第三章 双频道激电的观测方法及其特点

双频道激电法在西藏吉如铜矿勘查中的应用[摘要]主要介绍双频激电法在西藏吉如地区铜矿的应用情况，分析研究区内双频道激发极化法所测量的视幅频率和视电阻率的特征，研究结果表明：双频激点法完全能适应西藏的气候寒冷、海拔高、地形起伏很大的地区，铜矿勘查中效果良好，是一种比较理想的地球物理勘探方法。

[关键字]双频道激电法激电测深吉如铜矿众所周知，电法勘探中的激发极化法是寻找有色金属矿产资源有效的一种勘探方法，对含电子导体的金属矿石反应效果较好。

双频道激电法是在克服变频法的一些缺点而发展起来的，使其具有高效率、抗干扰强等优点，在寻找有色金属、稀有金属和黑色金属等矿床资源勘查方面具有良好的找矿效果。

下面将从双频道激电法的工作原理出发来论述其野外工作及在找铜矿上的应用效果。

1双频激电法的原理在频率域研究激发极化，至少要测定两个频率的激发极化响应。

为了获得明显的激发极化效应，其中一个电流的频率充分低（以FL表示），这时地下介质得到充分的激发，测得的低频电位ΔV（FL）中含有足够的IP 电位；另一个电流的频率充分高，使得地下的介质来不及产生激发极化，测得的高频电位ΔV （FH）接近ΔV1。

在频率域中用视幅频率（以Fs表示）来表征激发极化，计算公式为：Fs（%）=ΔV（FL）-ΔV（FH）/ΔV（FL）*100%其含义为：激发极化总场电位差的振幅因频率不同而引起变化的百分率。

大家知道，在早期频率域激电中，采用两次供电的方法来实现向地下供两种频率的电流，但两次供电、两次测量即增加了观测时间，同时增加了供电、测量之间的联系，降低了生产效率，并且两次测量是在不同时间进行的，受各种偶然因素影响大，观测精度不易提高。

而双频道激电法的核心是同时供双频电流把两种频率的矩形波电流叠加起来供入地下，接收来自地下含有两个主频率的激电总场的电位差信息。

双频道激电不需要变频，也不需要在断电后测量二次电位，要求的供电电流比时间域小几十倍，不但轻便、效率高，同时又因为同时供电测量，从而提高了精度。

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，以S-2型双频激电仪为例，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。

双频激电法原理及应用一、课程说明课程编号：010344Z10课程名称：双频激电法原理及应用/Dual-frequency Induced Polarization Method课程类别：专业教育课程（专业选修课）学时/学分：16/1先修课程：电法勘探适用专业：地球物理学教材、教学参考书：1、《双频道激电法》何继善著高等教育出版社20052、《电法勘探教程》傅良魁等主编北京：地质出版社19833、《频率域激电法原理》罗延钟张桂青编著北京：地质出版社19834、《谱激电法》刘崧编著武汉：中国地质大学出版社19985、《激发激化法方法技术指南》李金铭主编北京：地质出版社2004二、课程设置的目的意义本课程是地球物理学专业的一门应用性专业课，本课程设置的主要目的是通过学习双频激电法的理论、原理、方法和应用，让学生了解双频激电法的特点，完善学生的激电法知识体系，同时接触目前该领域所存在的一些未能解决的问题，为学生以后的学习和工作奠定基础。

三、课程的基本要求对应的专业培养要求1.知识要求②掌握电法、磁法、重力、地震、等地球物理探测技术的原理和方法，了解地球物理的发展动态，具备宽广的科技视野和创新意识。

