第二章 频谱激电(复电阻率)法
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第一章前言双频激电法是在何继善院士发明的双频激电仪的基础上发展起来的一种频率域激电法,该方法曾在有色、地质、石油、煤炭、冶金等系统得到广泛应用,在普查找矿工作中发挥了重要作用.随着双频激电法在我国地质矿产普查领域的普及,根据国家地质调查局的意见,为了实施规范化管理,进一步提高双频激电法的找矿效果,特编写本工作手册。
本手册的部分数据是依据2000年及2001年双频激电示范区的工作,结合我们以前在实际应用中所取得的成果得来的.1.1 双频激电法的应用范围随着双频激电法在全国有色金属系统、冶金系统、地质系统、化工系统、基建工程兵部队和水电系统等地质队、物探队的推广使用,应用地区遍及全国各地,其中包括气候恶劣、气温变化很大的新疆、青海、甘肃,气候潮湿的福建、广东、广西,地形起伏剧烈的云贵高原,天气寒冷的东北三省及风沙严重的内蒙地区。
矿种涉及锡、铜、铅、锌、钨、锑、金、银、锰、铁等金属矿产和硫、磷、硼、煤等非金属矿产,并能解决工程、水文地质问题。
1。
2 工作设计的编写工作设计是保证完成工作任务的作战方案和措施,没有设计和设计未经上级主管部门审查批准不得施工.一般临时性零星突击工作、方法试验及矿点踏勘检查可不编写设计.在接到任务后,应进行现场踏勘,收集工作区的各种有关资料,结合现场实际情况,组织编写工作设计。
新测区和新矿种的设计由于物探资料较少,依据不够充分,应酌情在方法试验的基础上进行编写.矿区外围及面积较大的普查、详查工作应编写总体设计,根据总体设计逐年编写年度工作设计.设计一经审批,不得更改.在施工中发现设计有不符合实际的地方,应由施工单位提出修改意见,报上级有关部门审批,未经批准不得任意更改。
工作设计书应由物探技术人员本着文字简练、图件准确美观精神编写,主要内容参照国家地质调查局有关文件.附件3。
1.3 工作报告的编写工作报告是总结物探工作的地质效果,进一步指导找矿的重要资料,必须认真严肃编写。
报告应在野外工作结束,野外实测资料处理解释后并进行综合研究的基础上组织有关技术人员编写并及时上交主管部门或任务委托方。
复电阻率法(CR)在铜钼矿勘查中的应用效果曹蔚杰;单明良;高勇;郑伟【摘要】复电阻率法是以岩矿石的频谱或时谱特性差异为研究基础,本文简要介绍了复电阻率法的基本原理和本方法可以通过柯尔—柯尔模型计算得出的几个视谱参数及其意义.然后介绍了复电阻率法在安徽某铜钼矿勘查中的具体应用,并以其中一条工作剖面为例,简要介绍了本次工作所取得的一些成果,并且在后期的钻井工作中验证了此次复电阻率法工作中推测的一些地质体、地质构造的位置、深度信息是较为准确的.由此得出在地质找矿工作中综合考虑与岩矿石极化物质成分和结构有关的时间常数和频率相关系数等多个视谱参数,可以减少多解性,提高地质解释水平和工程验证见矿率.【期刊名称】《工程地球物理学报》【年(卷),期】2014(011)002【总页数】5页(P203-207)【关键词】地球物理勘查;复电阻率法;铜钼矿;多参数【作者】曹蔚杰;单明良;高勇;郑伟【作者单位】宁波银亿集团GDL矿业公司(墨西哥),墨西哥07510;江苏省有色金属华东地质勘查局,江苏南京210007;江苏省有色金属华东地质勘查局,江苏南京210007;江苏省有色金属华东地质勘查局,江苏南京210007【正文语种】中文【中图分类】P631.31 引言在常规激发极化法所取得的数据中,实际上还包含有直流电阻率的信息。
但如果要求获得的电性信息量达到最大,则必需在额外的交流电频带上测量电阻率的实、虚两个分量,这种测量方法称为复电阻率法[1,4]。
