水下激发极化测深异常特征研究

利用有限单元法对水下激发极化测深进行数值模拟以研究其异常特征和适用条件.水下的电阻率测深和激电测深均可对水底地质体进行近距离探测,提高探测分辨率.而水底地形对视电阻率测深的影响很大.水底极化体有限元正演模拟的结果表明,水底地形对激发极化测深结果没有影响.采用水下激发极化法进行地质体探测是可行、有效的.通过计算不同水体和水底岩石电阻率对视极化率幅值的影响发现,水体电阻率是影响水下极化率测深的主要因素.由于海水的电阻率过低,观测视极化率异常微弱而不适合开展水下激电工作.     

双频道频谱激电非线性效应研究

利用双频道激发极化法，在封闭条件下和三维大水槽中，对４０余块各种天然矿物标本进行了频谱激电非线性效应研究．实验结果和理论分析表明，当电流密度增加到一定程度时，将出现激电非线性现象．用双频道频谱激电方法，将得到锯齿状频谱曲线．不同类型的矿物，锯齿状频谱曲线具有不同的特征，为评价激电异常源性质提供了新方法．     

考虑面极化效应时谐变电磁场的计算和模拟相似准则

根据频率域激发极化法（以下简称激电）的现有实验资料,导出了包括面极化激电效应和电磁效应的定解条件,提出了从Maxwell方程组出发同时考虑电法两大效应时谐变电磁场的计算方法。在此基础上讨论了电法的模拟相似准则。     

大功率激电在承德槽子沟金矿勘查中的应用

应用大功率激电法对深部隐伏矿体的探测是一种行之有效的方法。通过激电中梯对承德槽子沟金矿区进行激电面积性测量,圈定出与金矿伴生的金属硫化物及氧化物引起的激电异常分布区带,利用激电测深查明地下极化异常体的展布,而后结合已知地质、物性资料布置验证钻孔,并取得了较好的勘查效果。本文总结出利用大功率激电方法勘查隐伏金矿的行之有效工作模式,该找矿模式可广泛应用于同类隐伏金矿的勘探之中,必将有力提高物探方法寻找隐伏金矿的勘探水平。     

谱激电法中频率相关系数的应用

从电子导体激发极化（过电位）的电化学机理出发,导出了面极化系数的频谱表示式,得出面极化频率相关系数 c^（s）=0.5-1;从理论上证明了利用Cole-Cole模型描述体极化激电频谱的合理性,说明体极化频率相关系数c≤c^（s）.理论算例和实测结果表明,可以利用视频率相关系数在极化围岩背景上划分局部异常体,并按结构（矿物颗粒均匀程度和连通情况）区分引起激电异常的极化体.因此,在谱激电法中应重视这一参数的应用.     

激电和电磁效应对三维复电阻率正演结果的影响研究

复电阻率法(CR)又称为频谱激电法(SIP),是一种重要的激电分支方法,在矿产勘查中应用非常广泛.然而,在实际的频谱激电野外观测资料中,总是会受到不同程度的电磁耦合效应的影响.因此,研究同时存在激发极化效应和电磁效应的复电阻率性质,对频谱激电法的实际数据处理具有一定的参考价值.本文首先在均匀半空间条件下,进行了复电阻率法的正演模拟.分析了频率、收发距的改变对视电阻率和视相位的影响.然后在有低阻异常体存在情况下,同时采用三维积分方程法和三维有限差分法,研究了不同条件下视电阻率和视相位的变化.最后,根据对正演模拟结果的分析,总结出不同程度的电磁耦合效应对视电阻率及视相位的影响规律,为准确分析异常提供了依据.     

