二维视频谱参数正演计算

时域激电是应用最为广泛的地球物理方法之一,当今主流的时域激电仪可以采集到蕴涵频谱信息的多时窗视充电率,然而,其资料解释仍然沿用传统的方法,只利用了视电阻率和某一时窗的视充电率,其他数据则遭到弃用,造成了资源浪费。本文从点源二维直流电场的边值问题和视充电率的采集方式出发,采用等效电阻率方法,推导出Cole-Cole地质模型的多时窗2D视充电率的正演计算方法,利用最小二乘法实现2D视频谱参数的正演。算例表明,由时域激电数据中提取出频谱参数信息是可行的,频谱参数的运用可以提高时域激电的可靠性和准确性。     

时域激电数据进行频谱参数的反演方法及应用

Cole-Cole模型的频谱参数可以用于区分引起激电异常的极化体和寻找深部矿(化)体,因野外工作效率低,在勘探中没有得到广泛应用。当前的时域激电仪器可以观测反映二次极化电位衰减的多个时段的视充电率数据,根据频谱激电和时间域激电可以相互转换的理论,提出一种由时域激电数据提取出Cole-Cole模型参数方法,可得到4个频谱参数:视充电率Ms、视频率相关系数cs、视时间常数τs和视电阻率ρs。在江西某矿区激电中梯测量中,运用该方法推测地下地质体的性质并经钻探验证,取得了良好的找矿效果。     

同时存在激电和电磁效应的频谱激电异常性质

本文根据数值模拟结果讨论了同时存在激电和电磁效应时,频谱激电法的异常性质.指出了低阻和高阻极化体上激电和电磁响应的空间分布形态和频率特性.验证了按两个柯尔- 柯尔模型的组合反演视复电阻率频谱,分离激电和电磁效应的合理性.并利用这种方法反演理论频谱的结果,讨论了激电视频谱参数的异常性态.文中还讨论了覆盖层和非各向同性对频谱激电法异常的影响.     

激发极化法在内蒙古阿荣旗矿产远景调查中的应用

激发极化法是寻找硫化物金属矿床的一种有效方法,被广泛应用于矿产勘查中.在内蒙古阿荣旗矿产远景调查中,运用时间域激发极化法,通过激电中梯扫面测量后,绘制视电阻率与视极化率等值线平面图,迅速地圈定激电异常.依据地质与化探调查结果,选择其中3个激电异常区做激电测深.通过对激电测深数据反演,得到极化率与电阻率断面图,确定了潜在矿（化）体的形态.     

时域激电单极～偶极测深数据转换为施伦贝格尔测深数据及其二维反演

这里简述并图示了单极～偶极和对称四极装置测深原理及野外布极方式。根据单极～偶极装置视电阻率与施伦贝格尔装置视电阻率存在的内在关系,以及"等效电阻率法",给出了施伦贝格尔装置视极化率与单极～偶极装置视极化率的数学式,即时域激电单极～偶极装置测得的电性参数数据,可以转换为施伦贝格尔装置电性参数的数据,并对这两种测深装置视电阻率、视充电率分别进行二维反演、成图及对比,结合测区简单的地质特征,显示出两种装置测深具有相同的地质勘探效果。     

时域激电单极-偶极、偶极-单极排列测深法二维地电断面成像

介绍了不对称测深法装置的测深原理;在吉林某地进行了激电测深勘探,结果显示:正向单极-偶极和反向偶极-单极采集的视电阻率、视充电率原始数据在拟断面图的分布特征,和大地电磁测深原始数据受到的静态效应类似,视电阻率、视充电率受局部地形和电磁噪声的影响,在拟断面图中呈假的带状异常。正向单极-偶极、反向偶极-单极装置获取的视电阻率、视充电率数据也可分别进行二维反演,但联合单极-偶极/偶极-单极装置测深二维反演地质结果最好,具有采集的数据量大、激电信号强 、穿透深度大、勘探精度高等优点,根据视电阻率、视充电率二维反演在地电断面成像技术,能够准确确定电性异常体的空间分布,为钻探验证电异常提供准确的地球物理依据。     

中条山铜矿某工区激发极化法三极测深及其三维反演效果

文章简单描述了时域激电法原理、技术和测区地质概况及岩(矿)石电性特征.单极-偶极装置测深电阻率和充电率二维反演模型能够有效地圈定电性体在纵向和横向的分布特点,依据二维测深数据进行三维反演可获得电阻率和充电率异常曲线图,推测了不同深度范围内断裂和主要岩性分界,极化体空间分布位置和走向,钻探验证见铜矿化于划分的激电异常带,激电二维测深及其数据三维反演取得了较好的地质效果.     

