“SDJ—KT型孔中激电可调测量电极距装置”获发明专利

近日,由中国有色金属工业昆明勘察设计研究院研发的“SDJ—KT型孔中激电可调测量电极距装置”获得发明专利。“SDJ—KT型孔中激电可调测量电极距装置”适用于磁性和非磁性环境中的孔中地井方式激电测量及寻找硫化物金属矿和铜矿等。通过调节MN电极的间隔,在深孔中也可取得较强的有用信号,保证采集数据真实,易于发现井旁及井底盲矿,提高钻孔见矿率。     

层状介质背景下地-井方位激电异常分析与解释

为了更好地探究层状介质背景下井旁隐伏矿体的地-井方位激电异常特征,首先研究了地-井三维激电的有限元正演模拟算法,并编制了程序;然后构建三维地电模型并进行正演模拟,讨论层状介质背景下地-井方位激电异常,并分析其异常特征规律;最后通过比值法归一化压制层状介质背景,突出局部异常。理论和算例表明,比值法归一化处理是地-井方位激电观测中消除层状介质背景异常影响的有效方法。     

井中激发极化法在矿产资源勘探中的作用

通过介绍井中激发极化法（简称井中激电）地-井方式寻找井旁、井底盲矿的基本原理以及野外应用实例;介绍井中激电井-地方式探测深部盲矿、圈定矿体走向的原理和实例;介绍井中激电井-井方式探测井间盲矿实例,较系统地综述了井中激电（电阻率）在矿产资源勘探中的作用。     

地-井方式激电确定矿体空间位置

为更好地解决井旁矿体的勘探及盲矿的预测问题,探讨了地-井方式激发极化法对于井旁的规则形体(矿体)的激电影响;采用解析投影法,以球体和板状体两种模型为例,遵循"单井—多井"的激电规律来判别矿体的空间位置。最后,归纳总结出地-井方式激电在实际工作中的使用条件,能够快速判别井旁盲矿体的空间位置。结论指出,合理的施工方式以及适量的观测数据对预测矿体的产状具有积极作用。     

利用激电测井划分蚀变破碎带

根据蚀变破碎带型贵金属及多金属矿床多存在高极化的金属硫化物这一特性，利用常规的激电测井及井中激电法，采用１－２ｍ小极距，配合５－１０ｍ大极距梯度测井，井中地－井方式，井口零方位和γ≠０的主，反两方位。通过对蚀变破碎止不同装置的激电测井曲线特征的讨论，提出了利用常规激电测井对蚀变破碎带进行划分的方案。     

电法测井的三维有限差分正演

研究了电法测井不同测量方式(井—地,地—井,井—井)下点源场井中电法的三维有限差分数值模拟。采用六面体网格剖分方式来对模型进行剖分,运用一维非零元素行压缩存储模式来存储系数矩阵,减少了内存需求和计算量;采用不完全Cholesky共轭梯度(ICCG)方法来求解线性方程组,提高了求解效率;编制了相应的程序实现了井—地、地—井、井—井、倾斜井条件下的电法测井三维有限差分数值模拟。设计的算例结果验证了该算法的正确性和效率性,并且分析了各种情形下的异常特征,为进一步的反演工作打下了基础。     

地—井瞬变电磁响应特征研究

地—井瞬变电磁法作为瞬变电磁法的一种装置形式,由于其接收探头在钻孔或井下巷道中,靠近目标异常体,具有电磁干扰小、有用信号强等优点,越来越多地被国内外学者所研究。本文采用时域有限差分法(FDTD),以回线源为激发源,建立含板状体和矩形低阻体的地质模型,从地面—井筒观测方式和地面—巷道观测方式的角度,计算矩形回线源在半空间中产生的地—井瞬变电磁场响应,并对其响应的特征及规律进行研究,研究结果表明当有多个异常体同时存在时,地—井瞬变电磁能够区分出不同的异常体存在,并且能够对不同异常体的埋深和横向位置准确定位,为地—井瞬变电磁法定量解释异常体埋深和位置提供参考依据。     

