基于时域激电数据的2.5D频谱参数反演

Cole-Cole模型频谱参数能够定量评价异常体电性特征和寻找深部矿(化)体。但目前时间域激电法只利用了视电阻率和某一时窗的视充电率进行解释,其他数据则被忽略,使得激电异常往往难以准确解释,已经严重影响和制约了该方法的应用和发展。为此,提出一种基于时间域激电数据的2D频谱参数反演方法,首先由各时窗的2.5D视充电率转换为视等效电阻率,然后采用最小二乘法反演得到各时窗的等效电阻率,并转换成充电率,最后由各时窗充电率计算得到频谱参数。算例表明,该方法可以有效地从2.5D时域激电数据中提取出频谱参数信息,实现频谱参数成像。     

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。     

双频激电法有限元数值模拟研究

利用有限单元法和Cole-Cole模型对双频激电法进行数值模拟研究。首先简要介绍了双频激电法的基本原理,在忽略电磁效应的情况下,给出了电场的边值问题和变分方程,将模型中大地和极化异常体的电阻率用Cole-Cole模型的参数替换,通过解方程,最后得到模型节点上的复电位值。通过改变地电模型的参数,得到了在不同参数下视幅频率和绝对相位的响应曲线。模拟结果与实际情况符合,表明该方法是正确和适用的。     

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。     

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.     

伪随机激电法的有限单元法数值模拟研究

利用有限单元法和Cole-Cole模型对伪随机激电法进行数值模拟研究。首先简要介绍了伪随机激电法的基本原理,然后在忽略电磁效应的情况下,给出电场的边值问题和变分方程,将模型中大地和极化异常体的电阻率用Cole-Cole模型的参数替换,通过解方程最后得到模型节点上的复电位值。通过改变地电模型的参数,得到了不同参数下幅频率的模型相应曲线。模拟结果与实际情况符合,表明运用有限单元法模拟伪随机激电法中的参数是正确和适用的。     

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。     

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.     

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.     

综合电法在安徽西湾铅锌矿勘探中的应用

通过在安徽无为西湾地区大量的物探工作,综合物化探及钻探等勘查手段,在庐枞盆地北东缘发现了大型隐伏铅锌矿床。在前人工作的基础上,对西湾铅锌矿16勘探线进行了可控源音频大地电磁测深（CSAMT）和大功率时间域激电测深（TDIP）方法试验,通过数据处理解释与研究,推断含矿有利部位,结合已有钻孔和激电测井数据进行检验,证明在覆盖区找矿工作中可控源音频大地电磁测深和时间域激电测深两种方法组合具有较好的效果。     

由激电异常进行异常体快速定位的方法

通过对时间域激发极化法视极化率异常进行水平导数分析,由形状因子和深度的函数绘制不同的窗口曲线,然后利用不同窗口曲线的交叉点获得极化异常体的形状和深度信息,从而实现了同时确定极化体形状和埋深的一种简便快速的定位方法——窗口曲线法。利用这种方法,能够实现对均匀场中极化体形状和深度信息的快速定位。为了检验本方法,对无随机噪声和有随机噪声的理论数据、实验室物理模拟数据和矿山实例分别进行了验证,解释结果与理论值相对误差基本小于10%。     

频率域激发极化法有限元数值模拟

在频率较低和忽略电磁效应的情况下,利用有限单元方法和Cole-Cole模型对频率域激发极化法进行数值模拟.首先在三维地电条件下,给出电场的边值问题和变分问题,将Cole-Cole模型的频率响应引入到地电模型中,运用有限单元法对模型进行单元剖分、插值、积分和总体合成等,通过解方程最后得到表征频率域极化强度的参数幅频率.通过改变地电模型的参数,得到了不同的幅频率响应曲线.模拟结果与实际情况符合,表明该方法是正确和适用的.     