时间域谱激电法在寻找石墨矿中的应用效果

本文概述了重复的方块脉冲电流的时间域测量得到的宽带信息求取Cole-Cole参数的方法.并介绍了安徽某石墨矿带在没有自电或充电率异常但有值异常的位置上,经钻探见到了石墨矿.解释为极化体埋藏深且电阻率很小之故.认为该法对发现深埋藏的极化体和良导极化体是有效的,可弥补自电和常规时间域激电法的不足.在该区值很大的异常上,均见到了质量较好的石墨矿,而充电率大但时间常数不大的异常均为石墨矿化所引起.     

时域激电谱有限元数值模拟

在时域柯尔-柯尔模型的时变电阻率表达式和时域激电法视参数计算公式的基础上,采用数字滤波法和等效电阻率法进行时域激电谱的迭代有限元数值模拟.模拟程序能够模拟不同围岩条件下各种地质体在不同装置下的激电异常特征,结果以文件和图形的方式直接输出,可为激电法的分析提供大量的信息.     

时域激电单极～偶极测深数据转换为偶极～偶极测深数据及其二维反演对比

这里简述和图示了单极~偶极、偶极~偶极装置测深原理及野外布极方式。根据单极~偶极装置视电阻率与偶极~偶极装置视电阻率存在的内在关系以及"等效电阻率法",推导出了偶极~偶极装置视极化率与单极~偶极装置视极化率的数学表达式。将时域激电单极~偶极装置测得电参数的数据,转换为偶极~偶极装置的数据,并对二种测深装置视电阻率、视充电率分别进行二维反演、成图及对比,结合测区简要地质特征,显示二种装置测深取得了较好的地质勘探效果。最后,分析了这二种装置测深反演结果相异的原因。     

基于Debye模型的时间域航空电磁激电效应正演模拟

时间域航空电磁法是一种高效的地球物理勘查方法。由于激电效应的存在,晚期道电磁数据经常会出现符号反转现象。此时,传统的不考虑激电效应的成像和反演方法无法恢复地下真实电性结构,因此需要开发含激电效应的电磁正反演模拟技术。本文提出了一种基于非结构有限元的时间域航空电磁激电效应三维正演算法。为描述介质的激电效应,引入Debye模型,利用频时转换将其变成时间域导数形式,进而采用无条件稳定的二阶后推欧拉方法进行时间离散。之后,采用基于非结构四面体网格的矢量有限元法,对麦克斯韦方程进行空间离散,实现含激电效应的时间域航空电磁正演问题求解。通过与均匀半空间模型的一维半解析解进行对比,验证了该算法的准确性。最后,计算了半空间和三维地质体具有不同极化条件时的电磁响应,发现可以根据航空电磁响应曲线的衰减特征,有效识别围岩及异常体的极化特征。此外,激电参数对时间域航空电磁系统的影响特征研究表明,地质体电阻率越高或者充电率越强,极化效应影响越严重。     

起伏地形下复电阻率法25维反演研究

复电阻率法以岩、矿石的频谱参数特性为勘探依据,多种参数的组合解释能为评价异常源的性质提供更为丰富的信息。但其反演问题一直没有得到较好地解决,已经严重地影响和制约了该方法的应用和发展。本文由频率域电磁场的偏微分方程出发,结合Cole-Cole数学模型进行公式推导,并利用有限单元法实现了复电阻率2.5维正演模拟,能够计算起伏地形条件下包含电磁效应的复电阻率响应。在此基础上,提出了利用多个排列的视电阻率和视相位数据的复电阻率反演方法,并在反演方程中加入了Occam法的光滑模型约束,能够对复电阻率参数直接进行大规模的全区反演,有效减弱了SIP反演中欠定性严重的问题。通过理论模型的反演算例表明,该方法能够快速、准确地反演出二维地质断面上所有单元的4种复电阻率参数,从而验证了该反演算法的正确性与稳定性。     

Cole-Cole模型参数在时间域激电找矿中的应用

常规的时间域激电法获得参数较少,仅有电阻率和极化率两个参数,这使得激电异常往往难以准确解译,具体体现在矿体解译信息量较少和探测分辨率差上,特别是在极化率或电阻率数值接近的一些共生及伴生的矿产勘探中,如炭质灰岩、黄铁矿和褐铁矿共生的一些矿山。为了丰富矿体地质信息,提高对矿体的认识,减少误判和漏判,文中利用激电效应的时间响应可用Cole-Cole模型来描述的特征,通过阻尼最小二乘法实现时间响应与时间域Cole-Cole模型的最佳拟合,从而获得多种Cole-Cole模型参数。实际应用证明,该方法经济、有效,可通过多种物理参数综合解释,实现对激电异常更全面的认识和正确的推断解释,同时提高了时间域激电在深部找矿中的分辨率。     

综合物探方法在探测多金属矿中的应用

本文主要介绍采用双频激电中梯剖面法、激电测深法和高密度电阻率法的综合物探方法在内蒙古某矿区大面积快速普查找矿中的应用模式。根据双频激电法幅频率（FS）参数对含矿（矿化）地质体呈高幅值异常特征,电阻率法视电阻率参数（ρS）对含矿（或矿化）地质体呈低阻异常的物性条件,多方法、多参数资料的对比解释,凸现综合物探方法找矿的地质...     