时间域激电测深不同装置数据去耦分析

为消除激电测深中的电磁耦合干扰,根据频率域和时间域可相互转换的理论,采用静态IP和cole-cole参数的全波形IP、延时反演去耦方法,实现了快速去耦,最大限度地保留了激电信息。以山东沂南金矿金场矿区等为例,对时间域激电测深数据进行了去耦前反演与去耦后反演,结果表明：对称四极装置和非常规电极排列的电磁耦合效应随电极距的增大而增强,电磁耦合的影响深度大部分在时间域激电测深反演断面150 m以浅;非常规电极排列采用三极+四极+偶极混合共线装置,其产生的电磁耦合干扰明显大于对称四极装置和单极—偶极装置;非共线单极—偶极装置的时间域激电测深电磁耦合影响较小。     

井中激电在广元大滩槽子沟多金属矿区的应用效果

1984年在四川广元大滩槽子沟铅锌矿区开展井中激电工作,在地质构造比较复杂的情况下,通过激电测井(地－井和井－地方式)在确定矿层厚度、埋深及延伸方向等方面都取得了一定的地质效果.     

基于有限单元法的激电参数正演数值模拟

通过利用有限单元法模拟频率域激电法中的重要参数幅频率Fs和相频率Фs,研究Fs、Фs在三维地电条件下的激电响应特征。首先,在有限元方法中,使用六面体和四面体相结合的剖分单元,对大地模型进行离散,通过计算不同频率下的Cole—Cole模型复电阻率响应,替换模型中的体极化模型,最后模拟得到了频率域激电法中的主要参数。通过对比分析,证明了该方法程序简便、准确,也证明了相频率参数可作为一种有效区分时间常数不同的极化体方法。     

常规物探方法在深部隐伏矿体勘查中的应用——以河北四家井铁铜矿为例

高精度磁测不仅能够发现强磁性铁矿床,亦能对主要控矿容矿构造、地质单元进行划分和圈定;时间域激发极化法,通过中梯普查测量能有效地圈定金属硫化矿床的激电异常,对该异常的激电测深测量,可定性、定量地计算出隐伏矿床的产状、埋深、规模及空间展布特征等.文章阐述了在河北省涞水县四家井铁铜矿深部矿体勘查中采用电、磁法结合的方式取得了较好的地质找矿效果.     

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.     

中深部矿产资源勘探井中阵列激电方法研究

激发极化法具有观测参数多、观测装置灵活以及对电子导电矿物反应灵敏等特点，在矿产资源勘探中优势明显。为提高激电法对中深部矿产资源的探测能力，这里借助井地观测空间与钻孔揭露的地质信息，系统研究了井中激电阵列观测方法、正演模拟与反演成像技术。首先，设计了两种井中激电阵列观测方法；然后，推导了连续介质模型井中激电2.5维有限元正演模拟的理论公式，给出了井中激电多装置联合约束反演的线性方程；最后，对复杂地电模型的模拟数据和水槽实验数据进行反演试算，验证了本文研究的井中阵列激电法在中深部矿产资源勘探的可行性。     

组合激电测深装置的应用与研究

在有色金属矿产勘查中,激电测深由于工作效率低,仅在重点异常剖面布置几个测深点,未能在工区更多剖面发挥出应有作用。为了提高激电测深野外数据采集工作效率,先后引进梯度电测深及借线遥控电极,并且自制"多极距中梯测深电极集中器",组合成一种新的遥控梯度电测深采集装置。该装置在小极距时采用对称四极(亚对称四极)测深装置,在极距较大的情况下更换成中间梯度测深装置,组合完成激电测深剖面观测。通过遥控电极阵列方式代替传统测深"渐进式"的扩大电极极距方式,提高了电测深的观测效率和解释能力。将这种新的中间梯度激电测深装置应用在构造、地层复杂的金矿勘查区,结果表明,它能大大提高激电测深效率,取得较好勘查效果。     

