凤凰地球物理仪器v8介绍
- 格式:pps
- 大小:8.17 MB
- 文档页数:28
物探仪器分类按照地球物理勘探依据的原理分类,可将仪器分为以下几种:一高密度电法仪1. 吉林大学骄鹏E60M、E60D高密度电法仪(分布式,即电极接口处有自动转换开关),一次布设电极多,线缆多2. 美国劳雷公司的AGI 高密度电阻率成像仪(分布式11/6芯电缆)3. 北京地质仪器厂DCX-1多功能高密度电法仪(电阻率层析成像数据采集系统)DCX -1A 型集中式电阻率层析成像数据采集系统■由工控机做主控器,采用大屏幕LCD 显示器并附有触摸屏,数据处理能力强,存储数据量大,界面友好,易于操作。
■LCD 彩显可实时显示测量数据,如:电流、电压、电阻率、极化率等、工作状态、当前测量层位、 A , B ,M ,N 各电极工作位置、电位曲线显示、视电阻率彩色剖面图像,显示内容丰富,测量进程直观。
■集中式多路电极转换器采用复合控制技术,精简了硬件规模,使控制电极道数增多,本系统以120 道为基本组态,可以方便地做长剖面的“ 滚动” 测量。
为满足特殊用户需求,可以接受240 道测量系统的订货。
■采用双向覆盖电缆,使现场布线与分布式仪器的布线速度相当,与以往普通式连接电缆相比,施工简化,降低了劳动强度,提高了工作效率。
电缆接头均有防水功能,可在水中作业。
■本系统测量通道数量多,而且易于扩大测量通道数,使之探测有效空间增大,便于增加勘探深度和提高探测分辨率。
DCX-1B 型分布式电阻率层析成像数据采集系统■ DCX-1B 型系统采用分布式结构,其电极转换器与电缆串接,每个转换器控制盒都设有微处理器芯片,控制准确快速,各串电缆可随意串接并自动排序编址,野外施工方便。
■测量主机与DCX -1A 型系统的主机相同,有PC 机及大屏幕LCD 显示器并附有触摸屏。
LCD 彩显可实时显示测量数据,如:电流、电压、电阻率、极化率等、工作状态、当前测量层位、A ,B ,M ,N 各电极工作位置、电位曲线显示、视电阻率彩色剖面图像,显示内容丰富,测量进程直观。
绪言随着城市化进程的推进,对地下水质的要求越来越高、量的需求越来越大,供需矛盾以及由此引发的各种生态环境问题也日趋严重,水资源问题已成为该区经济发展的“瓶颈”,严重地制约了地方社会经济发展。
陕西省国土资源厅为了***进一步开发和现代农业建设的快速发展,促进地方经济可持续发展,为城镇及农村提供安全的饮用水源,为建设和谐社会服务;为了水资源规划、管理、保护和合理开发,促进水资源的可持续利用。
省国土资源厅确定实施《***地下水勘查》项目。
第一节目的与任务一、目的收集分析研究前人资料,通过综合水文地质测绘、物探和钻探验证等方法,基本查明勘查区水文地质条件,在对本区各主要含水层(段)地下水的赋存、水量、尤其是水质作进一步分析论证的基础上,施工少量严格分层的标准孔,然后在水量和水质均能达到供水要求的地段开展进一步勘查;为本区提供探采示范工程井2眼。
二、工作任务本项目物探原设计工作方法是电阻率测深法、可控源音频大地测深,这里主要就可控源音频电磁测深方法及成果作一介绍。
物探可控源音频大地电磁测深法具体任务是:1.基本查明测区内第四系覆盖层的岩性、结构、厚度、含水层分布特征和富水性;2.探索测区内含水地段矿化度的电性分布特征,分析测区内含水矿化度的分布情况;3.在相对富水地段,依据其矿化度分布特点,选定取水最佳供水井位。
第二节工作布置及任务完成情况完成可控源音频大地电磁测深法14条,剖面总长度3340m,测点70个,质量检查点3个。
剖面布置示意图见图1、完成任务情况详见表一:可控源音频大地电磁测深工作量统计表表一图1 可控源音频大地电磁剖面布置示意图第三节地质概况一、地质构造勘查区位于***,为新华夏一级沉降带中心部位,构造作用微弱,是相对稳定的区域构造部位。
区内地层走向近于南北,为一套向西微偏北缓倾的岩层;在这一层缓倾的岩层内,只发育有零星且规模很小的以压性及压扭性为主的错断,尚未发现较大的断层和褶皱。
二、地层区内第四纪以来主要作振荡性上升运动,其特点是以整体上升、下降运动为主,在上升阶段全区尽遭侵蚀剥蚀,下降阶段沉积作用主要发生在前期侵蚀沟槽中,而地形较高的梁岗等部位仍然遭受剥蚀侵蚀。
第一节、方法原理频率域大地电磁法是以天然电磁场为场源来研究地球内部电性结构的一种重要的地球物理手段。
天然变化的电磁场或人工发射的电磁场向地下穿透并在地下介质中感生出受地下电性结构控制的大地电磁场,依据不同频率的电磁波在导体中具有不同趋肤深度的原理,在地表测量由高频至低频的地球电磁响应序列,经过相关的数据处理和分析来获得大地由浅至深的电性结构,进而根据不同地质体或地质构造的电性差异达到解决地质问题的目的,主要运用的频率范围为10-4Hz ~104Hz 。
