四极梯度电测深剖面野外工作方法及其效果_高建东

四极梯度电测深剖面野外工作方法及其效果

高建东

中国冶金地质总局山东正元地质勘查院

对称四极电测深

n在我国，对称四极电测深是最常用的一种电测深方法。

n优点：对称四极电测深剖面的拟断面图可比较直观地大致反映目标体断面形态。

n不足：对称四极电测深的工作效率低，在大深度、大极距的对称四极电测深工作中，其工效低下的缺点尤为突出。

探索和研究

n2008年，中国冶金地质总局山东正元地质勘查院开展了“偶极＋三极＋四极”排列的混合电测深野外试验，取得了较好的效果。试验成果以“非常规电极排列在大功率激电测深中的应用”为题发表在《长春工程学院学报(自然科学版)》2009年01期，李忠平；n2012年，中国冶金地质总局山东正元地质勘查院开展了“标准对称四极电测深”与“四极梯度电测深”的野外对比试验，后面将介绍这次野外对比的成果。n桂林理工大学（葛为中、吕玉增）、河南有色地矿局7队（丁云河）、黑龙省有色金属地质勘查706队（王式东）等人先后也开展了这方面的研究。

B 电极

“偶极＋三极＋四极”混合电测深A 电极A 电极A 电极A 电极A 电极A 电极A 电极A 电极A 电极A 电极A 电极A 电极A 电极A 电极A 电极A 电极A 电极A 电极A 电极

多道激电仪多极距中间梯度剖面

A

电极

A 电极A

电极A 电极B 电极B 电极B 电极B 电极

四极梯度电测深

n将多极距对称四极剖面和多极距中间梯度剖面综合到一起，可构成一种由对称四极和亚对称四极排列组合的四极梯度电测深剖面。

n中间梯度电测深的电极排列处在对称四极和亚对称四极的状态，异常的拟断面图特征接近于对称四极测深，可以使用拟断面图作粗略解译，精细解译可通过计算机反演断面图完成。

n中间梯度电测深可达到与对称四极测深几乎相同的效果，但是它的工作效率可大幅度提高，极距越大，效率提升幅度越明显。

“对称四极＋中间梯度”测深B 1A 11A 111A 111B 11A 222A 22222B 22B 222B B 2333A 33A 33B 3B 3333B 3B 3A 444A 44B 44444B 5B 55A 5A 5A 5A 7A 6B 7B

6A 8B 8

中间梯度电测深野外试验

n四极梯度电测深的理论这里不作赘述，有兴趣者可参阅相关资料。

n以下介绍冶金山东正元地质勘查院2012年开展的科研项目——“梯度电测深新技术应用研究”成果。研究项目以野外实测剖面对比的方式，在3条测深剖面上同时进行了四极梯度激电测深和对称四极激电测深。对比结果表明：四极梯度激电测深剖面的地质效果与对称四极剖面基本相同，在某些细节方面甚至还优于常规对称四极电测深，并且可提高野外工作效率50％以上。

中间梯度电测深工作方案

n四极梯度电测深工作由外业观测和内业反演两部分组成。

n与对称四极测深资料可仅由拟断面图解译不同，四极梯度电测深拟断面图一般仅用于大致的定性解释，详细解释应利用反演成果。

n反演软件：中间梯度电测深剖面反演软件(GranSINV2.1)

外业观测

n将整条电测深剖面作为一个工作单元对待，将以往电测深常用的“点循环”测量方式改变为“极距循环”。即首先对各个测深点的第一个极距进行测量，然后测量各个测深点的第二个极距，……，直至将对各个测深点的最后一个极距测量完毕。

n小极距时，按照对称四极剖面的方式测量；n大极距时，则按照中间梯度剖面方式测量。n野外观测时的数据质量可根据重复读数和同一极距相邻测深点剖面曲线的圆滑程度估计。

仪器设备

n中梯测深剖面野外工作以使用多通道激电仪为佳（例如：加拿大GDD多道激电仪、美国GDP32电法工作站、加拿大V8电法工作站、重庆奔腾WDJS-3系列多道数字激电仪等）。

n也可以同时使用多台一致性程度较高的普通单道激电仪，但是其工作效率和采集的数据质量要稍弱于多通道激电仪。

内业成图及反演

n与三极测深等不对称测深类似，中梯电测深剖面这种不对称电测深的剖面资料解译应以整条剖面为最小单元，中梯电测深剖面可绘制拟断面图用于定性解译。但是不宜进行单个测深点解译，也不宜绘制单个测深点的电测深曲线。

n梯度测深剖面由“对称四极测深＋中梯测深”混合组成：小极距用对称四极测深，大极距用中梯测深。拟断面图由上半幅的对称四极测深拟断面图和下半幅的中梯测深拟断面图拼接而成。中梯电测深剖面拟断面图可用粗略的简便方式绘制，其点位横坐标为MN的中点；纵坐标Z可取供电极距比例算术坐标。这种粗略而不确切的的拟断面图可作大致的定性解释。

内业成图及反演

n与标准的对称四极测深剖面相似，中梯测深剖面数据也可使用二维反演软件计算出“真”断面图像。

n一般来说，中梯测深资料应作二维反演，获得带地形的电阻率／极化率“真”断面图像。中梯测深的拟断面图是中间成果图件，反演断面图是梯度测深的最终成果图件。

试验区地质地球物理特征

n试验区属矽卡岩型金铜铁矿区，矿体多呈似层状、扁豆状、透镜状、囊状或不规则状产在岩体与地层接触带或附近的地层层间薄弱带内。n矿体规模小（一般50～150m），数目多，形态复杂，矿化不均匀，往往密集成群分布。

n矿石主要有磁铁矿、含金铜磁铁矿、含金铜矽卡岩、含金铜大理岩型四种类型；矿石构造主要有块状、浸染状、脉状、网脉状等。与成矿作用有关的围岩蚀变主要有矽卡岩化、角岩化和大理岩化。

n含磁铁金铜矿石、含金铜磁铁矿石、含金铜角岩以及黄铁矿化角岩、黄铁矿化细晶岩标本极化率平均值为3.36%～8.46%，电阻率为20～124Ω.m，具低阻高极化特征；

n未矿化的角岩极化率很低，均值0.2%，花岗岩、花岗片麻岩、闪长玢岩及灰岩等其它岩石极化率均值为0.2%～2.7%，电阻率均值为119～328Ω.m，呈相对高阻低极化特征。矿区内无炭质岩层。