该方法要求对输出和输入波形的振幅和相位进行比较,经过中间变换,频率域和时间域都被采用,这就可以对整个线性地电系统进行研究。
在我国,早在20世纪80年代,华佳[6]、傅良魁[4]就对此方法做过研究,到20世纪90年代末、2000年初,李海金[2]、刘菘[1]、王庆乙[3]、张焱孙[7]等人也对此方法做了一些工作,并在理论上做了一些阐述。
虽然前人对复电阻率法有过一些研究,但是在铜钼矿勘查中的应用较少。
综合物探方法在地质找矿中的应用摘要:我国经济快速发展过程中,对矿产资源的需求量也在不断攀升,而矿产资源开采过程中会涉及矿产资源的勘测工作,此工作的重点在于方法得力。
本文基于地质找矿视角,探究综合物探法在其中的应用。
关键词:综合物探方法;矿产资源;应用引言矿产资源需求量不断攀升过程中,问题也随之出现,我国的露天矿越来越紧缺,特别是我国东部发达地区,地质找矿成为矿产资源开发过程中亟须处理的问题。
本文在论述前,先对物探技术进行概述,再对综合物探法的使用原则展开分析,最后通过论述三个地质找矿法来探究综合物探法的应用。
一、物探技术的概述所谓物探技术指对地球进行物理勘探的过程,更确切地讲,是对地球的物理勘探方法体系的运用。
具体过程是对地球物理场变化的预测,对地理物理场分布的预测,然后完成探索过程。
包括对地球近地空间以及地球本体内物质组成的探索、对介质结构的探索、对演化及形成过程的探索,实施了对地矿资源变化规律、周围衍生自然现象的研究探索。
通过对综合物探方法的合理利用,可以对地球内部资源实施精准探测,这无疑为地质找矿工作提供了有效的技术手段。
运用于地质找矿中的方法比较多,包括弹性勘测、磁导率勘测、密度勘测、热导率勘测、放射性勘测等。
比较常见的勘探测试方法是地震勘测法、磁法勘测法、重力勘测法等;基于研究对象的差异性视角展开分析,可以使用多种地址找矿的方法,例如,石油物理探测法、金属地球物理探测法等[1]。
基于矿产资源所属区域、空间位置差异视视角来讲,地址找矿方法也是非常多的,目前使用频率较高的方法有航空地球物流探测法。
二、综合物探方法在地址找矿中的原则当前,综合物探方法已经被广泛运用于地质找矿工作中,但是其运用过程需要遵循几大原则:第一,遵循科学推测原则。
从勘探结果视角来讲,技术人员需要通过大数据技术来完成数据处理工作,然后将其通过可视的方式完成勘探结果的对外展示。
在此过程中,重中之重是对材料的精准分析,然后完成地质找矿及勘测过程。
频谱激电法及其研究现状频谱激电法(Spectral Induced Polarization,简称SIP)是一种地球物理勘探方法,可以用于研究地下岩石、土壤等介质的电荷传输和贮存特性。
通过测量和分析地下介质对不同频率电场的响应,可以获取有关介质中孔隙结构、电荷分布和电荷运动等信息。
频谱激电法的基本原理是利用交流电场在储存电荷的介质中的传输和衰减特性。
当交流电场通过介质时,电场强度会引起介质中的离子极化,并在电极表面形成极化电荷。
在频率较低的交流电场作用下,介质中的离子极化反应缓慢,导致电荷传输不易,称为电荷分离(或电荷耗散)过程。
而在频率较高的交流电场作用下,介质中的离子极化反应快速,导致电荷传输较为容易,称为电荷累积(或电荷储存)过程。
频谱激电法通过测量介质对不同频率电场的电阻率和电荷衰减情况,可以提取出介质的频谱响应曲线。
通常采用复电阻率(复阻抗)来表征介质的频谱响应,其中实部表示电阻率,虚部表示电势相位。
通过分析频谱响应曲线的变化,可以获得介质的复杂电荷分布和电荷传输特征,进而获得关于介质孔隙结构、含水含盐度、粒度分布、骨架电阻等物化特征的信息。
频谱激电法在地下水资源勘探、地下储层评价、环境地质调查等领域具有重要应用价值。