④深入了解能源与资源探测及相关法规，熟悉地球物理专业及仪器设备的行业技术标准与规范。

2.能力要求①熟悉现代地球物理学技术及其相关学科的发展动态及国家发展战略；了解地球物理专业的新技术、新方法。

具备常规地球物理勘探方法及数据解释的基本能力，熟练使用相关仪器设备。

能应用地球物理勘探基本知识从事矿产资源勘查与开发、地质灾害勘察，工民建、水利、电力、交通等。

毕业时具有一定的独立工作和组织生产能力和深厚的科学素养。

3.素质要求②具有对个人、团队和国家利益负责的职业精神。

具有改革创新的进取精神。

具有面对挑战和挫折的乐观主义精神。

具有坚持原则、勇于承担责任、正直诚实的道德品质。

具有良好的市场、质量和安全意识。

具有环境保护、生态平衡和可持续发展的社会责任感。

第45卷　第6期2009年11月 地质与勘探GEOLOGY AND EXPLORATION Vol.45　No.6November ,2009[收稿日期]2009-06-18;[修订日期]2009-08-31;[责任编辑]王　梅㊂[基金项目]国家 十一五”科技支撑计划重大项目二级课题 典型覆盖区金属矿综合地球物理定位预测技术开发及应用”(编号2006BAB01A02)㊁中国科学院知识创新工程重要方向项目 云南红河州主要矿床类型的找矿勘查技术集成示范”(编号KZCX2-YW-Q04-03)联合资助㊂[第一作者简介]武炜(1976年 ),女,2007年毕业于中国地质大学(北京),获博士学位,现为中国科学院地质与地球物理研究所博士后,地球物理勘查技术研究方向㊂通讯作者:张宝林(1963 ),研究员,研究生导师,长期从事隐伏矿床定位预测理论和技术研究㊂通讯作者:梁光河(1965 ),副研究员,研究生导师,长期从事地球物理勘查技术研究㊂双频激电法在我国西部两类典型覆盖区金属矿体预测中的应用武　炜,张宝林,梁光河,李志远,沈晓丽,祁　民(中国科学院地质与地球物理研究所,北京　100029)[摘　要]我国西部找矿潜力巨大,但复杂的地质构造演化过程和特殊的地貌景观条件,严重制约着找矿效率和效果㊂双频激电法以其自身具有的轻便灵活㊁观测精度高等优点,在西部特殊地貌区金属矿预测中能够发挥独特的作用㊂本文简要介绍了双频道激电法的原理和SQ-3c 双频道激电仪的特点,研究分析了该方法在西部两类典型覆盖区(云南高山植被覆盖区和新疆荒漠戈壁覆盖区)的应用效果;讨论了双频道激电法在工作设计㊁野外实践中遇到的装置和工作频率选择㊁接地电阻改善㊁测量出现负值等问题,及避免这些问题的方法技术㊂[关键词]双频激电　金属矿预测　西部典型覆盖区[中图分类号]P631 [文献标识码]A　[文章编号]0495-5331(2009)06-0669-07Wu Wei ,Zhang Bao-lin ,Liang Guang-he ,Li Zhi-yuan ,Shen Xiao-li ,Qi Min .Application of dual-frequency IP method in metal ore prediction in two types of typical overburden areas in western China [J ].Geology and Exploration ,2009,45(6):669-675. 随着我国经济的高速发展,对各种矿产资源的需求量越来越大㊂然而目前我国东部大部分地区的露天矿和地表矿已基本查明,找矿难度越来越大,找矿效果与投资比例明显下降㊂矿产资源基地已向西部地区进行转移㊂我国西部地区地域辽阔,地貌景观殊不相同,矿产集中区多交通不便,地形复杂,气候恶劣,接地条件困难㊂双频激电法因其观测速度快㊁测量精度高㊁受电流变化影响小㊁抗干扰能力强㊁装备轻便等特点,非常适合在这些地区开展工作[1-5]㊂为适应复杂条件下普查找矿的需要,近年来应用双频激电仪在荒漠戈壁覆盖区(新疆)和高山植被覆盖区(云南)等西部不同覆盖区域开展了双频道激电野外方法㊁技术试验,取得了良好的地质找矿效果㊂1　方法原理双频道激电法[6]是由中国工程院院士㊁中南大学何继善教授率先研究实现的新的频率域激发极化法㊂其原理是发送机将两种频率不同的高频和低频电流,合成为特殊的双频电流波形向大地供电,作为极化场的激励场源㊂此两种电流的频率是相干的,并可以根据需要加以变换㊂接收机同时接收经过大地传导后的两种频率电流的响应即高频电位差ΔV G 和低频电位差ΔV D ,以及计算显示视幅频率F S ,而F S =ΔV D -ΔV GΔV G×100%,并可根据高频电位差ΔV G ㊁供电电流I 和装置系数K,计算出视电阻率ρS 值㊂目前,双频激电法的应用已遍及全国各地[2-5,7-11],从黑龙江到西藏,从新疆到福建㊂主要用于寻找铜㊁多金属等硫化矿床以及相应的伴生有966色金属㊁稀有金属和其他矿床,也可以寻找磁铁矿㊁有极化效应的赤铁矿和镜铁矿㊁锰矿等黑色金属矿床㊂此外,还可以寻找煤㊁石墨矿和地下水资源以及解决工程地质问题等㊂2　应用实例2.1　云南红河州金竹冲铜矿区—高山植被覆盖区工作区地形复杂且切割剧烈,有比较茂密的植被和土壤覆盖层,岩石露头零星,地表矿化信息少,导致地质填图和测量工作无法有效进行㊂勘查工作以隐伏的岩浆热液型铜矿为主要目标㊂工作区处于扬子板块与青藏滇板块缝合线上,属哀牢山变质地体的南端东缘㊂地质构造复杂,岩浆活动强烈,同时伴有强烈的变质作用和成矿作用㊂区内断裂构造发育,主要成北西向展布㊂并沿之有一系列的中㊁酸性火山岩浆活动,以及基性-超基性侵入岩,形成了晚期岩浆铜㊁铁矿床,反映了区内十分优异的成矿地质背景㊂矿区地处北西向延伸的红河深大断裂西侧,以单斜构造为主㊂区内出露地层主要由下元古界哀牢山地体群组成㊂地质体内构造线㊁变质岩产状均与红河㊁哀牢山断裂平行,呈北西向延伸㊂该区岩浆活动具有多期次㊁多阶段性,自晚古生代开始一直延续至新生代,其间以中生代最为强烈㊂矿区出露岩石主要为哀牢山群乌都坑组的黑云母片麻岩㊁角闪石片麻岩㊁黑云母石英片岩㊁黑云母角闪石片岩㊁黑云母片岩,另在矿区西部具有褐铁矿化的蚀变岩零星露头,蚀变岩呈角砾状,西北部出现有闪长岩脉,中部出露有宽约1m㊁沿NW向有一定延伸的基性岩脉㊂对矿区内岩石的电性参数做了测定,结果见表1㊂从表中可知,矿化体具有较高极化率,与围岩存在一定的电性差异,因此在本区采用激发极化法具有地球物理前提的㊂与此同时该区的炭质蚀变岩也具有很大的极化率,是一种值得注意的干扰因素㊂仪器选用SQ-3c双频道轻便型激电仪㊂扫面AB=800~1000m,MN=40m㊂测量结果见图1,从视幅频率图中可以明显看到一条NW-SE向的高极化异常带,对应的视电阻率结果中是电阻率相对较低的区域㊂异常带延伸长度超过2000m,宽度200~ 