时间域激发极化法技术规定(DOC 22页)
第三章 时间域激发极化法
形式上和高阻体上的 s 异常相似。这可从“等 ... 效电阻率法”原理得到解释,按这一原理,激 电效应等效于该极化体的电阻率从真电阻率
i
增大到等效电阻率 i i /(1 i )
*
故极化体引起 的二次场异常等效于该地质体电阻率增高引 起的一次场异常。
二、板
状
体
实验表明,在陡立板状极化体上,激电联剖曲线的 基本形态与球体上的联剖 曲线一致。 这里给出一组倾斜 板状体上的激电联剖模型实验曲线,见图 3.3.16。它们表 明,在倾斜板状体上联剖装置的两条曲线 和 互不对 称,反映极化体存在的反交点从板状体上顶、往倾斜方 向移动。对于低阻极化体,供电电极在板状体倾向一侧 的视极化率极大值(图 3.3.16(a)中 的极大值)较小,而 的极大值较大,故两个 极大点连线的倾斜方向与板状 体的倾向相反。对于高阻极化体情况则相反,两个 极 大点连线的倾斜方向便为板状体的倾向,见图 3.3.16(b)。 可见, 如果根据 与 极大值的相对大小判断极化体的倾 向,必须知道极化体与围岩的相对电阻率。
Y s
曲线的基本形态,仍与纵向中梯在直立极化体上 的情况相同。 在偏离极化体中心的旁侧剖面上, 曲 线不对称,与倾斜极化体上的纵向中梯曲线相似, 异常极大点从极化体上方移向通过极化体中心的基 线,而在相反方向出现较明显的负极小值。各剖面
Y
Y s
s
s 极大点的连线与极化体走向不一致,偏向基线方
s
Y
图5.3—2 低阻体极化椭球体上横向中梯(a) 和纵向中梯(b)的ηs剖面平面图
横向中梯的异常形态不同于纵向中梯;在椭球体
上方 s 剖面曲线取得正的极大值,两侧曲线对称 地平缓下降到零,而不出现负值。当测线越出椭 球体时,在椭球体走向延伸线上方,有负极小值。 在野外工作中,根据横向中梯 平剖图的上述特 征可大致确定极化体的走向长度,较利用纵向中 梯准确些。 从图 3.3.10 中还可看到对于良导性( 1 )极 化体, 横向中梯的异常幅度较纵向中梯大许多倍; 但计算表明,当极化体导电性较围岩差( 1 )时, 情况则相反; 纵向中梯的异常幅度大于横向中梯。
激发极化法
际生产中,一般只在已发现的异常中心先做个十字测深(垂直异常走向和沿异常走向布极)或在异常上做 一条测深剖面,很少进行面积性的工作。另外,为了选择中梯装置的供电电极距或了解工作地区的物性变 化时,通常在设计之前也要在个别点上做一些激电测深工作。
须指出其对应的供电和测量时间T和t。
为简单起见,如不特加说明,一般便将极化率定义为长时间供电和无延时的极限 极化率。考虑到刚断电一瞬间的二次电位差等于断电前一瞬间的二次电位差,即
T,0 T,t
t 0
U 2 T ,t T0 UT
U
T U UT
0
二次场 U 2 t也可用一段时间内 t1 ~ t2 积分的平均值来表示
联合剖面装置 1.装置特点
联合剖面装置(简称联剖装置),如图 1.2.7 所示,它是由两个三极装置 AMN 和 MNB 组成的。其最
大特点就是在一条观测剖面上能得到两条
s
曲线。将这两条曲线(
A s
和
B s
)配合起来作解释,能较准
确地确定极化体位置(根据所谓“反交点”)和判断极化体的产状。但联剖装置的 s 曲线比较复杂,对相邻
2.电极距 对一般常见的脉状极化体而言,联剖装置的电极距可由以下关系确定。
AO BO 1 (L l) 2
(1.2.17)
或
AO BO ≥ 3h
(1.2.18)
式中 L 为极化体走向长度; l 为极化体下延长度; h 为极化体顶端埋藏深度
MN 1 ~ 1 AO 3 5
(1.2.19)
“无穷远”极,应垂直测线方向布设,它与最近测线的距离应大于 AO 的 3-5 倍。当斜交测线方向布设 时,它与最近测线的距离应大于 AO 的 10 倍。
激发极化
f 0
U (T ) |T
交流视电阻率(复视电阻率):
( i ) U ( i ) K ( i ) I
U (T ) (T ) K I
复电阻率的频谱与前述 。
U
的频谱具有相同的特征
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2、幅频和相频特性的关系
(i) a bi
( f ) | | U ( f ) | | U D G P ( f ) | | U G
2、相位激电法:观测交变总场电位差相对于交变供电电流之相位移(视 相位),可一个频率观测。
3、频谱激电法(复电阻率法):
优点:抗干扰较强;装备轻便(供电电流比时间域缴电法小)。 缺点:电磁耦合干扰较强。 回目录
一、激发极化法的应用范围 (一)金属与非金属固体矿产的勘查 1、普查(过去)硫化多金属矿(铜、铅、锌、钠等有色金 属矿):不含磁性矿物,矿石多呈浸染状结构,磁法和其它电 法效果欠佳,激电法成为主要方法。 2、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:矿种本身有一定的激电效应(直接寻找),与 具有激电效应的蚀变矿化共生(间接寻找)。 3、硫铁矿和石墨(良导电矿):激电法的有利找矿对象; 可用大多数电法勘探方法(电阻率法,自电法及各种电磁法) 。