直接消除电磁耦合的斩波去耦方法

应用激发极化法时经常遇到电磁耦合的干扰.基于耦合效应和激电效应在双频波测量波形上具有不同的表现形式,提出一种在野外采集激电数据时,直接剔除电磁耦合而又基本上不损失激电信息的“斩波”去耦方法.本文从“斩波去耦”的方法原理、斩波对正常双频波产生的畸变、以及存在EM和IP效应时的双频波斩波等方面进行了详细的推导和分析.数值计算结果表明,该方法去耦效果明显,可以在现场条件下直接去耦,值得在激发极化法中推广应用     

二维激电中梯数据磁类比拟合反演研究

本文通过柯尔-柯尔模型研究地下不同几何参数的极化椭球体在地表的中梯双频激电响应,从而了解不同产状极化体产生极化率的特征,便于后期交互建模。由理论推导可知,任何具有激发极化特征的地质体在地表产生的激电异常都可近似为一个地下电偶极子的三维空间积分,这个积分形式与磁场正演计算公式一致,这意味着我们可以用解释磁法异常的方法解释激电异常,即磁类比法。只要根据先验信息实时改变模型,使激电正演得到的曲线与实测激电曲线逼近,当拟合差小于均方误差时,我们将最后一次模型近似看作是真实模型,由此获得地下极化体的顶埋深、倾角和几何大小等空间参数。实测数据测试表明,这种磁类比人机交互方法加入矿体的一些已知信息后,其拟合反演结果比自动反演更具合理性。      

隧道工程隐患电激励征候综合预警

巷道或隧道等掘进工程施工掌子面前方储水构造同时具有低电阻率和高极化率特征,于掌子面供电,掌子面后方已开挖巷道内电场呈现直流电位异常和激发极化电位异常,两种异常都可以归于隐患的电激励响应征候(EES);随着巷道掘进,掌子面逐渐迫近隐患,异常分布的电场幅度和激电异常幅度会不断加大,电激励响应征候逐渐突出.水槽物理模拟试验的...     

水平地层上的负激发极化效应及其物理解释

本文首先阐明负激电效应是客观存在的;然后用等效电阻率法导出地面上点源供电时的二次极化电位、电场强度、电流密度的表达式,并依此用线性滤波法对各种给定参数进行计算,依此对二次极化场的分布规律进行物理分析,对激电负效应给出直观的物理解释;最后,根据土槽模拟实验资料,证实了负激电效应的客观存在,反演数据也与实际情况相吻合。本文还得到二极装置和错层条件下的负激发极化效应。     

天然场源激电法的可行性

基于对现有天然场源激电法观测方案的分析和对沿横向和垂向电性都不均匀的二维地 电断面的数值模拟结果指出,天然（大地）电磁场由于地下导电性不均匀所引起的异常强度 远大于激电效应引起的异常;提取被强大导电和电磁效应异常“淹没”的弱小激电异常的难 度极大,现有方案都不具有普遍的可行性. 天然场源激电法的实际应用前景不容乐观. 人工 源“长偏移距”的激电法本质上和天然场源激电法一样,都是在“远区场”中作激电观测, 其前景同样不乐观.     

陆地可控源电磁法三维勘探的激电效应影响研究

可控源电磁法(CSEM)的正演模拟与反演解释中常忽略激电介质的影响.本文基于电磁三维正反演开源平台ModEM,分别开展了陆地CSEM三维正反演以及考虑激电介质的陆地CSEM三维正演研究,并与一维模型解析解对比验证了三维计算的准确性.数值模拟结果显示,模型含激电效应与不含激电效应的电场E_x频率响应差异明显,激电效应会导致电场E_x幅值减小、相位增加,且对E_x的影响程度与激电异常体的频谱特性及观测的收发距均相关.合成数据的陆地CSEM反演结果显示,数据中含激电效应会使得反演出的异常体在深度、规模和电阻率值上都与真实异常体存在较大偏差,忽略观测数据中的激电效应会明显影响观测的准确性.本文研究表明当陆地CSEM三维观测资料中包含激电效应时,有必要考虑其影响.     

宁芜地区地质——地球物理综合探矿模型

本文在从事多年综合物探方法找矿的基础上,结合宁芜地区地质矿产及其地球化学特征,总结出了一套地质——地球物理综合探矿模型:用高精度磁测查明断裂构造,圈定矿体和矿化体异常带,利用电法对成矿有利地段的地球化学异常开展激发极化法异常查证,配合电测深和电磁测深法查明异常体的地下展布,合理布置钻探工作。利用该探矿模型在尖山～荞麦山勘查区取得了较好的找矿效果,对宁芜地区寻找多金属矿有较好的指导意义。     