400m㊂根据地表观测及样品电性测定结果,推测该异常由黄铁矿化㊁黄铜矿化片麻岩及炭质蚀变岩引起㊂表1　金竹冲勘察区岩石标本极化率与电阻率Table1　Polarizability and resistance of rocks inJinzhuchong exploration area岩矿石名称标本块数Ms(‰)ρ(Ω㊃m)平均值极大值极小值平均值极大值极小值灰绿色灰绿玢岩13364黑色块状磁铁矿1857894黄铁矿化大理岩449.95100 1.8178396600057褐铁矿化凝灰质角砾岩3 6.0710413363077394孔雀石化㊁矽卡岩化蚀变片麻岩334 2.58501686270黄铁矿蚀变片麻岩263.7511017.512481925570褐铁矿㊁黄铁矿化硅质岩321.835 2.51101631625550黄铁矿化花岗闪长岩450743613968389411777磁铁矿㊁黄铁矿化花岗岩714.5403974255000115炭质蚀变岩489.7512054400112686硅化㊁绿泥石化㊁褐铁矿化蚀变岩915.349128371196290 分析单位:中国科学院地质与地球物理研究所古地磁实验室㊂ 为了了解异常体产状㊁埋深及连续性,利用双频激电测深对异常带进行了深度解剖㊂仪器仍采用SQ-3c双频道激电仪,测深剖面的方向为基本垂直于异常带的走向,NE45°㊂位置(见图1)选在穿过当地老乡挖掘的矿洞,以便对结果进行分析对比㊂测量装置选择对称四极装置,测量结果见图3,探测深度达到158m㊂从图中可以看出,在矿洞位置处地表表现为低极化,而在该位置取得的矿化岩石,其样品电性测量结果也表现为低极化特点,二者相互吻合㊂测量结果存在两个明显的异常区,分别位于矿洞和距矿洞100m处的下部㊂其中矿洞位置的异常圈闭,而另一个大的异常区没有圈闭,继续延伸,表明深部具有很好的找矿前景㊂为了对异常进行验证,横切异常带施工了一条长度13m的探槽,采样经初步化验,Cu含量在0.11%~2.72%,土壤剖面测量证实该异常带宽度超过50m,预示着本区有望找到较大规模的铜矿㊂目前矿区正在施工坑道并实施钻孔验证工程㊂076 地质与勘探 2009年图1　金竹冲矿区双频激电测量结果Fig.1　Dual-frequency IP result of Jinzhuchongmineralization area(a)视幅频率;(b)视电阻率;1 测深点;2 矿洞位置(a)apparent amplitude-frequency;(b)apparent resistivity;1 sounding point;2 old underground workings2.2　新疆北部青河县多金属矿床预测—荒漠戈壁覆盖区 该区的勘查工作以隐伏侵入岩型多金属矿床为主要目标㊂工作区属于西伯利亚板块与塔里木-华北板块之间的中亚成矿域西北段的一部分,区域上位于准噶尔成矿区的Ⅱ级成矿带―北塔山多金属成矿带中㊂出露地层主要为第四系及上古生界二叠系㊁石炭系和泥盆系㊂断裂和褶皱构造发育,断裂构造以北西向压扭性断裂为主㊂区域上岩浆活动强烈,中-酸性侵入体十分发育㊂勘查区内出露地层为第四系和中泥盆统托让格库都克组,地层较为单一㊂构造以北西向断裂构造为主㊂褶皱较为发育,出现北西-南东向向斜构造,与区域构造走向基本一致㊂岩浆活动强烈,中-酸性侵入体比较发育㊂区域内已发现的矿床(点)有:托让格库都克铁铜矿㊁野马泉-库布苏金矿㊁乌伦布拉克铜金矿以及库兰金矿㊂勘查区一带成矿地质条件较好,但是有关基础地质矿产特征研究起步较晚,研究程度还较浅㊁且不系统㊂研究区气候干燥,地表为荒漠戈壁覆盖,接地条件很差,常规的时间域激电测量难度较大㊂因此采用双频激电测量方法进行1∶25000的激电扫面工作,圈定异常范围㊂选用中梯装置,AB=1800m, MN=40m,双频激电结果见图2(图中圈出了金异常带)㊂从图中可以看出,测量结果总体与区域构造区带吻合,同时也反映了更精细的岩性变化特征㊂中泥盆统托让格库都克组总体呈中高阻㊁低极化的电性特征,但是由于构造充填的作用,呈现显著的低阻㊁高极化的特征㊂在邻区发现的石英脉型金矿化体,在电性特征上表现为中高极化㊁高阻的性质㊂结合测区地质㊁磁法和化探工作,圈定的金异常大体对应双频激电扫面的中高极化㊁中高阻异常区㊂目前矿区的槽探和浅井验证工作正在进行中㊂3　问题讨论双频道激电法与传统时间域激电法的野外工作方法与技术既有相同之处,也有其独特之处㊂在野外工作中,只有掌握并处理好细节技术问题,才能取得较好的地质效果㊂3.1　装置的选择在双频激电测量中,常用的装置有 中间梯度”㊁ 偶极-偶极”㊁ 对称四极”等几种形式㊂任何一种排列都有其优点和缺点[6,12-14]㊂在我国,中梯176第6期 武　炜等:双频激电法在我国西部两类典型覆盖区金属矿体预测中的应用 图2　青河矿区双频激电测量结果及推测的金异常带Fig.2　Dual-frequency IP result of Qinghe ore(a)视幅频率;(b)视电阻率;1 金异常区(a)apparent amplitude-frequency;(b)apparent resistivity;1 