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电法勘探方法技术及应用 谭捍东 thd@cugb.edu.cn 01082322410 中国地质大学(北京) 地球物理与信息技术学院 电法勘探的特点 利用的物性参数多 分支方法多(时间域、频率域) 观测参数多(电磁场五分量) 场源形式多(天然场源、人工场源) 解决问题能力强,应用领域广,能满足具备物性前提的各种勘查工作的需要。 海洋电磁法系统 系统由发射机和接收机两大部分组成。 电法勘探的场源形式 天然场源:大地电磁场,自然电位场 人工场源:点电源 电偶极子源 磁偶极子源 大回线场源 有限长度电偶源 无限长度电偶源 电法勘探的观测参数 电场:无论是稳定电流场还是交变电磁场,无论是一次场还是二次场,实质都是观测两点间的电位差 磁场:观测磁场本身或磁场的时间偏导数 电法勘探的主要研究方向 硬件研制——数据采集技术 数值模拟与反演——数据处理与解释技术 实际应用——传统领域的扩展 电法勘探中的一些基础问题地形起伏的影响 电法勘探的所有分支方法的异常均不同程度地受地形起伏的影响。 在很多地区,地形起伏是一个无法回避的问题。 电法受地形影响的程度到底如何? 在多大坡角时必须考虑地形的影响?起伏地区资料不考虑地形影响时会导致反演结果畸变到什么程度? 资料处理时如何有效地压制和消除地形的影响? 电法勘探中的一些基础问题覆盖层的影响 在有些工区,经常会遇到地表有一层盐碱覆盖层,电性上表现为低阻层; 在冬天施工时,北方地区地表会出现冻土层,电性上表现为高阻层。 这些不同电性的覆盖层,其导电性和厚度的变化对电法的勘探结果和勘探深度会有什么影响? 电法勘探中的一些基础问题电阻率差异的影响 电阻率差异如何影响电法的勘探能力和分辨能力? 电法勘探中的一些基础问题目标体规模的影响 目标体规模如何影响电法的勘探能力和分辨能力? 电法勘探中的一些基础问题点距和剖面长度的选择 对于不同性质的勘探任务,如普查和详查,为保证设计的勘探深度和分辨能力,应如何选择点距和剖面长度?在什么地段需加密、什么地段可放稀? 电法勘探中的一些基础问题观测频段的选择 为保证勘探效果和达到设计的勘探深度,应如何选择最高频率、最低频率? 电法勘探中的一些基础问题收发距选择和场源影响问题 对于人工源电磁法,如GDP32和EH4系统,收发距取多大才能忽略场源的影响?场源的影响会引起反演结果多大的畸变?场源下方的目标体会对观测区的资料产生什么效应? 高密度电阻率法 (三)球体异常与MN大小的关系 曲线异常范围随MN增加而变宽强度随MN增加而减小 当围岩极化率不均匀或有近地表不均匀体存在时,适当加大MN可以压制干扰、平滑曲线 二次场在MN=1/4h0时取得极大值,所以为了克服高接地电阻和低阻覆盖层的影响,应选用最佳MN距离 有覆盖层时中梯装置的激电异常 相对无覆盖层而言: 高阻覆盖层:异常幅度变大, 曲线变陡 低阻覆盖层:异常幅度变小, 曲线变缓 H=1,h0=6 1:u21=99 ,2:u21=4 3:u21=1, 4:u21=0.5 5:u21=0.25 6:u21=0.11 7:u21=0.042 测线与矿体走向斜交 起伏地形条件下中梯装置的激电异常 纯起伏地形不产生假激电异常 但对异常的大小、形态和特征点位置有影响 激发极化法的应用 一、激发极化法的应用范围 激电法的应用范围很广,无论在金属与非金属固体矿产的勘查,还是在寻找地下水资源、油气矿藏和地热田方面,都获得了成功的应用。 (一)金属与非金属固体矿产的勘查 在过去相当长的时期内,激电法主要用于普查硫化多金属矿。由于这类矿床往往不含磁性矿物,且矿石多呈浸染状结构,磁法和其它电法的找矿效果欠佳,激电法成为寻找铜、铅、锌、钠等有色金属矿的主要方法。 近年来,激电法在寻找无磁或弱磁性黑色金属矿、贵金属矿、稀有金属矿和放射性矿床等方面,也发挥着越来越大的作用。这些矿种或者是因其本身具有一定的激电效应,或者是因其与具有激电效应的蚀变矿化共生,因而能用激电法直接或间接找到。此外,硫铁矿和石墨这两种非金属矿也是激电法的有利找矿对象;不过,大多数电法勘探方法都能成功地用来寻找这类良导电矿。 激电法用于勘查上述固体矿产的主要优点是能找到百分含量不高的浸染状矿,这是其它任何电法所不能比拟的; 此外,其它电法令人头痛的地形不平和导电性不均匀等干扰因素,不会形成激电法的假异常。
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