相对于传统的直流电法和电阻率法,频谱激电法能提供更多的物理信息,对介质微观特征的灵敏度更高,可以获得更丰富的地质工程和环境地球物理信息。
这也使得频谱激电法成为当前地球科学研究中的热点和前沿领域。
目前,频谱激电法的研究主要集中在以下几个方面:1.理论研究方面,包括基于电化学和介观物理原理的频谱激电法模型建立、复杂介质的频谱响应机理解析等。
通过理论模型的建立和分析,可以深入理解频谱激电法的物理机制,提高数据解释和解释效果。
2.实验研究方面,包括频谱激电法实验装置的研制、实验参数的优化、实验数据的采集和处理等。
通过实验研究,可以验证理论模型的可行性,提供可靠的实验数据支持。
3.应用研究方面,包括频谱激电法在地下水资源勘探、地质灾害预测、地下水污染调查等方面的应用。
第九届中国国际电磁学术讨论会(桂林)3D电磁场积分方程模拟李桐林吉林大学二0 0 九年十一月报告提纲一、三维复电阻率电磁场模拟二、三维可控源(CSAMT)模拟三、磁性源及航空电磁法模拟四、结论复电阻率法复电阻率(频谱激电)法是上世纪70年代发展起来的一种频率域激电分支方法(Pelton ,1978)Pelton 等基于大量测量结果,认为均匀岩石、矿石复电阻率频谱可由Cole-Cole 模型表示这里ρ为复电阻率,ρ0为零频电阻率,m 为极化率,τ为时间常数,c 为频率相关系数。
()⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛+−−=c i m ωτρρ11110三维复电阻率模拟Hohmann(1975)首先运用积分方程方法研究了均匀大地中可极化地质体的三维电磁场响应。
Xiong, Luo等(1986)利用积分方程实现了各向异性大地中三维极化体的激电和电磁响应正演,研究了激电效应和电磁效应的特点。
Eaton(1989)利用积分方程实现了三维电磁场实电阻率反演。
张辉,李桐林(2006)实现了复电阻率三维电磁场的正演,并且实现了复电阻率反演。
左面为实电阻率异常体ρ1=20Ω•m ,埋深为50m ,右面为复电阻率异常体,两异常体体积均为100m ×100m ×100m ,中心点x 轴坐标分别为-100,100,均匀大地电阻率为100Ω•m ,激发源偶极矩为100,激发源坐标为(-1000,0,0)正演模型不同ρ0值和埋深时二次电场沿x轴变化曲线不同激发频率时二次电场沿x轴变化曲线对于二次场实部由于电荷效应影响,电流通过异常体时,低阻异常体吸引电流,在电流入射一侧异常体出现负电荷,另一侧则出现正电荷,其偶极子场的方向与外场方向相反,场值为负值;高阻相反,场值为正值.3D 实电阻率模拟----电荷效应3D实电阻率模拟----电磁效应对于二次场虚部:由Array于电磁感应影响,当电磁波通过异常体时,低阻体阻碍电磁波的通过,在电磁波入射一侧,异常体出现正电荷,相反一侧出现负电荷,其偶极子场的方向与外场方向一致,场值为正;高阻相反,场值为负。
[标]复电阻率法技术规程(送审稿)前言复电阻率法(也称CR法,是Complex resistivity method的缩写和简称),是上世纪70年代后在频谱激电法Spectral induced polarization method(简称SIP)的基础上发展起来的一种频率域电偶源地面电法勘探方法。
在我国应用以来,取得了明显的地质效果,特别是在油气田勘探开发中发挥了重要作用。
通过几十年的发展,复电阻率法在原理、方法技术、仪器系统、野外采集技术和资料处理、解释等方面都日趋完善,已发展为一种成熟的方法技术。
本标准对复电阻率法应用范围和条件、技术设计、野外施工、野外资料验收、资料处理和解释等方面进行了规范。
本标准的附录A为规范性附录,附录B为资料性附录。
