长导线源瞬变电磁响应中激电效应的影响特征

长导线源瞬变电磁实际测量时,经常观测到二次场衰减曲线的"符号反转"现象,这主要由于激发极化效应(IP效应)引起,这种现象对瞬变电磁响应数据和解释的可靠性产生影响。为了探讨IP效应对瞬变电磁的影响规律,首先在均匀半空间中研究激电效应影响规律,得出影响瞬变电磁响应的主要参数,然后引入相对误差表征极化效应的影响程度,来研究典型层状模型中极化层厚度和极化层埋深对瞬变电磁响应影响规律,最后以某石墨矿区地质物性参数为基础,对受激电效应影响的长导线源瞬变电磁数据解释,研究激电效应对实测数据的影响。通过研究得出结论:在均匀半空间模型中,零频电阻率和极化率对瞬变电磁响应的影响较大;对层状模型和实测数据的研究发现,当极化层的厚度、埋深和电阻率在一定范围内影响最大,而且即使实测石墨矿的极化率远小于这里采用的极化率值,但造成的影响不可忽略,因此表明激电效应对瞬变电磁的影响是复杂的。     

激发极化介质的瞬变电磁一维正演

为了研究激发极化介质所产生的激电效应对瞬变电磁的响应规律,先求解相同装置的频率域电磁法响应,将表征介质激电效应的Dias模型在频率域中引入,然后采用正弦变换得到带有激电信息的瞬变电磁响应;重点讨论均匀半空间和层状可极化大地下的瞬变电磁响应特征。通过正演模拟分析得到:在均匀半空间情况下,极化率越大极化效应越强;激电时间常数越大,出现激电异常的时间越晚;极化电阻系数越大,出现激电异常时间越早。对于中间层极化率相同的不同电阻率的三层模型呈现如下规律:H型地电断面反映极化层能力最强,K型反映极化层能力最差,A型和Q型介于两者之间。     

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。     

航空感应激发极化效应及其在铀矿等金属矿产勘查中的应用研究

近年来,国内外学者在航空瞬变电磁数据中发现了“负瞬变”现象,即dB/dt响应晚期道出现负值,被称为“航空感应激发极化(AIIP)”效应。目前,研究该效应是航空瞬变电磁技术领域的热点和前沿课题之一。文章总结了AIIP效应产生的原理,首次利用国内实测数据提取了AIIP效应信息,结合实例讨论了AIIP效应在铀矿等金属矿产勘查中的应用前景。结果表明,AIIP效应可由深部可极化体引起,可用薄膜极化和电子极化来解释,与已知金、铁、铅锌多金属矿和铀矿具有较好的对应关系。综合分析,笔者认为AIIP效应联合航磁可以解决航空瞬变电磁对中高阻矿体响应不佳的难题,AIIP效应反映的可极化体埋深与所使用的仪器、所处地区整体岩石的电阻率和矿石矿物中硫化物的多少有密切关系,可将AIIP效应信息作为航空瞬变电磁资料解释的一种参数进行应用。     

时间谱电阻率法可行性初探

基于层状导电和可极化大地表面，电偶源电场水平分量和磁场垂直分量时间导数瞬变响应的计算结果，分析和概括了水平分量和时间导数阶跃响应随电磁（ＥＭ）和激电（ＩＰ）效应的变化规律。并在此基础上，初步探讨和肯定了建立时间谱电阻率法的可能性。     

相位激电和时域激电对激电效应响应关系研究

相位激电法和时间域激电法都是以岩(矿)石的激发极化效应为基础的,极化相位和视极化率都是对岩(矿)石激发极化效应强弱的反映。这里通过数值模拟和矿区实测数据的分析,表明两者对可极化体激电效应的响应存在关联,在一定条件下,可建立关系式进行相互转换。     

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.     

综合电法在贵州威宁县大箐脚铅锌矿勘查中的应用

在贵州威宁县大菁脚铅锌矿勘查中,通过激电中梯和激电测深,圈定了5个强度较小的高极化低阻异常,推断1#、2#和3#为铅锌矿致异常,对2#异常钻探验证认为,因地形高差较大影响激电异常推断的准确性,采用瞬变电磁法进一步确定了异常体的空间位置,在1#高极化率高二次电位低阻复合部位推测见矿,达到了电法组合使用,提高解释推断准确性的效果,值得下一步找矿参考借鉴。     

考虑激电效应的二维大地电磁测深正演

通常情况下地下岩矿石在通电的情况下,不仅表现出电磁效应,还表现出激电效应,在激电效应强烈的地区两者难以分离。笔者通过对均匀半空间中两种极化体的正演模拟,分析Cole--Cole模型参数对极化体的影响规律。模型正演结果表明:激电效应的存在会使视电阻率值增大,不同激电参数对视电阻率产生的影响不同,其中极化率对视电阻率的影响最大;极化率越大,视电阻率越大。     

航空激发极化测量的特殊条件

应用通用的时间域航空电磁测量装置能够空中激发极化测量，但需具备如下条件；在面岩石电阻率很大而常规电磁响应很小，地面岩石极化率很大，即激电响应远远大于电磁响应，实测的电导率频散必须在电磁测量系统接收的频率域内。本文以ＧＥＯＴＥＭ仪器在加拿大高纬度北极圈内航空电磁测量所获得的负瞬变响应为例，论述了航空激电测量及其应用的特殊条件。尽管用于解释数据的电导率频散很大，但它们与一些实验室测得的结果是一致。虽然