anomaly zone of gold装置应用最多,主要原因是其野外工作方便,但这种装置也存在很多缺点,例如AB 供电导线敷设花费时间㊁漏电不易检查㊁其电磁感应耦合效应比偶极排列严重得多等㊂偶极-偶极装置对各类形态的地质体都有很好的反映,并且引起的电磁耦合效应是各类电极排列中最弱的一种,但是这种装置每次观测后,4个电极沿测线都要不断移动,在西部山区实现起来非常困难㊂相应的,对称四极装置也存在这个问题㊂因此,在野外实际工作中,应根据可能的异常形态,发现异常的能力㊁干扰水平㊁抗感应耦合能力以及地形㊁接地条件等诸多因素选择合适的电极排列㊂我们在云南红河州金竹冲矿区横切异常带方向利用偶极-偶极装置和对称四极装置进行测深探测并对两种装置的结果进行了对比,取得了较好的效果(图3和图4)㊂偶极-偶极装置参数:a =20m,n =1~8㊂对称四极装置参数:a =20m,n =1~20㊂从现场测量比较两种装置,偶极装置导线短,布置和移动灵活,但是偶极场随距离衰减快,勘探深度浅;而对称四极装置每个极距测量都要移动供电电极和供电导线,效率低㊂但其相对偶极来说勘探深度大,可以获得矿体顶部埋藏深度等重要信息㊂从两种装置的结果来看,经电法软件反演,偶极-偶极装置探测深度92m,对称四极装置探测深度158m㊂二者所反应异常区基本对应㊂但是因其勘探深度的差异,使得异常区的形态和范围有一定差异㊂在实际测量中,二者可以相互验证,为结果解释提供更多依据㊂3.2　工作频率选择SQ-3c 型双频道激电仪共设有4组频率,即1/13Hz㊁1Hz㊁2/13Hz㊁2Hz㊁4/13Hz㊁4Hz 及8/13Hz㊁8Hz㊂频率应依据寻找矿种的类型㊁电磁耦合效应的大小㊁工作效率来选择㊂经前人野外实践证明,4Hz 及4/13Hz 这组频组在全国几十个矿区多种不同类型矿床上均有明显的幅频率异常反应㊂因此对于新区的普查阶段,可以选择这个频组㊂276 地质与勘探 2009年图3　金竹冲矿区偶极-偶极剖面测量结果Fig.3　Result of dipole-diploe array in Jinzhuchongore图4　金竹冲矿区对称四极剖面测量结果Fig.4　Result of Schlumberger array in Jinzhuchong ore3.3　接地电阻的改善在西部许多地区,野外接地条件很差㊂接地电阻越大,要求供电电压越高,电源用于克服电极接地电阻的功率消耗越大,造成浪费;另一方面,导线上电压越高,漏电的危险性越大,存在安全隐患㊂因此,只要可能就应减小接地电阻㊂接地电阻阻值主要与电极本身大小㊁电极入土深度以及与土壤接触面积㊁电极附近的岩石和土壤的电阻率有关㊂接地电阻减小的关键之一是增大电极与土壤接触的有效面积㊂这可以通过多根电极并联,或用铝箔代替棒状电极等措施来实现㊂另一种方法是减小接地电阻附近的土壤电阻率,通常采用在电极附近浇盐水的办法㊂3.4　负值的处理在野外测量过程中,F s 常出现负值㊂其原因主要有[6,15-18]:(1)电磁感应耦合效应;(2)MN 接地电阻过大(甚至断线)引起;(3)地下地质体的客观存在㊂野外测量中前两种原因引起的负值主要表现为多次重复观测后数值仍很不稳定,大正大负㊂这时供电电线应检查是否有漏电的地方,尽量改善供376第6期 武　炜等:双频激电法在我国西部两类典型覆盖区金属矿体预测中的应用 电电极的接地条件以降低接地电阻;而对于测量电极MN应检查线路是否畅通,注意电极和导线接头是不是断路,利用增加测量电极入土深度㊁浇盐水㊁移动电极位置㊁避免打在表土很薄及岩石裸露的地方等方式减小MN接地电阻㊂由于地下地质体引起的F s负值,测量中表现为小面积负值㊁数据较稳定,此时应根据地质资料仔细分析㊁提取其中所隐含的关于目标体形状㊁规模㊁产状㊁埋深等有用信息㊂4　结论近几年通过双频激电法在西部不同覆盖区金属矿定位中的应用实践证明,该方法具有装备轻便㊁工作效率高等优点,适合于在地形条件差㊁交通不便的山区开展普查找矿工作㊂我国西部地域广阔,地质景观复杂,地电条件不尽相同,因此双频激电法在工作设计及野外实践中应根据地质任务要求㊁矿种类型㊁地电条件及干扰程度等因素,综合分析㊁全面考虑,而后选择装置类型㊁工作频率,并处理好野外工作中的细节问题,才能充分利用双频激电法的设备技术优势,取得有效的地质成果㊂致谢:野外工作期间,得到了云南红河州中科矿业有限责任公司和新疆擎天矿业公司的大力支持,在此表示感谢㊂[参考文献][1]　柳建新.西部特殊地貌景观区双频激电法方法及应用研究[D].长沙:中南大学,2006:1-9,44-51.Liu Jian-xin.The Research of Dual-Frequency IP Method and Application on Special Physiognomy of West China[D].Chang⁃sha:Central South University,2006:1-9,44-51.[2]　柳建新,刘春明,佟铁钢,刘海飞.双频激电法在西藏某铜多金属矿带的应用[J].地质与勘探,2004,40(2):59-61.Liu Jian-xin,Liu Chun-ming,Tong Tie-gang,Liu Hai-fei.The Application of the Dual Frequency Induced Polarization Method ina Copper and Polymetallic Ore Deposit in Tibet[J].Geology andExploration,2004,40(2):59-61.[3]　白宜诚,佟铁钢,罗维斌,郭　军.双频道激电法在我国西部特殊地貌景观条件下的应用[J].