激 发 极 化 法 是 金 属 矿 探 测 的 首 选 方 法
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(二)寻找地下水
激电强度参数与地下含水情况的关系不密切(实验室和野外试验); “激电衰减时法”(陕西第一物探队于70年代初提出): 激电二次场的衰减参数(“衰减时” S和“含水因素”Ms)反映地下水 好。
“衰减时” S:指二次电位差的归一化放电曲线,从100%衰减到某 一百分数所需要的时间。半衰时(百分数为50%)。 “衰减时S测深曲线”:线性笛卡尔坐标绘制 S随电极距AB/2的变化 曲线。 “含水因素”Ms: “衰减时S测深曲线”与横轴包围的面积。
地球物理勘查之时域激发极化法原始编录工作规定
楚,不得追记;不得用转抄结果代替原始记录。操作者和记录者必须 签名。 ④记录应使用中等硬度的黑色铅笔。字迹应工整清晰,原始数据 不得涂改或擦改,记错时可以划去重记,但须注明原因。 ⑤使用具有存贮功能的仪器,当天工作结束后,应及时回放,存 入计算机,打印出记录保存,并转录光盘存档。 ⑥在干扰大或极化率跳动大的测点应在备注栏加必要的描述。 4 观测结果的整理 a)原始观测应日检查验收,便于及时发现问题并处理。检查内 容包括记录本各栏目及数据填写是否完整,畸变点、突变点、异常点 是否进行了检查观测,异常是否完整。凡数据无法利用或质量不可靠 者应予返工重作。 b)观测结果在检查的基础上及时整理,凡涉及计算的项目都要 100%复算,复算的错误率不超过 1%。复算后及时编绘各种成果草图, 作为编绘正式图件的手稿。 c)对仪器性能指标、质量检查、电性参数、测地、地质、试验 等资料应随工作进度及时整理并编绘相应图件、表格。 d)上交的原始资料,应统一整饰、装订和编目。 e)野外工作期间应按阶段进行原始资料编录,以及加工绘制各 种表格、图件。作为上交的原始资料,均应统一整饰、装订和编目。 5 应提交的原始资料 应提交的原始资料包括: ①仪器的检查、校验和一致性观测记录; ②野外原始工作记录; ③野外原始测量数据及转录光盘; ④测地数据(含转录光盘)及记录; ⑤系统质量检查记录、系统质量检查误差统计结果; ⑥实际材料图(测网位置、基点位置、检查点位置等); ⑦现场数据采集过程控制记录(ISO9001 质量体系要求); ⑧野外工作总结。 6 野外记录本格式
n i i n i i
2
2
2
M=±
式中:ηi 为第 i 点被测仪器观测数据 ηi 为第 i 点“标准”仪器观测数据
2
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时间域激发极化法测网网度与比例尺关系表二、野外工作方法及技术要求时间域激发极化法采用重庆地质仪器厂生产的大功激电测量DJF10-2系统。
主要测量方式有激电中梯和激电测深。
(一)、仪器性能检查1、不极化电极(1)、内阻不极化电极内阻要求小于2KΩ。
(2)、电极间的电位差每组不极化电极间的电位差要求小于2mV。
2、导线导线的规格和数量应根据用途、电极距大小、供电电流强度和工区自然条件选择,一般选择内阻小、轻便、强度高的导线。
要求导线内阻小于10Ω/Km,耐压高于发送机的工作电压。
导线的绝缘电阻应每公里大于2M Ω/500V。
对于长度为D(Km)的导线,其绝缘电阻应大于2/D(KΩ)。
3、仪器一致性检查在极化率变化较大的异常地段、测点数大于20、选择AB 、MN 、和I ,使ΔU 1在100mV 以上,各台仪器在相同条件下往返观测。
取均方误差最小的一台仪器为“标准”,分别计算各台仪器与“标准”仪器的均方相对误差。
计算均方相对误差的公式为:∑=⎪⎪⎭⎫⎝⎛''-±=ni Si Si Si n M 1221ηηη式中:Si η为第i 点被测仪器观测数据;Siη'为第i 点“标准”仪器观测数据; n 为参加统计计算的测点数。
当某台仪器计算的均方相对误差大于设计总精度的2/3时,应对该仪器进行调试,使其达到要求或不在本测区使用。
(二)、装置类型选择装置类型的选择应根据测区的地质条件和勘查任务而定,装置类型有中间梯度装置、联合剖面装置、偶极装置和对称四极测深装置。
在实际工作中一般选用中间梯度装置和对称四极测深装置。
1、激电中梯激电中梯分横向和纵向装置,当极化体的电阻率与围岩电阻率接近或为高阻时,应选用纵向中梯(横剖面)装置;当极化体的电阻率为低阻时,应选用横向中梯(纵剖面)装置。
2、激电测深激电测深采用不等比对称四极装置。
(三)、仪器参数的选择1、充、放电时间和供电周期的选择该系统发射机的供电制式为双向短脉冲制式,2、延时的选择为减小电磁耦合效应对激电法的干扰,应尽量选择较长的延时,一般选为几百毫秒,当延时大于500ms时,电磁耦合效应对直流激电法的影响可忽略不计。
激发极化法中激电中梯异常下限的选择和计算