本标准由石油物探专业标准化委员会提出并归口。
本标准起草单位:东方地球物理勘探有限责任公司综合物化探事业部。
本标准起草人:刘雪军江汶波刘平生陶德强复电阻率法技术规程1 范围本标准规定了复电阻率(CR)法应用条件、技术设计、野外施工、野外资料验收、资料处理和解释等工作的基本要求。
本规程适用于陆上复电阻率(CR)法偶极-偶极剖面勘探。
2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。
凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。
凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。
SY/T 5171 石油物探测量规范SY/T 5930 大地电磁测深仪使用与维护SY/T 6055 重力、磁力、电法、地球化学勘探图件3 定义和缩略语下列定义和缩略语适用于本标准。
3.1 AB:供电电极距,m。
3.2 MN:测量电极距,m。
3.3 :测点距,m。
3.4 隔离系数S:偶极-偶极排列电极隔离系数,是发射端B极与接收点M极之间距离与点距之比。
3.5发收极距比K:指发射源偶极距与接收偶极距之比。
5.2 复电阻率(CR )法工作方法及质量评述5.2.1 CR 法方法原理复电阻率(CR )法概述复电阻率(英文缩写CR )法是一种高密度剖面测深方法,它采用电偶源的多道偶极—偶极排列,扫频观测径向电场的振幅—相位谱,研究被探测目标的电极化效应和近区电磁场效应所引起的谱参数异常,利用可极化物质体积含量和粒度分布与各谱参数的相关性,结合地质成矿规律,建立异常模式,判断成矿的相对有利部位,以便指导钻探。
复电阻率法用常规电阻率法的电极装置,通过供电极A 、B 向地下供入一定频率f 的交变电流I ~,并观测两个测量电极M 、N 之间同一频率的交流电位差U ~∆,传统的视电阻率表达式为:I U K i s ~~)(∆=ωρ 式中,K 为装置系数;ω=2πf 为角频率。
对均匀岩石、矿石,由激电效应引起的复电阻率随频率的变化可以由下式表示:⎭⎬⎫⎩⎨⎧⎥⎦⎤⎢⎣⎡+--=c i m i )(1111)(0ωτρωρ 式中,0ρ为频率为零时的电阻率;m 为充电率,c 为频率相关系数,τ为时间常数。
上式也被称为“柯尔—柯尔(Cole —Cole)”模型。
除激电效应外,电磁耦合频谱的低频部分也可用“柯尔—柯尔”模型来描述。
因此,当同时存在激电效应和电磁效应时,实测的复电阻率频谱可表示成两个或两个以上“柯尔—柯尔”模型之和,如下式:⎭⎬⎫⎩⎨⎧⎥⎦⎤⎢⎣⎡+--⎥⎦⎤⎢⎣⎡+--=21)(111)(1111)(22110c c s s i m i m i ωτωτρωρ 式中,1m 、1c 、1τ和2m 、2c 、2τ分别表示激电效应和电磁效应的频谱参数。
理论和实验资料表明,激电效应的时间常数1τ、频率相关系数c与导电矿物连通程度、颗粒度均匀性有关。
因此,可以根据1 、1c的1大小,按结构区分引起激电异常的极化体。
CR法测得的频谱中包含了由导电性引起的近场区电磁谱(SEM)和由电极化性引起的激电谱(SIP)。
两种谱在频带上占据不同的位置,可用Cole—Brown模型反演拟合分离。
电法勘探原理知到章节测试答案智慧树2023年最新安徽理工大学第一章测试1.影响岩矿石电阻率的因素有()。
参考答案:岩矿石成分;岩矿石的孔隙度生理状态;岩矿石结构;含水量2.电法测量装置系数K值的单位是()。
参考答案:米3.中间梯度法和联合剖面法理论上在找下列哪些电性和产状的矿体均能产生明显的异常()。