矿产与地质,2005,19(1):72-77.Bai Yi-cheng,Tong Tie-gang,Luo Wei-bin,Guo Jun.Applica⁃tion of Dual Frequency IP Method In Particular Landscape of West⁃ern China[J].Mineral Resource and Geology,2005,19(1):72-77.[4]　陈蜀雁,刘永明.双频激电法在阿勒泰山区快速找矿评价中的应用[J].中南大学学报(自然科学版),2006,37(3):588-592.Chen Shu-yan,Liu Yong-ming.Application of Dual-Frequency Induced Polarization Method in Prospecting in Aletai Region[J].Journal of Central South University(Science and Technology), 2006,37(3):588-592.[5]　柳建新,何继善,张宗岭,黄俭合,贾培乾,李彥国.双频激电法及其在示范区的应用[J].中国地质,2001,28(3):32-39,31.Liu Jian-xin,He Ji-shan,Zhang Zong-ling,Huang Jian-he,Jia Pei-qian,Li Yan-guo.The Application of Dual-Frequency IP Method in the Demonstration Region[J].Chinese Geology,2001, 28(3):32-39,31.[6]　何继善.双频激电法[M].北京:高等教育出版社,2006:97-109,238-268.He Ji-shan.Dual Frequency IP Method[M].Beijing:Higher Education Express,2006:97-109,238-268.[7]　赵　斌,瓮晶波,黄　松.双频激电法在贵州大厂锑矿区的应用[J].西部探矿工程,2007,(02):84-87.Zhao Bin,Weng Jing-bo,Huang Song.The Application of the Dual Frequency Induced Polarization Method in Antimony Ore De⁃posit in Dachang Area of Guizhou[J].West-China Exploration Engineering,2007,(2):84-87.[8]　柳建新,胡厚继,刘春明,韩世礼,谢　维.综合物探方法在深部接替资源勘探中的应用[J].地质与勘探,2006,42(4):71-74.Liu Jian-xin,Hu Hou-ji,Liu Chun-ming,Han Shi-li,Xie Wei.Application of Synthetical Geophysical Method on Explora⁃tion of Deep-Seated Resources[J].Geology and Exploration, 2006,42(4):71-74.[9]　邵　军,王世称,张炯飞,朱　群,李振祥,刘书金.大兴安岭原始森林覆盖区化探异常查证方法研究与实践[J].地质与勘探,2004,40(2):66-70.Shao Jun,Wang Shi-cheng,Zhang Jiong-fei,Zhu Qun,Li Zhen -xiang,Liu Shu-quan.Investigation and Practice of Geochemical Anomaly Exploring Means in Primeval Forest Convered Area in Da xing,an ling Mountains[J].Geology and Exploration,2004,40(2):66-70.[10]　高建平.双频激电法探测煤矿采空区的试验研究[D].太原:太原理工大学,2007:43-71.Gao Jian-ping.The Experimental Study on Applying Double Fre⁃quency Induced Polarization Method Detecting Coal Mine God[D].Taiyuan:Taiyuan University of Technology,2007:43-71.[11]　陈腊春,陶德益,高宝龙,范志雄,龚湘湖.激电测深在广西融安县泗顶铅锌矿接替资源勘查中的应用[J].地质与勘探,2009,45(3):280-286.Chen La-chun,Tao De-yi,Gao Bao-long,Fan Zhi-xiong,Gong Xiang-hu.The Application of Time-domain Induced Polar⁃ization Method in Siding Lead-Zinc Mine in Guangxi Province[J].Geology and Exploration,2009,45(3):280-286. [12]　李树文,郝　旭,金瞰昆,刘伏昌,刘成考.激电异常的形态解释方法及其应用研究[J].地质与勘探,2000,36(1):48-50.Li Shu-wen,Hao Xu,Jin Kan-kun,Liu Fu-chang,Liu Cheng-kao.Morphological Interpretation of Induced Polarization Anom⁃476 地质与勘探 2009年alies and its Application[J].Geology and Exploration,2000,36(1):48-50.[13]　白宜诚,左　恒,罗维斌.双频激电在普查找矿工作中应注意的几个技术问题[J].