含激电效应的CSAMT一维正演研究

地电体对频率域电磁波激发源的响应为电磁感应和激电效应的综合响应.传统CSAMT法进行数据正反演时认为大地介质电阻率是与频率无关的实数,而实际上因为激电效应,地下可极化体的电阻率是一个与频率相关的复数.为推进二者总体响应研究,并扩展激电法的应用范围,同时提高电磁法勘探的精度,本文基于Dias模型,以复电阻率代替不考虑地电体极化效应的直流电阻率,对CSAMT场源一维层状模型进行了正演模拟,为提取CSAMT信号中所含激电信息提供理论基础.结果表明,考虑激电参数后,视电阻率及相位响应曲线出现明显异常（包括远场、过渡场、近场）;极化前后振幅比值异常峰值、相位差值异常峰值可直观体现激电异常;异常峰值与极化层层厚、埋深以及电阻率变化有连续的对应关系.认为从频率域电磁法信号中提取激电信息有乐观的前景.     

斑岩型钼矿激电测深的找矿模式

近年来在新县吴陈河风响山钼(金、银)矿区开展地质和物探普查,发现了明显的激电异常。经钻探验证,揭示了风响山钼矿化带,得出了斑岩型钼矿“三位一体”——构造、斑岩体、激电异常的找矿模式。     

基于Cole-Cole模型的中间极化水平层大地电磁IP效应研究

利用Cole-Cole模型的复电阻率公式表征的介质激电效应,对一维层状介质O型、H型、A型、K型和Q型地电断面中间极化的大地电磁模型进行了正演计算.利用视电阻率比值和相位比值参数来表征IP效应,详细讨论了各地电类型的激发极化效应.对大地电磁场激发极化效应与极化体厚度和埋深的关系进行了讨论.     

电阻率层析成像和激电测深对栾川铅锌矿的联合勘探

在栾川铅锌矿的物探工作中，采用了电阻率层析成像和激电测深两种方法，电阻率层析成像法采用温纳装置或偶极装置，电极数量和极距视情况而定，主要调查工作区内隐伏构造情况，激电测深采用对称四极测深法，最小AB／2距为3M，最大AB／2距为500M，主要研究激电测深参数的变化规律，对于含矿构造而言，激电参数呈异常高值反映，视极化率在15－40％，两种方法的联合应用，具有快速而准确的特点，在探矿工作中取得了良好的效果。     

直流激电法在栾川西部铅锌矿勘查中的应用

本文收集了笔者近年来在栾川西部地区所作的激电资料,通过综合整理和研究,分析了铅锌矿的直流激电异常特征。探讨了应用直流激电法探寻铅锌矿应注意的若干问题,解决了该区铅锌矿与其它矿种的区分,取得了较好的找矿成果。     

描述激电效应的非线性扩散方程

从岩矿石激电效应的电化学机理出发,通过研究矿物-溶液界面离子的运动规律,给出了描述离子浓度的暂态变化和空间变化的有关偏微分方程．根据界面双电层结构理论以及方程组的稳态解,导出了描述激电效应的非线性扩散方程,给出相应的初始与边界条件,提出了一种激电理论模型．用有限差分法对方程分别在时间域和频率域进行了数值计算,显示了岩矿石的激发极化特性．数值计算结果表明,这一激电理论模型不论是在时间域、频率域还是在小电流激励下的线性区及大电流激励下的非线性区都能很好地描述激电现象．     

单斜地形条件对激电对称四极测深拟断面图的影响

激电测深方法是一种典型的地球物理勘探方法.它被广泛应用于金属矿勘探及地下水勘探中.对称四极测深方法是野外激电测深的主要方法之一.理论上,激发极化方法很少受到地形的影响,主要是因为激发极化方法的基础是地下极化体受到激发电流的激发而产生的极化效应,从而产生二次极化电流,极化率与激发电流的大小没有直接的相关性.但在实际的应用中,由于地形条件的变化,可能导致测深装置的装置系数发生变化,人为的因素可能导致测深的拟断面图发生畸变,影响测深结果的解译.作者通过理论模型的推导方法,形象直观的演示了单斜地形条件下,对称四极激电测深拟断面图发生变形的过程.并通过新疆某地钨矿实例,说明了单斜地形条件下,对实测对称四极激电测深拟断面图进行修正的重要性.