根据利用的场源或频率范围不同电磁法可分为天然场源的大地电磁法MT (Magnetotelluric )、音频大地电磁法AMT (Audio Magnetotelluric )以及人工场源的可控源音频大地电磁法CSAMT (Controlled Source Audio Magnetotelluric )和利用无线电长波电台为场源的 RMT (Radio Magnetotelluric )等。
音频大地电磁法(AMT )相较于大地电磁法(MT ),研究频带较高,探测深度较浅稍。
其频率范围主要为1~104~5Hz ;音频大地电磁法理论模型基于电磁波传播理论和麦克斯韦方程组导出的水平电偶极源在地面上的电场及磁场公式:)2cos 3(2231-⋅⋅⋅=θπρr AB I E x (1) E I AB r y =⋅⋅⋅⋅34213ρπθsin (2) E i I AB r z =-⋅⋅⋅⋅()cos 1221201ρπμωρθ (3) H i I AB r x =-+⋅⋅⋅⋅()cos sin 1342310πρμωθθ (4) H i I AB r y =+⋅⋅⋅-()(cos )142323102πρμωθ (5)H i I AB r z =⋅⋅⋅32104ρπμωθsin (6)式中,I 为供电电流强度;AB 为供电偶极长度;r 为场源到接收点之间距离。
96CSAMT 在叶家庄矿区铜矿勘查中的应用卢 鹏,刘 博,徐富文,刘 敏,盛 威(湖北省地质局第一地质大队,湖北 大冶 435100)摘 要:叶家庄矿区地形陡峭、接触带形态复杂、矿体埋深较大,常规的物探方法无法满足目前的勘探要求。
CSAMT具有勘探深度大、分辨率高、受地形影响和高阻层的屏蔽作用小,在深部找矿中发挥着重要的作用。
在综合分析了矿区地质情况、施工条件及物性参数的基础上,选择开展了CSAMT法勘探,成功圈定了接触带的位置、形态和成矿有利部位,经钻孔验证见多层铜矿体,累计厚度61.99米,说明了CSAMT方法在该地区铜矿勘查中的有效性,可为该地区寻找矽卡岩型铜矿提供指导和借鉴。
关键词:叶家庄;CSAMT;矽卡岩型铜矿中图分类号:TD862 文献标识码:A 文章编号:1002-5065(2023)20-0096-5Application of CSAMT method in Copper Exploration at Yejiazhuang mining areaLU Peng,LIU Bo,XU Fu-wen,LIU Min,SHENG Wei(First Geological Brigade of Hubei, Daye, Hubei ,435100)Abstract: Because of steep terrain, complex contact zone shape and large buried depth of orebody, conventional geophysical exploration methods can not meet the current exploration requirements in the Yejiazhuang mining area. CSAMT plays an important role in deep prospecting due to its large exploration depth, high resolution, small shielding effect by topography and high resistivity layer. Based on the comprehensive analysis of the geological conditions, construction conditions and physical parameters of the mining area, the CSAMT exploration method has successfully delineated the position, shape and favorable ore-forming position of the contact zone.The multi-layer copper body with a cumulative thickness of 61.99 m was found in the