频谱激电法在豫西某铅锌银矿区中的应用

采用频谱激电(SIP)法对豫西某铅锌银矿区已发现的激电中梯异常进行了评价。利用V8多功能电法工作站9道轴向偶极—偶极装置采集数据,经过视谱反演后,根据从已知到未知的原则,总结了本区的物探找矿标识,确定了高充电率、中低阻梯度带、中等时间常数,低频率相关系数的视谱参数组合特征。根据地质矿产资料对具有"高—梯度带(中低阻)—中—低"组合特征的频谱激电异常进行了分类评价,并圈定了找矿靶区。根据圈定的找矿靶区进行了钻探验证,结果表明在定位的Ⅰ类异常靶区中寻找到较大规模的深部隐伏矿体,取得了较好的应用效果。     

一种反演频谱激电法视频谱求取真参数的方法

在激电效应引起的电阻率变化范围内,将稀释系数假设为常数的条件下,提出了利用归一化视谱和归一化真谱之间近似关系式,直接反演视谱求极化体真参数的方法。大量的反演算例表明,若固定m_2等于极化体的真充电率值,这种反演方法求得的参数β~'_2、τ~'_2和C~'_2值的稳定性很好。反演求得之c~'_2即为极化体的固有频率相关系数c_2:β~'_2约等于稀释系数实分量频谱的拐点值R_cβ_2;τ_2值虽然保持稳定,但和极化体的真时间常数值不同,不过,引入适当的系数可估算出真时间常数τ_2。     

南秘鲁QUELLAVECO铜矿激电测深异常

分析秘鲁南部大型斑岩铜矿床的激电测深资料,发现该区激电测深异常对金属硫化物矿(化)体及蚀变岩石有良好的反映;充电率大小与岩石中金属硫化物含量多少有关,电阻率高低与岩石蚀变强度有关;强黄铁矿化岩石引起高充电率异常,铜钼矿(化)体引起中等强度充电率异常,强蚀变岩石引起低阻异常,弱蚀变岩石引起中阻异常,无矿化、无蚀变岩石引起高电阻率、弱—无充电率异常。反演结果推断断面图及平面图对钻探施工有较大的指导意义。     

电测深法视电阻率对介质电阻率偏导数的计算

在前人工作基础上,对电测深法一维正演解析解递推电阻率转换函数求偏导,给出了电测深法视电阻率对介质电阻率偏导数的解析计算方法;根据Seigel体激发极化理论,采用视电阻率对介质电阻率偏导数矩阵的线性组合,计算出了电测深法的视极化率,其结果与"等效电阻率法"计算视极化率最大相对误差小于1.1%。在一次正演计算过程中就可以同时得到视电阻率、视极化率以及视电阻率对介质电阻率的偏导数矩阵,提高了计算效率,也为后续的多层地电模型电测深法数据优化反演计算提供了关键性技术。     

泰安地区岩溶富水构造激电测深法异常类型

大量的抗旱打井找水开发深层岩溶地下水资源实例证明,泰安岩溶区不同岩溶形态富水构造激电测深异常类型及成因有一定规律可循.富水构造上的电测深曲线异常类型可划分为缓升型、缓降型、低阻V型、低阻平台型,富水地段电测深视电阻率断面等值线异常类型可划分为低阻台阶型、低阻梯度带型、低阻U型.以溶洞等岩溶形态为主的富水带引起相对低视电阻率、低视极化率、低半衰时及衰减度低异常,出现激电测深法多参数“同步低”异常;以断层构造破碎为主的富水带引起相对低视电阻率及低视极化率异常,产生相对高半衰时及衰减度极大值异常,出现视电阻率与激电测深法多参数“反相”异常.     

视复电阻率频谱的一种近似反演方法

基于稀释系数不随频率变化的假设,导出了复电阻率视频谱与真频谱及柯尔-柯尔频散视参数与真参数之间的近似关系式。通过对理论视频谱进行的反演和计算证明,即使在稀释系数幅值随频率的相对变化达100%的情况下,选用特征频率的稀释系数值,所导出的视参数与真参数的近似关系式仍有实用价值。从而为频谱激电法资料的反演,计算极化体真参数提供了一种简便而有效的近似方法。