口
背 景 值 (1 1 b) 加上( 1 . 5~2 . 5) N来 确 定 异 常 下 限 ( X )
ห้องสมุดไป่ตู้
项 地 勘 项 目异 常 查 证 区 中 多 采 用 激 发 方 差 。 水 以上三种 方法 均有 主 观 因素 , 如背景 值 线段 的选 择 超 激化 法 中 的激 电中梯 方法 开展 面积性
是 黑龙 江省 地质 矿产 局三 年专 项 地勘 ( 1 . 5~2 . 5) N, N为 8 或 £ 值 ,取 较 大 的 之 一 , ( 1 . 5~ 各 地质 矿 产 勘 查 单 位 的找 矿 热 情 , 作 异 常大 时取 1 . 5 , 异 常小 时取 2 . 5 。
为 寻找金 属硫 化物 矿 床有效 方 法 之一
工 作 研 究
激 发 极 化 法 中 激 电 中 梯 异 常 下 限 的 选 择 和 计 算
近 几 年 来 伴 随 着 国 内 对 有 色 金 属 观测均方差 ; 把 极 化 率 正 常 的背 景 值 ' r l b, 标 准 离 矿 产 地 质 勘 查 投 入 的 不 断 加 大 ,尤 其 差 8 ( 或 均 方 差 £,选 较 大 的 )代 入 下 式 : 1 1 x = b +
范 围 很 广 ,无 论 在 金 属 与 非 金 属 固 有 大 于 全 区 平 均 值 的数 据 ; 第 三步 把剩 下 的数据 再取 平
体 矿 产 勘 查 , 还 是 在 寻 找 地 下 水 资 均 值 , 即背景 值 , 如果不满意 , 还 可 以再 一 次处 理 , 求 出 源 、 油气 藏 和 地 热 田方 面 , 都 取 得 了 满 意 的 背 景 值 。 然 后 求 出最 终 背 景 值 的 标 准 离 差 (8) 用
第三章 第三节 激发极化法
一、激发极化效应及其成因 (一)电子导体激电场的成因
在电场的作用下,发生在电子导体和围岩溶液 间的激发极化效应是一个复杂的电化学过程,这一 过程所产生的过电位(或超电压)是引起激发极化 效应的基本原因。
前已述及,处于同一种电化学溶液中的电子导 体,在其表面将形成双电层,双电层间形成一个稳 定的电极电位,对外并不形成电场。这种在自然状 态下的双电层电位差是电子导体与围岩溶液接触时 的电极电位,称为平衡电极电位。
U fD 0 和 U fG 时,两种方法会有
完全相同的测量结果。
3、衰减度( D ) 衰减度是反映激发极化场衰减快慢的一种 测量参数,用百分数来表示。二次场衰减越 快,其衰减度就越小。其表达式为
D U2 100% U2
(3.3.4)
式中△U2为供电30s、断电后0.25s时的 二次场电位差;△U2为断电后0.25 ~ 5.25s内 二次电位差的平均值。即
当断去外电流之后,由于离子的扩散作用 ,离子浓度梯度将逐渐消失,并恢复到原来 状态。与此同时,形成扩散电位,这便是一 般岩石(或离子导体)上形成的激发极化现象。
二、激发极化特性及测量参数 (一)激发极化场的时间特性
激发极化场的时间特性与极化体与围岩溶液的 性质有关。下面,我们以体极化为例来讨论岩、矿 石在直流电场作用下的激发极化特性。图3.3.3表示 体极化岩、矿石在充、放电过程中电位差与时间的 关系曲线。在开始供电的瞬间,只观测到不随时间 变化的一次场电位差△U1,随着供电时间的增长, 激发极化电场 (即二次场)电位差△U2先是迅速增大 ,然后变慢,经过2~3分钟后逐渐达到饱和。
fD U
U
fG
fG
100%
(3.3.3)
井中时域激发极化法勘查原始编录规定
化率。 ③井中中间梯度测量。即将 A 极置于井口(或接套管),B 极置于 井底,MN 电极在同一钻并,位于 AB 中间井段移动测量。所用参数为 视电阻率和视极化率。 井一井测量方式主要用来了解相邻钻井所见矿层是否相连, 并发 现井间或井旁盲矿。 2 仪器设备检查和井场工作布置与测量要求 2.1 仪器设备检查与要求 a)应根据任务需要,选择功率大小恰当的发送机,发送机应有 外控能力和完善的保护电路,其供电时间的误差应不超过士1%。电流 读数的误差以表头显示时,应不超过满刻度的士3%,以数字显示时, 应不超过土2%士1个字。 b)接收机要求性能稳定,抗干扰能力强,测量精度和分辨率应 符合设计要求,仪器的输入阻抗大于3MΩ,延时与积分时间可变,其 误差应不超过士1%。 c)根据任务需要选择供电电源。选用发电机时,频率和电压应 符合仪器要求,发电机的输出电压变化不超过士5%,供电线路与外壳 间的绝缘电阻应大于5MΩ/500V。选用电池组时,电流应保持稳定。 d)仪器设备在每年开始工作前,以及正常工作6个月后,应做全 面系统检查,各项主要技术指标应达到说明书规定的标准,检查结果 应记入仪器的技术档案。 在生产过程中, 出现问题时应及时进行检查。 e)仪器线路间、纹车集流环间及对地的绝缘电阻应大于10MΩ /500V。在潮湿条件下,井下电极系、电缆缆芯间及对地的绝缘电阻 应不小于2MΩ/500V。 f)电缆深度记号应在钻井中制作或检查,记号间距l0m,用钢卷 尺一次丈量,误差不大于5mm。发生电缆遇卡事故后,应对电缆的深 度记号进行检查,记号间的检查误差超过0.1m或累计误差超过0.1%, 必须重作。 g)地面导线应选用内阻小、绝缘性能好、轻便、强度高的导线, 其绝缘电阻应不小于或等于[1/电缆长度(km)]×2MΩ/500V。 h)所用地面电极应经常保持清洁、无锈,在用不极化电极时,