borehole verification, which shows the effectiveness of the CSAMT method in the copper exploration in this area, and can provide guidance and reference for the search of skarn type copper deposit in this area.Keywords: Yejiazhuang; CSAMT; skarn type copper deposit收稿日期:2023-08作者简介:卢鹏,生于1983年,男,湖北武汉人,物探工程师,中国地质大学(武汉)硕士研究生,地质学,长期从事物探找矿相关工作。
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。
可控源音频大地电磁法在探测地下采空区上的应用探讨摘要:可控源音频大地电磁法是近年来发展的新技术、新方法,在探测地下采空区方面受到了广大地质工作者的高度重视,在山东使用本方法进行了多个采空区的探测,取得了较好的地质效果。
本文仅通过对山东省淄博市xx矿区地质灾害调查与评估项目中探测铁矿采空区的应用实例和效果,说明可控源音频大地电磁法在探测采空区方面是有效可行的,并具有广阔的应用前景。
关键词:可控源音频大地电磁法视电阻率拟断面图铁矿采空区山东省随着地下矿产资源的不断开采,在地下不同深度形成了形状各异的采空区。
一方面采空区充水给矿产的开采、施工及安全造成了极大的危害;另一方面采空区未充填或处理不当,给地面建筑物造成了损害,直接危害着人们的生命和财产安全。
因此,查明地下采空区的具体位置与空间形态十分重要。
目前,勘测较浅的采空区可选用的物探方法较多,但由于受施工条件限制,普通电法无法开展工作时,对于探测埋深大于200m深度的采空区,最有效的方法之一是可控源音频大地电磁法(CSAMT),也是近年来发展的新技术、新方法。
近年来在山东使用本方法进行了多个采空区的探测,取得了较好的地质效果。
现以山东省淄博市xx矿区地质灾害调查与评估项目的工作实例,探索研究采用CSAMT法确定地下埋深数百米铁矿采空区上的应用效果。
淄博市xx矿区是一大型富矿区,有数层铁矿石,其单层厚度可达数十米,现已查明铁矿石埋深130-700m,现已开采130-400m深度的矿石层。
因此,铁矿石采矿区空间较大,用CSAMT法探测取得了较好的地质效果。
1 地质及地球物理特征1.1 地层与构造工作区及周边地层根据揭露情况由老到新有奥陶系马家沟组、新近系与第四系。
奥陶系马家沟组主要岩性为石灰岩,在矿区内夹有不同厚度的铁矿石层;新近系主要岩性为粘土岩、砂页岩;第四系主要岩性为粘土、粘质砂土、砂质粘土。
根据以往资料,工作区内未发现有断裂构造存在。
1.2 地球物理特征根据测井及电法资料统计,工作区主要岩层电阻率参数见表1。
高密度激电法在探测路基基底岩溶中的应用袁文奇;潘瑞林;高红刚【摘要】高密度激电法具有测点密度高、异常可靠、工作效率高、探测深度大、可同时测试视电阻率和极化率等优点.本文详细介绍了高密度激电法探测路基基底岩溶的原理、装置特点、工作方式及采集技术措施等.采集中使用排列滚动工作方式提高了工作效率,成果解释结合三极装置和对称四极装置资料,提高了解释准确性.【期刊名称】《铁道建筑技术》【年(卷),期】2015(000)010【总页数】4页(P70-73)【关键词】高密度激电法;路基;岩溶;探测【作者】袁文奇;潘瑞林;高红刚【作者单位】廊坊市中铁物探勘察有限公司河北廊坊065000;中铁工程设计咨询集团有限公司北京100055;廊坊市中铁物探勘察有限公司河北廊坊065000【正文语种】中文【中图分类】U212.22路基基底岩溶详细探测深度一般为几十米,在这个深度范围内,高密度电法是一种广泛应用的有效地面物探方法。
此外,地震CT、电磁波CT等方法也是效果好、应用较多的孔中物探方法。
但路基填筑压实后表层坚硬,接地电阻率较高,传统高密度电法受仪器功率及输出电压的限制,供电电流偏小,数据质量很难保证,物探异常的可靠性大大降低,探测效果变差。
针对这种情况,为提高探测效果,我们采用了高密度激电法进行探测。
高密度激电法采用不极化电极接收,其输人阻抗较高,受接地电阻影响较小,对于三极装置,只需处理一个供电电极接地电阻,就能通过大功率发射机,增大供电电流,加大场强,从而提高数据的可靠性。
2.1 基本原理高密度激电法是在单点激电测深方法基础上创新出的一种全新物探方法,具有测点密度高、自动多点采集、工作效率高的优点。
