向异性。
应该指出,对致密块状矿体,当其与围岩边界明显时,应注意界面影响,有时可能会因界面积累电荷的影响使得观测常常出现反常现象。
当矿体露头致密到面极化程度时,不宜用对称小四极法在露头上获得幅频率(F),应改用其他方法测量。
(2) 对称小极距测深:在浮土较薄时,可用小极距测深了解下伏基岩的电阻率和幅频率。
对称小极距测深一般应布置在地质情况清楚,地形较平坦,岩层倾角不大的地段。
对称小极距测距的最大极距,以获得待测目的层之渐近线为准则。
4.2 标本测定法用双频仪测定岩矿石标本的物性时常用“强迫电流法”,其特点是使所供电流全部通过标本,做法上有标本架法、封腊法、泥团法。
4.3 检查电参数测定的检查工作量为总工作量的5~10%,标本测定的均方相对误差小于30%为合格,露头测定的均方相对误差小于20%为合格。
无论是露头测定还是标本测定,应注意使供电电线与测量线分开,以避免因电磁感应耦合造成测定的参数误差。
第五章内业资料整理室内资料处理人员应及时检查野外记录的完整性、可靠性,及时将观测数据输入到计算机中,及时进行数据的有关计算和预处理,及时绘制有关图件。
发现问题应及时汇报并敦促野外操作员改正,对质量不合格的测点应及时要求返工。
在数据处理过程中如发现异常点、可疑点应通知操作员及时重测或检查,确保数据的可靠性。
在解释过程中应参考野外人员的原始记录,特别注意记录中的矿化、岩性变化等记录。
第六章野外观测质量的评价1 为了衡量整个原始观测的精度,应对原始观测进行一定数量的检查观测。
一般检查的物理点数应不少于总物理点数的5—10%,如还达不到精度要求,则整个原始观测作废。
计算误差时被舍去的点不得超过参加计算点数的1%。
2 视电阻率的质量评价:视电阻率的质量评价以均方相对误差衡量:式中:n——检查观测的物理点数;ρsi——第i测点上原始观测视电阻率值;ρ′si——第i个测点上检查观测视电阻率值。