砂岩型铀矿地浸开采过程中电法勘查技术的应用

原地浸出采铀是一种利用砂岩型矿层对水的渗透性,采用注、抽液孔向含矿岩层注入“溶浸液”和抽取“浸出溶液”而获得铀的先进采矿技术。研究井场下方 “浸出液”分布范围,不仅能掌握矿体的被覆盖程度和矿床开采率,且对于地下水体污染监控具有重要意义。对内蒙古二连盆地某铀矿地浸开采试验基地进行电法勘查,以对铀矿地浸开采过程进行监测试验。具体采用可控源音频大地电磁测深法(CSAMT)和时间域激发极化法对试验井场进行探测试验。试验区以抽孔为中心布设一个18×18的测网,测网的线距和点距均为10 m。电法探测试验时,对穿过抽、注井的5条纵向和4条横向测线进行了CSAMT观测,并对全区进行中间梯度激发极化测量。经过数据处理和反演得到了中梯装置视极化率平面等值线图及CSAMT二维电阻率模型,并结合研究区域已知资料进行解释,认为电阻率断面上井场区域下方的低阻异常带反映了地浸开采过程“溶浸液”的地下分布状态;视极化率平面等值线图上显示的抽注单元下方的大片低极化率异常,可能是由地下浸出液与岩层组成的离子导电体系“薄膜极化”效应产生的异常带。     

综合电法在云南东北某铅锌矿区隐伏矿找矿中的应用效果

通过在云南东北某铅锌矿区开展地面直流充电、激电中梯和瞬变电磁综合物探,对Ⅰ号主矿体在南西向的延伸边界做出了推测,并对其做了定量解释计算;同时根据综合异常推测在Ⅰ号主矿体东南侧还存在多条平行矿体.物探成果为本矿区的隐伏矿找矿提供了重要依据,并很好地指导了后来的探采工程布设,取得了满意的找矿效果.     

基于时频域极化滤波的勒夫型槽波提取

矿井槽波地震勘探数据中,含有多种类型地震波,包括线性极化的纵波、横波、勒夫型槽波和椭圆极化的瑞利型槽波。由于槽波频散现象严重,不同类型槽波互相重叠,在地震记录上难以区分,合理地进行波场分离是槽波数据处理的重要环节。根据不同类型槽波振动极化特征,提出基于S变换的时频域自适应协方差矩阵极化滤波方法;在时频域中,针对槽波水平双分量信号建立自适应协方差矩阵;利用矩阵对应特征值和特征向量,计算椭圆率和方位角参数来描述槽波极化振动特征;依据极化参数建立极化滤波函数,对槽波地震信号进行波场分离。经过理论合成信号和实际数据测试表明,该方法可以有效地从槽波地震记录中提取出勒夫型槽波,避免其它类型地震波在槽波数据处理过程中产生的干扰,为槽波地震勘探数据处理提供新的技术手段。      

铀矿勘查中MT数据提取极化信息可行性研究

铀矿勘查中大地电磁测深法(以下简称MT法)的应用十分广泛,而频率域电磁勘探中激电效应切实存在。激电参数作为反映岩、矿石电化学性质的参数,在地质解译过程中常常被认为是金属硫化物的局部富集。为了充分利用铀矿床MT数据辅助地质解译,需要从中提取具有多属性特征的激电参数,能否成功提取该参数一直以来备受关注。文章从激电异常识别和二维反演试算两方面来论述成功提取的可行性。结果表明,仪器能够采集到含矿岩体所产生的激电异常,反演试算结果能够还原理论模型的地下空间展布情况。从而论证了从铀矿床MT数据中提取极化率是可行的。     

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.     

TEM surveys for search of taliks in areas of strong fast-decaying IP effects

Lenses of water-saturated unfrozen rocks (taliks) in permafrost are important sources of freshwater in high-latitude regions. Taliks stand out against the host frozen rocks in much lower resistivity and thus are detectable by resistivity surveys. TEM soundings are especially efficient in this application as they can go without galvanic grounding, have small offsets, and are sensitive to buried conductors. Early-time TEM data in the Taz area of the Yamal-Nenets district bear strong effects of fast-decaying inductively induced polarization (IIP), which rules out the use of nonpolarizable earth assumption for their interpretation. The TEM responses are inverted by means of the TEM-IP software using the model of a polarizable earth with Cole-Cole complex frequency-dependent conductivity. The resulting earth model mainly includes three layers, with a 100 to 250 m thick highly resistive polarizable upper layer. The polarization parameters of the layer (chargeability, time constant and exponent) are typical of frozen sedimentary rocks, while the presence of a talik reduces notably the effective resistivity and chargeability. This feature can be used as a guide to taliks, as it was confirmed by TEM surveys and subsequent drilling.© 2014, V.S. Sobolev IGM, Siberian Branch of the RAS. Published by Elsevier B.V. All rights reserved.