矿产与地质,2003,17(增刊):451-454.Bai Yi-cheng,Zuo Heng,Luo Wei-bin.Several TechniqueProblems in Dual-frequency IP Method used in ReconnaissanceSurvey[J].Mineral Resource and Geology,2003,17(Z):451-454.[14]　白宜诚,左　恒,罗维斌.双频激电在普查找矿工作中应注意的几个技术问题[J].矿产与地质,2003,17(8):451-454.Bai Yi-cheng,Zuo Heng,Luo Wei-bin.Several TechniqueProblems in Dual-Frequency IP Method Used in ReconnaissanSurvey[J].Mineral Resources and Geology,2003,17(8):451-454.[15]　周明海.双频激电电磁耦合对测量结果的影响[J].铀矿地质,1997,13(1):37-42.Zhou Ming-hai.The Effect of Electromagnetic Coupling in Doub⁃le-Frequency Induced Polarization Methods on Measurements[J].Uranium Geology,1997,13(1):37-42.[16]　王恒中,耿光旭,吴　奇.浅析双频激电野外测量出现负值的原因[J].中国农村水利水电,2008,(6):75-77.Wang Heng-zhong,Geng Guang-xu,Wu Qi.Research on Neg⁃atives in Measuring Double Frequency Induced Polarization[J].China Rural Water and Hydropower,2008,(6):75-77. [17]　程云涛,柳建新,童孝忠.对双频激电测量结果出现负值的研究[J].西部探矿工程,2008,(6):99-102.Cheng Yun-tao,Liu Jian-xin,Tong Xiao-zhong.The Researchof Negative in Measuring of Double-Frequency Induced Polariza⁃tion[J].West-China Exploration Engineering,2008,(6):99-102.[18]　崔燕丽,白宜诚,罗维斌.多频去耦在双频激电数据去耦中的应用[J].物探与化探,2006,30(1):71-74.Cui Yan-li,Bai Yi-cheng,Luo Wei-bin.The Application ofMultiple Frequency Decoupling Method to the Removal of Dual-Frequency IP Coupling Effect[J].Geophysical and GeochemicalExploration,2006,30(1):71-74.Application of Dual-frequency IP Method in Metal Ore prediction inTwo Types of Typical Overburden Areas in Western ChinaWU Wei,ZHANG Bao-lin,LIANG Guang-he,LI Zhi-yuan,SHEN Xiao-li,QI Min(Key Laboratory of Mineral Resources Institute of Geology&Geophysics,CAS,Beijing　100029) Abstract:There are great potential in metal deposit production in Western China.At the same time,the efficiency and effect of deposit production are restricted severely because of complicated evolution of geological structure and special landscape.Dual-frequency IP method has many advantages and it is very suitable for metal deposit production of special landscape in Western China.In this paper,the theory of this method is introduced and then the effect of this method in typical overburden areas(alpine vegetation overburden areas in Yunnan Province and Gobi desert overburden areas in Xinjiang Province)in Western China is studied.Finally,some problems in field works are discussed.These problems include choosing of array and work frequen⁃cy,reducing of grounding resistance etc.Key words:dual-frequency IP,metal deposit prodiction,typical overburden areas of Western China576第6期 武　炜等:双频激电法在我国西部两类典型覆盖区金属矿体预测中的应用 。