【矿体范围圈定】{激发极化法}金属矿勘查中矿化范围直流激发激化法圈定
激发极化法
金属矿勘查中矿化范围直流激发激化法圈定
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一、引言
硫化物的极化率通常高于非硫化物,而地球物理电磁法勘探中最适用硫铁矿勘探的方法是激发极化法。
二、技术原理
激发极化法,简称激电法,是以地下岩、矿石在人工电场作用下发生的物理和电化学效应(激发极化效应)差异为基础的一种电法勘探方法。
本仪器主要使用直流(时间域)激发极化法。
通过地面的点电流源A(+)和B(-)向地下供入电流强度I后断电,断电后地质体在一次场()激发下产生二次场(),极化率则是二次场与一次场的比值。
在直流激发极化法中,用极化率η来表示岩、矿石的激发极化特性,即
图1岩矿石的激发极化效应图
三、工程案例
下图为安徽皖南山区某矿区的极化率测量结果,图中高极化率区域为矿脉重点分布区域。
图3极化率分布图
四、推荐仪器
1.接收部分:
电压通道:±6V
测量精度:Vp≥10mV时,±0.5%±1个字Vp<10mV时,±1%±1个字输入阻抗:>50MΩ
视极化率测量精度:±1%±1个字
Sp补偿范围:±1V
电流通道:5A
测量精度:Ip≥10mA时,±0.5%±1个字Ip<10mA时,±1%±1个字对50Hz工频干扰(共模干扰与差模干扰)压制优于80dB
2.发射部分:
最大发射功率:4500W
最大供电电压:±900V
最大供电电流:±5A
供电脉冲宽度:1~60秒,占空比为1:1。
第三章时间域激发极化法
第三章 时间域激发极化法按激电效应的类型,可将激发极化法分为两种:一种是观测在稳定电流激发下电场随时 间变化的激电效应,称为时间域激发极化法。
另一种是观测在交变电流作用下,电场随频率 变化的激电效应,称为频率域激发极化法。
激发极化法可以沿用电阻率法的各种电极装置, 其中时间域激电法中用得比较广泛的有 中间梯度(中梯)、联合剖面(联剖),近场源二极(二极)、对称四极测深(测深)等装置。
而频率域激电法则主要使用偶极—偶极(偶极)装置。
以下以极限视极化率的异常为例,讨论时间域激电法异常的特征。
3.3.1 中间梯度装置的激电异常一、球形极化体的中梯激电异常像电阻率法那样,激电法理论中也是将均匀外电场中的异常视为中梯装置的异常。
均匀 外电场中存在体极化球体时的视极化率公式已在(3.2.32)式中给出。
将该式中的m s 和m 2 改写为ηs 和η2,并考虑到对地面非主剖面上的测点 ) , , ( 0 h y x , 2 0 2 2 h y x R + + = 。
可得围岩不极化时,体极化球体的视极化率表示式2 / 5 2 0 2 2 2 2 0 2 ) ( 2 h y x x h y M Vs + + - + = h (3.3.1) 式中 )2 1 )( 2 1 ( 6 2 23 02 2 m m h h m + + - » 2 r M V (3.3.2) 其中忽略了(3.2.32)式分母内与测点坐标有关的数值较小的项,而且选用了相对电阻率 1 2 = r r m / 2 。
对比面极化和体极化球体上总场电位的表示式(3.2.8)和(3.2.35),并考虑到22 2 - + = h h r r r 1 2 * 2 和 l r 1 = k ,可写出面极化球体上ηs 的表示式 2 / 5 2 0 2 2 2 2 0 2 )( 2h y x xh y M s s + + - + = h (3.3.3) 式中 ( ) 2 0 22 0 6 12212 s r M r l l m m » æö +++ ç÷ èø (3.3.4)可见,体极化和面极化球体中梯激电异常的空间分布,都近似与位于球心的电偶极子的 电场分布相同。
时间域激发极化法技术规定
时间域激发极化法技术规定时间域激发极化法(Time Domain Induced Polarization,简称TDIP)是地球物理勘探中常用的一种非侵入式测量技术。
它基于地下材料的电性质差异,通过在地下施加电场激发极化效应,进而测量材料的极化电荷分布和极化电阻率变化,从而推断地下结构和岩土体性质的信息。
在进行时间域激发极化法测量时,应遵循以下技术规定:1. 仪器选择:选择适合进行时间域激发极化法测量的仪器,常见的有时间域电磁法(TEM)和电阻率仪等。
仪器应具备较高的测量精度和稳定性,以保证测量结果的可靠性。
2. 实地勘探:在测量前需对研究区域进行实地勘探,了解地质情况、地下水位变化、地下岩土特性等相关信息,为测量参数的设置提供基础。