激电中梯装置测量长方异常体的三维正演模拟及启示

激电扫面实际测量时,由于测线布设方位和地下地质异常体的走向不尽一致,从而导致测量结果不同,给物探异常的解释带来了困难,甚至会引起误导,因此这里利用数值模拟方法,计算了激电中间梯度法测量条件下二度异常体在不同方位测量条件下的三维响应规律。首先实现了有限单元法三维正演的公式推导及其数值解求解;其次通过一维模型计算了数值解和解析解的误差,验证了本文中理论计算方法的有效性;最后设计了三维模型进行了理论计算,发现了激电中间梯度装置条件下二度异常体的走向和测量剖面方向成不同夹角时的面上响应规律。研究结果表明:随着两者夹角的增加,激电异常体的规模和形态逐渐与设计异常体一致,且两者夹角在60°~90°之间探测的实测数据较为可信。     

中梯装置相位激电电磁耦合研究

相位激电法由于具有设备轻便和探测效率高等特点,被越来越多地应用于矿产资源勘查中。相位激电是频率域激电一种,工作中无论采用何种观测装置,都存在着电磁耦合的影响。这里在对中梯装置相位激电电磁耦合影响因素和电磁耦合频率特征研究的基础上,给出一种去除电磁耦合影响的两频校正方法,该方法可基本消除电磁耦合影响,还原激电异常的真实形态。     

用类磁法计算井中激电异常

近年来,由于势场理论和计算技术的发展,磁法勘探正、反演问题的解法越来越完善.因此,利用电场和磁场异常之间形式上的类比关系,计算矿体的井中激发极化异常,在一定条件下可以简化金属矿井中激电异常的正、反演计算,便于进行电算数据处理,从而加深对井中激电异常性质和特征的认识与研究,提高推断解释水平. 由于椭球体磁场公式有普遍的适应范围,文中以此作为类比计算的基本公式.     

巷道环境因素对激电测量影响度的探讨

针对煤田、矿山等巷道超前探水,隐伏陷落柱、构造裂隙等不良地质体探测的关键技术问题,应用有限元数值模拟技术实现了巷道三维复杂条件下激电观测的快速正演算法及程序。本文在三维有限元正演基础上,分析计算了巷道本身对巷道顶底板激电探测的影响规律,并用理论模型数据检验改正效果。     

井—地三维激发极化数据快速反演

为实现井—地激发极化数据的快速反演,分析三维有限元正演四面体网格剖分形成的系数矩阵的元素规律,应用MSR非零元素压缩存储和SSOR-PCG方程求解技术,提高了正演执行效率。在正演基础上,利用Jacobian矩阵与正演方程的简单关系,采用共轭梯度法求解最小二乘目标函数的模型修改量,避开Jacobian矩阵的直接计算和存储,实现了三维井-地激电数据的分钟级快速反演。模型正演合成数据的反演结果表明,能基本再现已知的模型。     

复杂地形下高密度激电法2.5维有限单元法数值模拟

目前三维有限元模拟计算量大,计算效率低,对计算机要求较高,2.5维模拟是三维问题的简化,较好地克服了上述问题。在高密度激电法模拟中,模拟的点数一般较大,要求程序计算效率高,因此对高密度激电法2.5维模拟研究是必要的。首先给出了2.5维稳定电流场的边值问题及对应的变分问题;为了能更好模拟复杂地形对极化率异常的影响,采用三角形网格,有利于模拟复杂地形又有利于将其应用于反演计算。推导了基于连续电性介质的2.5维稳定电流场的有限元法,利用等效电阻率法,编制了2.5维高密度激电法有限元模拟程序,计算了水平地形及起伏地形下的极化率异常模型,并验证了方法的可行性,分析得出了山谷地形比山脊地形对极化率观测的影响大的结果。