参考答案:水平的低阻矿体;直立的高阻矿体4.电测深曲线中,对于H和A型三层介质,易发生T等值,对于K和Q型三层介质,易发生S等值。
()参考答案:错5.装置系数K的大小仅与供电电极A、B及测量电极M、N的相互位置有关。
()参考答案:对第二章测试1.与理想导体的充电电场有关的是()。
参考答案:充电导体的形状、产状、大小、位置;充电电流的大小;周围介质的电性分布2.采用自然电场法确定地下水流向的条件包括()。
参考答案:地下水埋藏较浅;地形较平坦;地下水流速大3.充电法的应用范围包括()。
参考答案:在已知矿附近找盲矿体;确定已揭露矿体隐伏部分的形状、产状、规模、平面分布位置及深度;研究滑坡及追踪地下金属管线等;利用单井测定地下水流速、流向4.在交变电磁场中,电极极化的条件是要有氧化作用的环境。
()参考答案:错5.过滤电场的形成是由于高浓度溶液向低浓度溶液的扩散。
()参考答案:错第三章测试1.地下体极化岩、矿石的极化率主要决定于()。
参考答案:所含电子导电矿物的体积百分含量;极化岩、矿石自身的结构2.对于极限频散率,下列说法错误的是()。
参考答案:极限的或非极限的频散率和极化率具有不同的性质3.表征导电性和激电效应强弱的参数有()。
参考答案:m;ρ04.极化率是描述时间域激发极化法的参数。
()参考答案:对5.复电阻率法是属于频率域激电法。
()参考答案:对第四章测试1.与音频大地电磁探测深度相关的物理量有()。
参考答案:介质电阻率;趋肤深度;频率2.可控源音频大地电磁法仪器实际记录的数据包括()。
参考答案:磁场振幅和相位;电场振幅和相位3.在低频电磁法中可以忽略位移电流的影响。
电法在水工环地质勘察应用中的作用分析摘要:本文首先介绍了水工环地质勘察中常用的几种电法,然后对水工环地质勘察中电法的运用提了几点看法。
关键词:水工环;地质勘察;电法;应用中图分类号:f407.1 文献标识码:a文章编号:一、常用的几种电法1.频谱激电法频谱激电法(sip)是它利用常规电阻率法的电极装置,在超低频段上作多频视复电阻率测量,根据多频视复电阻率的频谱特性及其空间分布规律,推断地下地质情况,达到地质找矿目的。
因为此法是观测视复电阻率,故又称为复电阻率法。
由于频谱激电法获得的谱参数可为解决激电法的两大难题(识别和分离激电与电磁效应及评价激电异常)提供宝贵的信息,因而这一方法引起了国内外同行的广泛重视。
2.瞬变电磁法瞬变电磁法(tem)是近年来发展很快的电法勘探分支方法。
它是利用一定波形的脉冲激发,在一次场断电后,通过观测二次场随时间的衰减特性达到地质目标的一种时间域电磁法。
它除了具有电磁法穿透高阻层能力强及人工源方法随机干扰影响小等优点外,tem 法还明显地具有断电后观测纯二次场,可以进行近区观测,减少旁侧影响,增强电性分辨能力;可用加大发射功率的方法增强二次场,提高信噪比,从而增加勘探深度;通过多次脉冲激发后场的重复测量叠加和空间域拟地震的多次覆盖技术应用,提高信噪比和观测精度;可通过选择不同的时间窗口进行观测,有效地压制地质噪声,获得不同勘探深度等一系列优点。
瞬变电磁法今后的发展方向可概括为以下几个方面:(1)理论方面,与实际地质构造接近的复杂二、三维问题正、反演;电磁拟地震的偏移及成象技术;瞬变电磁法的激电效应特征、分离技术和解释方法等。
(2)方法技术方面,类似于csamt的双极源瞬变电磁法;拟地震的工作方法技术,如时间域多次叠加和空间域多次覆盖技术等。
(3)仪器方面,主要是发展大功率、多功能、智能化电测系统,高温超导磁探头的研制及磁场观测和解释方法研究。
(4)应用方面,除了通常应用于金属矿产及石油资源的勘查外,还应在地下水、地热、环境及工程勘查、井中瞬变电磁法及深部构造等方面拓宽其应用及研究领域。