高密度激电法属于直流电法勘探类方法,它是利用接地导线(供电电极)向地下供直流脉冲电流,在此电流的激发下,地下良导电性地质体将被充电,在断电后一段时间内测量充电后的二次电场计算极化率参数(本次工作采用断电后100~200 ms取样测量),同时进行电阻率测量(通过供电电流、一次场电压与装置系数计算获得)。
V8 MT时间序列数据文件读写刘俊峰;孙保山;程云涛【摘要】V8的时间序列文件TSn文件是存储MT采集数据的二进制文件,其每个MT的采样数据长度为3个字节(3 bytes),而一般程序的读写字节长度为1、2、4、8个字节,这给读写带来了一定的困难.为了解决这个难题,通过研究V8多功能电法仪时间序列数据格式,提出了一种逐字节读取3个字节长度数据,然后组合成采样数的方法.并以实测大地电磁数据为例,用Fortran编程验证了设计的正确性.该研究成果为3字节文件的读取提供了一种方法,并为大地电磁时间系列数据去噪方法研究提供了便利.【期刊名称】《工程地球物理学报》【年(卷),期】2015(012)005【总页数】5页(P660-664)【关键词】V8;时间序列文件;二进制文件;读写【作者】刘俊峰;孙保山;程云涛【作者单位】湖南省核工业地质调查院,湖南长沙410011;湖南省核工业地质调查院,湖南长沙410011;湖南省核工业地质调查院,湖南长沙410011【正文语种】中文【中图分类】P631.3V8多功能电法仪是加拿大凤凰公司自1975年以来研制开发的第二代多功能电法系统,由发射系统、采集系统、定位系统和数据处理系统组成,具备时间域的常规电剖面、大地电磁测深法、高密度电法、瞬变电磁测量功能以及频率域的MT(大地电磁法)、AMT(音频大地电磁法)、CSAMT(可控源音频大地电磁法)、SIP(频谱激电)电法勘探测量功能,在地质勘查活动中运用广泛[1,2]。
在常用的MT方法中,存储的是时间序列二进制文件,要获得转换后的频率域文件需要通过其自带软件进行处理。
但其自带软件只提供时间域数据写出,不能将写出后的数据文件写回二进制文件。
而且其二进制文件的电场和磁场数据存储长度为3个字节,3字节数据无法直接读出和写入,这给准备利用V8时间序列数据进行去噪研究的物探工作者带来了一定的不便。
针对这个问题,本文对时间序列TSn文件数据的文件头格式及3字节文件的存储和读写方式进行了研究,并通过实测数据进行了验证。
第45卷 第2期2023年4月地 震 地 质SEISMOLOGYANDGEOLOGYVol.45,No.2Apr.,2023doi:10.3969/j.issn.0253-4967.2023.02.014王明亮,张扬,徐顺强,等.2023.华北坳陷中南部深部结构大地电磁探测[J].地震地质,45(2):536—552.WANGMing liang,ZHANGYang,XUShun qiang,etal.2023.DeepstructureinthemiddleandsouthareaofNorthChinadepressionandthevicinitybymagnetotellurics[J].SeismologyandGeology,45(2):536—552.华北坳陷中南部深部结构大地电磁探测王明亮1) 张 扬1,2) 徐顺强3) 徐志萍3)1)河南省地震局,郑州 4500162)中国地震局地质研究所,北京 1000293)中国地震局地球物理勘探中心,郑州 450002摘 要 为研究华北坳陷中南部河南地区的深部电性结构和该区3次破坏性地震的深部孕震背景,采用宽频带大地电磁测深法对该区深部的电性结构进行探测。
使用NLCG二维反演方法对TE、TM模式进行联合反演,最终获得研究区的深部电性结构。
结果显示,以新乡-商丘断裂为界,其北部的北华北坳陷中的内黄隆起、东濮凹陷的电性结构相对简单,为低阻、高阻2层结构,与该区地壳由沉积盖层和基底整体性较好的坚硬地块结晶基底组成相对应。
新乡-商丘断裂以南的南华北坳陷中的构造单元深部的电性结构相对复杂,纵向上表现为低—高—低3层结构,横向上高阻、低阻交互出现,分析其可能与受到扬子板块与华北板块南缘相互俯冲碰撞影响有关。
而北华北坳陷因边界断裂———新乡-商丘断裂的调控,受到扬子板块和秦岭-大别造山带造山作用的影响较小。
1342年和1918年河南通许2次破坏性地震的震源位于太康隆起下方的高、低阻边界交接区域,1737年河南封丘5级地震的震源位于壳内高、低阻梯度带附近。
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。