3. 组织测量群:根据实际需求,确定测量网格大小和测量孔距。
通常情况下,选取不同的极化电流强度和时间间隔进行测量,以获得更完整的地下信息。
4. 电流设置:根据地下材料的电导率差异和测量目标,合理设置激发电流的大小。
电流过大会引起非线性效应,而电流过小则可能导致信噪比降低。
5. 数据采集与处理:仪器应能准确采集测量信息,并将数据进行实时处理。
常见的数据处理方法包括分离极化效应和非极化效应、计算极化电荷分布和极化电阻率变化等。
6. 结果解释与分析:根据测量数据得出的极化电荷分布和极化电阻率变化,结合地质背景进行分析和解释,推断地下结构和岩土体性质的信息。
7. 结果验证:根据实地情况,验证推断结果的准确性。
可以采取与其他地球物理勘探方法相结合,或与实际地下情况进行对比,以提高推断结果的可信度。
综上所述,时间域激发极化法是一种重要的地球物理勘探技术,在实际应用中需根据地质背景和实测情况进行参数设置和数据处理,以获得准确可靠的地下信息。
时间域激发极化法(Time Domain Induced Polarization,简称TDIP)是一种地球物理勘探方法,通过在地下施加电场激发材料的极化效应,测量极化电荷分布和极化电阻率变化,以推断地下结构和岩土体性质的信息。
时间域激发极化法在太平沟金矿勘查中的应用
工业技术科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald781 激发计划法的基本原理激发极化法便是以不同岩、矿石激电效应的差异为基础,通过观测和研究大地激电效应来探查地下地质情况的一种勘探方法。
时间域激发极化法是指观测在稳定电流激发下电场随时间变化的激电效应,其中时间域激电法中用得比较时间变化的激电效应,其中时间域激电法中用得比较广泛的有中间梯度、联合剖面、近场源二极、对称四极测深等装置。
2 工区地质概况2.1 地层工区内东北、东南和西南三个方位出露高家峪组地层,高家峪组为变质含碳泥质岩—砂岩—碳酸盐建造及变质酸性火山岩—泥砂岩建造,为铅、锌矿产重要含矿层位。
岩石类型以片岩、变粒岩、含墨透辉透闪变粒岩夹斜长角闪岩、大理岩以及透闪石岩。
2.2 构造工作区内构造发育,工区东部存在一近北北东向断裂构造。
2.3 岩浆岩工区内侵入岩比较发育,呈大面积分布,而且成分单一,以元古代二长花岗岩为主。
3 地球物理特征工区内出露主要岩性有长英质岩、花岗岩、闪长岩、石英脉,在工区西南角发现黄铁矿,采用标本架强迫电流法对本区物性标本进行测定,经不同岩矿物性标本测定结果详见表1。
4 方法技术选择剖面测量采用激电中梯装置,网度为线距100 m ×点距20 m。
供电极距AB=1500 m,测量极距MN=40 m,点距20 m,方波供电,供电周期为8 s。
叠加2次读数,观测参数为视极化率和视电阻率。
激电测深采用对称四极装置,供电周期8 s。
5 激电成果推断解释通过视极化率变化特征,对工区内电性特征有以下认识:工区视极化率异常特征明显,呈东部大面积高极化,局部地区有明显极化现象。
于工区整体来说属于高阻低极化,该特征与相关等值线图对应较好。
工区东部低阻高极化特征明显,判断为隐伏地层所致。
在工区西南角采集到黄铁矿,低阻高极化特征明显。
根据以上特征推断出矿体三处、断裂一条、石英脉一条以及碳质地层(见图1)。
激发极化工作
激发极化法工作一、综合物探方法有效性试验为了使本次工作确定最佳方案,在进行面积物探测量之前,开工前需进行方法技术试验。
试验工作要选择在矿体(矿化体或蚀变带)上。
据此了解各岩矿地段的物性差异,接地条件、干扰情况等,选择合适的技术条件,如充、放电时间、参数、装置、极距、软件或硬件判断等。
通过综合物探方法的有效性试验,选择对本矿床效果最好的方法(或方法组合)进行物探测量工作,以保证工作设计的更合理性,提高物探找矿效果。
二、1∶1万面积性物探工作方法技术选择矿化最佳地段,开展1︰1万面积性物探测量,主剖面方向垂直于××矿体或矿化体(矿化蚀变带)。
(一)拟投产的仪器本区开展激电测量工作所用仪器包括:10KW雅马哈发电机,重庆奔奔腾数控技术研究所生产的WDFZ—2型大功率智能发射机及与发射机配套的WDJS—1型数字直流激电接收机。
(二)工作方法与技术要求激电测量工作采用短导经中间梯度装置,供电为双向短脉冲方式,一线供电多线测量。
拟定供电极距AB=2000m,测量极距MN=40m,测量观测区段为3/5AB,旁侧距离小于1/6AB,供电时间8秒,周期32秒,断电延时为200ms,积分区间为50ms。
观测参数为视极化率(ηs),并且计算视电阻率(ρs)。
三、剖面测量工作1、中间梯度测量供电极距视异常情况而定,一般AB=1000m,测量极距MN=20m,测量点距10m,供电周期32秒。
在异常处要适当加密测点至即使再加密测点形态亦无变化为原则。
2、联合剖面测量供电极距AO和BO与测量极距MN可根据试验的结果确定,剖面长度以控制异常宽度为原则,当探测体(矿体或极化体)情况不明时,可选择2—3个极距工作(AO应成倍速增加),无究远(C极)与测线垂距应大于5倍的AO。