磁法电法实验报告学生：陈康学号：20101002352班级：076102指导老师：李永涛实验一：磁法实验1.原理：GSM-19T 是轻便的、高灵敏度的、可手持，拖带和基站使用的磁力/梯度仪器。

它主要应用在：地球物理、土木技术、考古的勘探，地磁观测站、火山和地震等的长期监测。

GMS-19T是进行地磁场测量的第二代标准，分辨率为0.01 nT，在全温度范围内，绝对精度达到0.2 nT。

系统特点：1) 微处理器控制，存储量（32 Mbytes）。

2）与基点站保持同步，并对磁场的偏差自动进行日校正。

3）采集的数据与计算机之间的数据读取采用RS-232-C串行口。

4）在线实时传输（RTT）和后操作传输。

5）梯度方式对两个磁场的间隔测量和同时测量进行精密的控制。

6）兼容磁力和梯度仪的VLF测量，要选择VLF测量时需要选择VLF（超低频）传感器。

GMS-19系列磁力仪包括几个模式，各有自己的特点和选择。

而且每种方式和选择可以用不同的方法，从而得到不同的组合结果。

这个手册的目的是介绍主要的方式、特点和选择；理解了之后，这些组合就变得容易了。

2.实验步骤：①极化：在传感器中所富含质子的液体被通过很强的射频电流而被极化。

GMS-19在这种情况下，极化与测量间隔被同时的快速采样，射频发射保持到采样率增到最大5Hz。

②暂停：暂停允许电子瞬间消失，大于噪声电平的质子旋进信号缓慢衰减。

③计算：质子旋进频率被测量并转换成磁场强度单位。

④存储：其测量结果与日期、时间、测量坐标一起存储到存储器里。

在基站方式，只有时间和总的场强被存储。

3.实据统计及实验分析:2 5 3649674.3830 149808.3235 3649561.5240 149594.3245 3649524.932 5 3549673.0830 249776.8235 3549570.9840 149595.445 3549537.792 5 3449667.4930 349733.6735 3449578.6840 249635.1445 3449546.742 5 3349663.6230 449718.6935 3349581.0840 349649.1245 3349555.912 5 3249662.2930 549715.9935 3249578.2440 449677.8745 3249564.332 5 3149657.8730 649714.5635 3149578.440 549701.0945 3149571.372 5 3049652.2330 749713.2935 3049617.6740 649699.8945 3049576.372 5 2949637.3230 849710.7835 2949647.8640 749697.3245 2949581.092 5 2849634.3630 949703.5835 2849634.3540 749697.3645 2849584.382 5 2749654.4930 1049678.8735 2749622.8640 849695.5245 2749589.182 5 2649657.230 1149564.1835 2649621.1340 949690.6245 2649594.992 5 2549633.8630 1249639.5835 254962140 1049685.8145 2549604.172 5 2449608.2230 1349697.1935 2449622.1940 1149679.745 2449612.042 5 2349604.230 1449692.4635 2349622.440 1249676.7345 2349619.452 5 2249642.5130 1549685.6535 2249623.640 1349676.2345 2249624.322 5 2149678.7130 1649683.4335 2149624.0940 1449690.9345 2149628.722 5 2049696.9430 1749688.6835 204962840 1549710.9145 2049634.512 5 1949702.3230 1849708.35 1949635.40 1649647.45 1949638.39 91 65 92 5 1849698.9730 1949758.6735 1849640.3340 1749641.1845 1849644.92 5 1749693.430 2049853.1735 1749647.2240 1849642.0745 1749649.332 5 1649690.2230 2149833.9535 1649654.0240 1949640.8545 1649654.322 5 1549689.4530 2249069.7935 1549661.1340 2049637.545 1549658.782 5 1449689.8130 2349581.9735 1449666.6640 2149631.8845 1449664.272 5 1349691.1930 2449612.4735 1349670.440 2249627.7745 1349671.262 5 1249693.3630 2549630.1635 1249670.6540 2349622.2445 1249678.792 5 1149694.430 2649639.5135 1149670.7740 2449616.3645 1149685.872 5 1049695.0830 2749639.5735 1049671.3340 2549612.945 1049692.582 5 949701.4730 2849642.8735 949677.3940 2649609.0845 949699.812 5 849706.7330 2949639.4835 849687.2140 2749604.4645 849708.162 5 749713.7130 3049637.2135 749700.1340 2849598.7645 749713.452 5 649718.2130 3149643.1935 649705.6940 2949591.0545 649674.962 5 549726.7330 3249656.6935 549703.8440 3049583.0645 549573.062 4 4973230 33 496354 49740 31 49545 4 4965 .39 79.68 06.4576.4155.982 5 349737.9730 3449711.3235 349718.840 3249572.6345 349692.282 5 249756.630 3549780.1335 249774.1640 3349569.3745 249695.812 5 149798.2335 149835.2440 3449562.0545 149709.122 5 049836.0335 049824.3240 3549553.7945 049669.67图形结果：实验分析：本次实验的地点是物探楼后的小树林，由于规模较小，且周围存在建筑物、人群放的汽车、自行车等金属物品等，因此对结果造成了一定影响。

双频激电法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。

双频激电法在圈定煤矿火区中的应用余传涛;刘鸿福;张新军【摘要】运用双频激电法在煤矿火区做了探索性的试验,并辅以活性炭测氡法,两种方法的结果吻合较好,得到了钻孔验证.结果表明:煤矿火区上方双频激电法异常反应非常明显,视幅频率数值是正常区背景值的2倍,呈高视幅频率特征;而视电阻值则是正常区背景值的50%～75%,呈低视电阻率异常特征;同时在火区上方出现高氡值异常,且氡值波动较大.试验证明,运用双频激电法可探测不同埋深的煤矿火区,是值得推广的.该方法还可用于对煤矿火区范围的动态监测.%A tentative study was conducted in the coal mine fire zone by using the dual-frequency IP method with the assistance of radon measurement.The results of the two methods were well consistent with each other, which was substantiated by exploratory boring.It is shown that at the top of the coal mine fire zone there exists a very obvious abnormal reaction when the dual-frequency IP method is used.The apparent amplitude-frequency rate of the normal value is 2 times that of the background value zone, showing a high apparent amplitude-frequeacy rate characteristic.The apparent resistivity value is lower than that of the normal area, i.e., only 50％～75％ of the value of the normal area.At the same time, the radon value in the fire area is higher than that of other areas.The use of dual-frequency IP method to detect the fire area should be promoted in that it provides a solution to the coal mine fire zones at different depths.This method can also be employed in dynamic monitoring of the coal field fire zone.【期刊名称】《物探与化探》【年(卷),期】2011(035)002【总页数】3页(P223-225)【关键词】双频激电法;活性炭测氡法;煤田火区;煤火监测【作者】余传涛;刘鸿福;张新军【作者单位】太原理工大学,矿业工程学院,山西,太原,030024;太原理工大学,矿业工程学院,山西,太原,030024;太原理工大学,矿业工程学院,山西,太原,030024【正文语种】中文【中图分类】P631煤田火区是指埋藏在地下的煤田因自然或人为因素被引燃,随时间的推移,逐步蔓延发展形成的火区。

矿用聚焦双频激电法-回复矿用聚焦双频激电法，是一种应用于矿山勘探中的地球物理勘探方法。

它通过使用特殊的电磁探测设备，可以对地下矿体进行精确测量和可视化。

在这篇文章中，我将一步一步回答关于矿用聚焦双频激电法的相关问题。

第一步：什么是矿用聚焦双频激电法？矿用聚焦双频激电法是一种电磁探测技术，它使用两个频率的电磁信号来进行勘探。

它主要用于识别地下矿体的位置、形状和性质等信息。

这个方法的核心原理是利用电磁波在地下物质中传播时受到的反射和折射等现象来推测地下矿体的存在。

第二步：矿用聚焦双频激电法的工作原理是什么？矿用聚焦双频激电法的工作原理主要涉及电磁感应和电磁辐射两部分。

在感应部分，通过将电流引入地下，产生的磁场会感应地下物质的电性质并引起电场的变化。

在辐射部分，激励源通过发射电磁波，由于地下物质的不同电性质和形状，电磁波在不同介质间传播时会产生多次反射和折射。

通过对这些电磁信号的测量和分析，可以推断出地下矿体的存在并确认其位置。

第三步：矿用聚焦双频激电法与其他勘探方法相比有什么优势？与传统的地球物理勘探方法相比，矿用聚焦双频激电法具有以下几个优势：1.高精度：该方法可以提供更精确的地下结构图像，可以在较小的尺度上检测到地下矿体。

