“双极—偶极”全域激电法的三维模拟及其可行性的研究.pdf

Study on “Bipole-Dipole” global IP method of 3D simulation and the feasibility A Dissertation Submitted for the Degree of Master Candidate：Zhang Chao Supervisor：Prof. Feng Bing Chang’an University, Xi’an, China 摘要 激发极化法，简称激电法，是以在人工电场作用下地下岩、矿石发生的物理和电化 学效应（激发极化效应）的差异为基础的一种电法勘探方法。实践证明，在金属矿的勘 查上，激电法较其他电法勘探方法具有一些显著的优点。传统扫面中梯激电法在野外工 作时，受装置的限制，观测范围较小，需要频繁的移动供电电极和重新架设仪器设备， 降低了工作的效率，观测信号弱，其不适应地形条件较差的地区工作。本文针对中梯激 电法的问题，研究了“双极—偶极”激电观测装置在全域的激电特征及方法技术，该研究 具有一定的实用价值。 本文首先回顾了激发极化法的研究与应用现状，归纳总结了激发极化法现有的数值 模拟方法，对ANSYS 有限元模拟软件做了简单的介绍及其在激发极化法数值模拟过程 中的相关问题和主要步骤。利用ANSYS 软件自带的APDL 编程语言编写相应的计算程 序，构造地质、地电模型、设置参数，对模型进行“双极—偶极”全域激电法数值模拟计 算，并对比分析常规方法与“双极—偶极”全域激电法同模型的异常特点。研究了激电模 型相对于A 、B 极不同位置的异常变化情况、异常最大值随深度的变化情况、半极值宽 度随深度的变化情况及解释方法。结果表明“双极—偶极”激电法能够在全域观测到极化 体的异常并发现极化体的位置，但个别位置极化体的异常较常规方法的异常具有复杂化 得特点。该研究结果对于在山区开展激电扫面工作具有重要意义。 关键字：激发极化法，有限元，数值模拟，“双极—偶极”全域激电 I ABSTRACT Induced polarization method (IP method for short), is a kind of electrical prospecting method that is based on the differences among the underground rock, ores,which occur under artificial electric field (induced polarization effect) by physical and electrochemical effects .According to the different nature of supply current, is divided into DC (time domain) IP law and Exchange (frequency domain), IP method. After more than half a century of practice that has proved that IP method has more significant advantages than other electric prospecting methods among the exploration of all kinds of metal ore.However, due to device limitations when traditional IP method is working in the field. It is required to move frequently and re-erect equipment, so result in redu