四、测深采用对称四极不等比测深装置,供电最小极距应保证曲线有明显的前支渐近线;最大供电极距拟定AB/2=500m,但在实际工作中可灵活调整,以保证对探测对象有完整的反映,满足释推断的需要原则。
时间域激发极化法原理
激发极化法一、激发极化法的原理原理:根据岩石、矿石的激发极化效应来寻找金属和解决水文地质、工程地质等问题的一组电法勘探方法。
它又分为直流激发极化法(时间域法)和交流激发极化法(频率域法)。
在充电和放电过程中,由于电化学作用引起的这种随时间缓慢变化的附加电场现象,称为激发极化效应(IP效应),激发极化法是以不同岩矿石的激电效应之差异为物质基础,通过观测和研究大地激电效应,以探查地下地质情况的一种勘探方法。
常用的电极排列有中间梯度排列、联合剖面排列、对称四极测深排列等。
也可以用使矿体直接或间接充电的办法来圈定矿体的延展范围和增大勘探深度。
地下岩层所表现出来的电阻率及极化率特征是其本身导电属性及极化属性的客观反映。
岩性不同,往往会在电性方面表现出一定的差异。
油气藏本身作为一种特殊的地质体,其自身在电性方面也会表现出有别于非油区的电性特征。
因此,通过获取地下深处的电性信息,就能够获取有关油气藏存在的信息。
激电法探测油藏的机理是基于油气藏上方的地球物理场的变化。
由于氧化-还原条件发生了变化,在油气藏上覆地层中形成分散的黄铁矿及次生硫化物,黄铁矿及次生硫化物有较强的激电效应,故可通过探测其的分布来推断油气藏的展布。
中梯装置图1-1 中梯装置示意图中梯装置如图所示,这种装置的特点是:供电电极AB 的距离取得很大,且固定不动;测量电极在其中间1/3或者2/3地段逐点测量。
记录点取在MN 中点。
其s ρ表达式为:IU K MN s ∆=ρ 其中()BN BM AN AM MN BN BM AN AM K ⨯+⨯⨯⨯⨯⨯=π2 此外,中间梯度装置还可在离开AB 连线一定距离(AB/5范围内)且平行AB 的旁侧线上进行观测(见图2-2)。
YX图1-2 旁侧中梯装置示意图中间梯度法利用两个电极A 和B 供电,另两个电极M 和N 进行测量。
其特点是:供电电极距AB很大,AB>MN一般AB=(30—50)MN;在工作中A和B是固定不动的,MN则在AB之间中间3/1范围内逐点移动进行观测。
激发极化法方法技术作业指导书样本
激发极化法方法技术作业指导书XX省地质调查院二〇〇七年七月十日1. 主题内容与适用范围本指导书依据DZ/T0070—93《时间域激发极化法技术规定》对时间域激发极化法工作的基本要求和技术规则予以细化及指导。
本指导书适用于地质矿产勘查及水文工程地质勘察中的时间域激发极化法工作。
2. 激发极化法探矿特点2.1 能够发现和研究浸染状( 体极化) 或块状( 面+体极化) 矿体, 当矿体的顶部或周围有矿化( 或其它导电矿物矿化) 的浸染存在时, 能够发现规模较小或埋藏较深的矿体;2.2 作为勘查方法, 激发极化法不但用于普查硫化矿床, 某些氧化物矿床、 地下水、 检查其它物化探异常, 而且当有色金属、 贵金属、 稀有元素矿产与黄铁( 黄铜) 矿化或其它矿化共存时, 可借以间接发现和圈定有用矿体或矿化带。
2.3 常见的黄铁( 黄铜) 矿化、 石墨化、 炭质、 磁铁矿化或其它分散的金属矿化同样能够产生激电异常, 要注意区分矿( 化) 异常与干扰异常。
2.4 纯地形不产生激电异常, 观测结果受地形和其它因素( 浮土加厚、 找金属矿时含水断裂带的存在) 的影响较小。
3. 激发极化法技术设计 3.1 装置、 工作方式和时间制式 3.1.1 常见六种装置。
3.1.1.1 中间梯度装置( 常见于普查)a. AB 极距由测深极距选择, 以对探测对象获得最大而稳定Ms 极大值时为准。
在电源功率允许条件下, AB 极距尽量大一些。
MN 极距≥(501~301) AB; b. 观测( 方式) 可用全域测量;c. 当测线长度大于AB 极距时, 需移动AB 极距完成整条测线观测时, 相邻测段应有3个以上重复观测点;d. 一线供电多线观测时, 旁测线与主测线的最大距离应视讯号强弱而定, 一般控制在AB 距的1/3~1/5范围内。
3.1.1.2 联合剖面装置( 常见于详查和勘探)a. AO ≥3H( H 为探测对象顶部埋深—一般根据地质情况或其它物探结果推定。
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(1993年5月18日发布,1994年1月1日实施)目录1 主题内容与适用范围 (1)2 引用标准 (1)3 技术符号 (1)4 总则 (2)5 技术设计 (2)6 仪器设备 (7)7 野外工作和技术保安 (10)8 野外观测质量的检查与评价 (13)9 观测结果的整理和图示 (14)附录A 极化率的测定与质量检查 (17)附录B 时间域激发极化法野外记录本格式 (20)附加说明: (21)1 主题内容与适用范围本标准规定了对时间域激发极化法工作的基本要求和技术规则。