2.快速性：相对于其他勘探方法，矿用聚焦双频激电法具有更快的勘探速度和数据处理速度。

3.无侵入性：这种方法不需要在地面或井下进行具体的钻探等工作，减轻了勘探对环境的影响。

第四步：矿用聚焦双频激电法在实际应用中的案例有哪些？矿用聚焦双频激电法在矿山勘探中有着广泛的应用。

以下是一些实际案例：1.矿床勘探：该方法可以帮助勘探人员确定矿床的位置、大小和形状，提供有关矿物分布和含量的信息。

2.矿井安全性评估：在矿井建设过程中，该方法可以用于评估地下矿体的稳定性，预测潜在的地质灾害风险。

3.矿山排水：在矿山排水过程中，该方法可以用于检测地下水流动路径和矿井附近的水源。

第五步：矿用聚焦双频激电法在未来的发展前景如何？随着科技的进步和勘探技术的不断改进，矿用聚焦双频激电法有望在未来进一步发展。

第四届有色金属地质勘察工作交流暨学术讨论会双频激电在普查找矿工作中的应注意的几个技术问题白宜诚 左恒 罗维斌（中南大学信息物理物理工程学院 长沙 410083）摘要：本文简述了双频道激电法的特点，并讨论了在特殊地质景观、条件下、双频道激电法在工作设计、野外工作中所面临的工作频率选择，常见人文干扰、接地电阻、电容耦合及感应耦合等方面的影响产生的原因和避免的方法技术问题。

关键词：频率选择、接地电阻、人文干扰、电磁耦合中国分类号： 文献标识码： 文章编号：激发极化法是寻找有色金属矿产资源最有效的方法技术之一，双频道激电法由于其具有轻便、快速、抗干扰能力强、观测精度高反映异常能力强，因而适合在交通不便、地形复杂的山区进行普查找矿，已经在全国范围内推广，已找到包括金、铅、锌在内的一大批矿产资源[1]。

从场源类型上划分，双频道激电法属频率域激电法（或称交流激电法）范畴。

双频道激电法与时间域激电法其物理实质是相同的，但双频道激电法与时间域激电法的野外工作方法与技术既有相同之处，也有不同点。

只有掌握双频道激电法的野外工作方法技术，了解其特点，才能取得较好的地质效果。

双频道激电法的技术核心是发送机将高频和低频两种频率的电流合成为特殊波形的双频电流向大地发送，即两种频率波形电流同时发送。

接收机同时接收经大地传导后的两种频率电流的响应，即低频、高频电位差（D V ∆、G V ∆）及自动计算显示幅频率F S ，而F S =（D V ∆-G V ∆）/G V ∆×100%，并可根据高频电位差G V ∆、供电电流I 、装置系数k ，计算视电阻率值。

1. 工作频率选择中南大学信息物理工程学院地球物理勘察新技术研究所研制的SQ-3型双频道激电仪共设有四组频率，即1/13Hz 、1Hz ；2/13Hz 、2Hz ；4/13Hz 、4Hz 及8/13Hz 、8Hz [2]。

在野外普查找矿工作中这四种频率的选择应遵循以下原则。

双域激电仪的测量原理一、激电参数测量的现状传统的激发极化法分成时间域和频率域两类。

时间域向地下供出一定频率的间断矩形波，测量时域激电参数—视极化率或视充电率；频率域向地下供出一定频率的连续矩形波，测量频域激电参数—视绝对相位。

即令一台仪器具有测量两类参数的功能，测量工作也是分别独立进行的，不能一次供电同时测出双域的参数。

相位激电仪完全打破了时间域和频率域的界线，无论供出的是间断矩形波还是连续矩形波，均能一次供电，同时获得视极化率、视充电率和视绝对相位等时、频双域的激电参数。

二、相位激电仪的测量原理一般认为，在外电场作用下，电子导体与其周围溶液的界面上发生过电位现象是产生激发极化效应的原因。

带有容性阻抗的瓦尔堡阻抗和科尔科尔模型是经常用来描述激发极化效应的理想化模型。

岩矿与带瓦尔堡阻抗模型的频率特性曲线的相似性，表明了瓦尔堡阻抗能较好地模拟了激电效应。

由于激发极化效应的存在，当向地下供以交流电时，地下的电场是复电场。

在MN 间记录电场的变化，就能了解激发极化效应的过程。

显然，它包含了激电效应形成的电场的全部特征。

带有瓦尔堡阻抗模型 的频率特性曲线 岩矿的频率特性曲线1E-21E-11E+01E+11E+21E+31E+4406080100U Z(f)04812VφZ(f) (Ω)U (Ω)-V (Ω)-φ(度)R1R0Zf有了复电场，我们就可以求出表征激发极化场特征的各种参数：由于测量是记录电位差随时间的变化，实际是时间域的方法。

当采用间断供电时，求取时间域参数的方法与常规时域激电完全一样，由供电和衰减曲线直接获得ΔV1＋2和ΔV2即可。

当采用连续供电时，根据在线性范围内，激发极化的放电和充电过程等效的原理（向大地供电，电流密度很小，都可视为在线性范围以内），ΔV1＋2和ΔV2需从充电曲线中获得。

二、该测量方案的优越性1、把测量相位变成了测量并记录电位差的问题（这是所有电测仪器需要完成的任务），大大降低了研制仪器的难度；2、全部激电参数都是从电位差曲线中提取的，只要观察电位差曲线的质量，就能判断所测参数的质量。