本标准适用于地质矿产勘查及水文工程地质勘察中的时间域激发极化法工作。
探测石油及天然气中的激发极化法工作亦应参照使用。
2 引用标准DZ/T0069 地球物理勘查图图式图例及用色标准3 技术符号4 总 则4.1 时间域激发极化法是以岩(矿)石、水的激发极化效应的差异为物性前题,用人工地下直流电流激发,以某种极距的装置形式,研究地下横、纵向激发极化效应的变化,以查明矿产资源和有关地质问题的方法。
4.2 非矿化岩石的极化率很小(1%~2%,少数3%~4%)而矿化岩石和矿石的极化率,随电子导电矿物含量的增多(或结构)而变大,可达n%~n ·10%。
二次场的衰减特征与极化体的成分(包括含量)、结构相关。
4.3 激发极化法作为探矿手段,具有如下特点,a. 可以发现和研究浸染型矿体。
当矿体的顶部或周围有矿化(或其他导电矿物矿化)的浸染晕存在时,可以发现规模较小或埋藏较深的矿体,b. 观测结果受地形和其他因素(浮土加厚、找金属矿时含水断裂带的存在等)的影响较小; 已常见的黄铁矿化、石墨化、磁铁矿化或其他分散的金属矿化,同样可产生激电异常。
4.4 激发极化法目前主要用于普查硫化矿床、某些氧化物矿床、地下水、检查其他物化探异常,有时还用于探测石油天然气。
某些有色金属、贵金属、稀有元素常与黄铁矿化或其他矿化共存,因而可借以圈定有用矿产的矿化带。
4.5 发极化法宜在下述地质条件的地区布置工作,a. 地质条件比较简单、勘查对象与围岩和其他地质体之间具有较明显的极化效应差异的地区:b. 地质条件比较复杂,但用综合物化探方法、地质方法能够大致区分异常的性质或能减少异常多解性的地区。
4.6 激发极化法不宜在下述地区布置工作,a. 地形切割剧烈、河网发育的地区,b. 覆盖层厚度大、电阻率又低(形成低电阻屏蔽干扰),无法保证观测可靠信号的地区;c. 无法避免或无法消除工业游散电流干扰的地区。
5 技术设计5.1 装置与工作方式和时间制式 5.1.1 装置为取得预期的地质效果,应根据测区的地质条件和勘查任务,适当地选择装置类型。
常用的装置有六种。
5.1.1.1 中间梯度装置本装置敷设一次供电电极(A 、B ),可在一个较大的范围内观测,且异常形态简单,易于解释,常用于普查。
设计时应注意下述要求:a. AB 距应通过测深试验选择。
如果电源功率允许,且AB 距增大时异常并不明显减小,在观测仪器检测能力允许的条件下,AB 距可尽量的大一些。
MN 距应适合关系式:1(50MN ~1)30Z AB 。
用横向中间梯度装置确定矿体走向长度时,允许采用比纵向中间梯度装置有较大的MN 极距;b. 观测范围限于装置的中部。
这个范围不应大于AB 距的三分之二;c. 当测线长度大于三分之二AB 距,需移动AB 极完成整条测线的观测时,在相邻观测段间应有2~3个重复观测点,d. 一线供电多线观测时,旁剖面与主剖面间的最大距离,应不超过AB 距的五分之一。
5.1.1.2 联合剖面装置本装置勘探深度较大,在一个测点可获得两种参数的四个值。
因生产效率低,多用于详查和勘探阶段。
比较适用于研究相对围岩为低电阻率、陡产状的地质体。
电极距选择应注意下述要求;a. AO ≥3H (H ——拟探测地质体顶部埋深);b. 电阻率联剖表明,对良导电的陡立薄矿脉,最佳电极距1()2AO L d =+,式中: L ——矿脉走向长度;d ——矿脉延深长度。
c. MN=(1/5~1/3)AO ;d. “无穷远”极,应垂直测线方向布设,它与最近测线的距离应大于或等于AO 的5倍。
当斜交测线方向布设无穷远极时,它与最近测线的距离应超过10倍AO 。
5.1.1.3 轴向偶极_偶极装置本装置适用于小比例尺短导线工作方式的普查工作。
它比中间梯度装置具有较高的横向分辨力。
偶极测深用于研究极化效应的垂向变化,以识别异常源的空间分布形态。
解释较复杂。
设计时应注意:a. 剖面极距(OO ′)的选择,同5.1.1.2联合剖面装置(O ,O ′分别是AB 、MN 的中点);b. OO ′的中点为记录点;c. 偶极测深,对AB=MN=a ,OO ′=(N+1)a 。
隔离系数N=1、2…。
一般取a=(1/6~1/4)OO ′。
拟断面图的标点数位于OO ′中垂线上,下取O ,O //2处。
5.1.1.4 对称四极测深装置本装置用于研究地层电性的垂向变化,可大致解决地质断面和极化体空间分布问题。
因生产效率低,通常在重点异常区布置测深点,测深剖面或面积性测深。
设计时应注意:a. 最小AB 距应使测深曲线的前段有渐近线。
最小AB/2为1.5m 或3m 。
如果只是为了求出极化体顶端埋藏深度,可不测出后支渐近线;b. 电极排列方向应视任务而定。
如研究极化体的产状,应垂直于极化体的走向布极;当极化体为低阻且沿走向有一定长度时,为了取得明显的异常和确定极化体的走向长度,则应顺极化体走向布极。
面积性测深,各点的布极方向应基本相同。
为研究极化体的方向性时,可做十字测深;c. 测深受地形影响较大。
因此,当极化体上方地形起伏较大时,电极排列方向应尽可能的与地形等高线方向一致。
在敷设小极距时,如电极附近存在突变地形,应设法避开或在记录本中加注;d. 两相邻AB 距的确定。
在模数6.25m 的对数纸上,取0.8~1.2cm ,使其大致均匀分布。
不等比装置的MN 极距与相应AB 距的比,一般保持在1/3~1/30的范围。
等比装置的MN 距与AB 距的比宜为1/3~1/10。
5.1.1.5 近场源装置本装置以测量供电电极邻近的二次场电位差为特点。
在供小电流条件下,便可有较大的观测信号强度,所以它具有轻便、经济的优点。
适合在交通不便的山区使用或用以快速检查化探异常。
设计时应注意:a. 选择MN 距时,除考虑地质任务外,还应注意工区的噪声水平。
干扰大时,MN 距应小些;b. 布置“无穷远”极时,以使6极不在M 极和N 极处产生一次和二次电位为原则。
其具体位置和远近,可依具体条件灵活选择。
5.1.1.6 地下供电装置本装置用于圈定矿体和解决矿体间的连接问题。
当充电点靠近极化体时,属非均匀极化,测得的异常比其他装置的异常要复杂一些,因此在地电条件比较简单时,方采用此种装置。
设计时应注意,a. 充电点应选在极化体下盘,以极化体中心或下端相应部位最佳;b. 在充电点投影上方,采用充电梯度装置时,为避免视极化率出现大正大负现象,可改变MN方位测量;c. 每一个观测点上测量电极的排列方向,原则上应与该点总电场向量方向(R)一致。
施工时,取测量电极与充电点在地面投影点上的连线方向排列。
为避免每个测点均需改变测量电极排列方向,通常在每个测点上,沿剖面方向(X)和垂直剖面方向(Y)作两次测量,计算出总场向量。
也可综合使用上述两种方法。
通常在从充电点到测线所引垂线的两侧进行X和Y两个方向的观测。
距两侧较远地段(此距离视充电点埋深而定),可只进行X方向的观测;d. “无穷远’极与充电点间的距离,应不小于工区对角线长度的5倍。
5.1.2 工作方式工作方式可分为短导线工作方式和长导线工作方式两种。
为工作方便和有较高的生产效率,通常采用短导线方式(干扰大的地区改用外控)工作。
5.1.3 时间制式选择5.1.3.1 脉宽时间域激发极化法供电方式有单向长脉宽和双向短脉宽两种。
在普查和大部分详查区应采用双向短脉宽供电方式。
研究异常或解决某些特定的问题时,也可采用长脉宽供电方式。
5.1.3.2 延时a. 一般情况下,二次场电位差与断电后的时间呈近于指数衰减。
因此取短延时二次场电位差大,观测精度高,b. 时间域激发极化法也存在电磁耦合干扰,其强度与t-1、ρ-1、L2的乘积成正比(t为断电后计算ηa 的时间,ρ为均匀大地的电阻率,L为供电电极与测量电极间的距离)。
为了减小大地的电磁耦合影响,又能测得较大的极化电位差,在选择延时时,需综合考虑上述因素的作用,以利突出异常。
5.1.3.3 采样宽度使用具有选择采样宽度功能的仪器时,采样宽度适当大些有利于克服高频干扰,提高观测精度。
但为研究放电特性时,采样宽度宜窄些。
5.1.3.4 采样块数使用具有选择采样块数的仪器,普查时采样块数可少些;研究衰减曲线时,采样块数可多些。
5.1.3.5 迭加次数增多迭加次数,可以提高观测精度和抗干扰能力,但生产效率低。
应在保证观测精度的前提下,适当地选择迭加次数。
5.2 方法有效性分析5.2.1 在技术设计过程中,可依据下列资料对方法的有效性进行分析:a. 邻区或其他条件类似地区的实际工作结果;b. 正演计算或模拟实验结果;c. 踏勘和现场试验结果。
5.2.2 设计过程中,应详尽地分析配合它种方法解决地质问题的可能性程度。
5.2.3 踏勘和试验工作5.2.3.1 踏勘主要目的是了解工区概况,以确定方法的有效性。
踏勘应包括下列内容:a. 核对地质情况及研究程度、了解可供利用的山地工程、测绘标志、以前的物化探测网及异常标志等;b. 了解可布测区范围、测线方向和长度;c. 了解工区地形、地貌、通视和交通运输等工作条件;d. 收集(测定)主要岩矿(包括第四纪盖层)石的极化率和电阻率参数;e. 了解地质和人文干扰因素的种类、强度及分布等情况;f. 采集少量矿样及高极化率的岩石进行分析测试。
初步了解有用矿产的种类、矿石富集程度及与电性参数的关系。
5.2.3.2 现场试验工作技术试验剖面,应选在地质情况比较清楚且地电断面相对比较简单的地段并尽可能使其通过天然露头和探矿工程。
现场试验应解决如下问题:a. 二次场电位差的大小和干扰强度,能达到的观测精度;b. 多种岩(矿)石的极化特性;c. 选择电极距;d. 选择供电脉宽。
采用短脉宽供电方式工作时,在能保证获得明显异常和观测精度的情况下,应选择较短的脉宽,以提高生产效率。
用长脉宽供电方式工作时,一般取ΔU2。
达饱和值百分之九十以上的时间为供电脉宽。
条件允许时,技术试验应尽可能的与踏勘结合进行。
5.3 工作精度5.3.1 设计时间域激发极化法工作的总精度时,应主要依据下述两点:a. 根据地质勘查的目的任务,应能够探测与分辨最小勘查对象产生的最弱异常的原则。