可控源音频大地电磁测深法应用实例

目前对电法的探测深度要求越来越高,常规电法有时难以满足实际工作需要。与常规电法相比,可控源音频大地电磁测深法具有探测深度大、设备相对轻便和横向分辨率高等特点,已广泛应用于地热资源、水文地质、有色金属矿产和工程地质勘查工作之中,并取得了令人十分满意的实际应用效果。这里介绍的是一些具有代表性可控源音频大地电磁测深应用实例和应用成果,这些实例基本函概了目前电法的主要应用范畴,常规电法难以胜任的地质调查工作。实例中包括断陷盆地型地热资源和深部基岩裂隙水调查,危机矿山深部找矿和复杂地形条件下铁路隧道工程勘查。     

可控源音频大地电磁测深在深部地热资源勘查中的应用

电法一直是寻找地热资源的主要手段,随着地热资源开采深度加大,常规电法已经难以满足实际工作需要,近几年来,我所采用可控源音频大地电磁测深法在地热资源勘查工作中完成大量工作,并取得了令人十分满意的应用效果。这里主要介绍一些具有代表性的地热资源勘查实例和应用成果。     

可控源音频大地电磁测深法寻找隐伏金属矿的作用

与常规电法相比,可控源音频大地电磁测深法具有探测深度大、设备使用相对轻便和横向分辨率高等特点,已广泛应用于矿产资源勘查工作之中,并取得了令人十分满意的实际效果。这里介绍的是一些具有代表性的实例和应用成果。     

大深度激发极化法初步探讨

为了寻找埋藏较深的金属矿体,需要研究大深度激发极化法。本文围绕提高信噪比的关键问题:时间或频率制式的选择、双频大功率激电系统、大深度激电排列技术、消除电磁感应耦合效应等进行了探讨,这有益于开展大深度激发极化法的研究工作。     

高密度电法在建筑地基勘察中的应用和改进建议

高密度电法是一种重要且成熟的电法勘探技术。本文论述了高密度电法的基本原理，以工程实例介绍了高密度电法在建筑地基基础勘察方面，对石灰岩基地中岩溶、裂隙的防范性探测和建筑地基处于采空区时的探测。总结了最近几年高密度电法的技术进展—三维高密度电法和超高密度电法技术，超高密度电法开发了新的采集形式，采集信息巨大，在工程地质领域取得了很好的效果；创新地提出了高密度电法仪器的改进思路，提升高密度电法的勘探深度和精度。     

关于可控源音频大地电磁法探测深度的探讨

分析了水平电偶极子源均匀半空间电磁场表达式特征,进而推广到双极源电磁场。基于双极源一维模拟结果,研究了可控源音频大地电磁法探测深度与频率、电距、收发距、覆盖层电阻率的关系。结果表明:在保证一定信噪比的前提下,决定可控源音频大地电磁法最大探测深度的是收发距和电阻率综合作用下进入过渡区及近区场时对应的频率,并不是简单的频率越小,探测深度越大。进入近区场,可控源音频大地电磁法不再具有测深能力。最后统计得到电磁场由远区进入过渡区时的|kr|值约为4.789,由过渡区进入近区时的|kr|值约为0.106,进而得到卡尼亚视电阻率的最大探测深度约为0.3倍的收发距,全区视电阻率的最大探测深度为3.7倍的收发距。在某多金属矿上的勘探实例印证了上述认识。     

大功率激电和CSAMT在隐伏矿产勘查中的应用

隐伏矿产勘查是我国现今的主要任务,近几年在内蒙古锡盟地区做了大量的电法测量工作,主要应用大功率激电和可控源音频大地电磁测深方法组合进行找矿,取得了很好的找矿效果。在内蒙古某深部隐伏铅锌矿的勘查中,将大功率激电法用于快速发现和圈定矿区矿化范围及构造展布情况,用可控源音频大地电磁测深法反演电阻率断面图推测地下岩性电性特征、地质结构、构造产状、规模和矿(化)体的赋存空间,为钻探工程提供依据。     

CSAMT与SIP物探组合法在河南省栾川山区隐伏金属矿勘查中的应用

目前隐伏金属矿产勘查的深度逐渐加大,勘查区也逐渐向工作程度相对较低、情况更加复杂的山区转移,常规的、单一的物探方法在勘探深度及精度等方面都已经无法满足目前勘查的需要。针对这种情况,本文提出可控源音频大地电磁测深法（CSAMT）与频谱激电法（SIP）的技术组合,并将其运用于河南栾川山区隐伏金属矿勘查实践中。结果表明该方法...     

微型隧道铺管技术的现状和将来

本文详细介绍了各种非开挖管线施工技术的发展和趋势，包括可控的不可控制铺管方法，可控的方法有：定向或导向钻进法、水平螺旋钻进法、微型隧道法；不可控的方法有：气动矛法、夯管法水平顶杆法等。     

新疆阿舍勒铜矿床深、边部及外围找矿试验

根据前期对阿舍勒铜矿床成矿规律的了解,结合钻探、化探及地质资料综合分析,可知矿区主要矿体Ⅰ号矿体北部呈隐伏状,并具有继续北延、深度逐渐加大的趋势,为深、边部找矿提供了良好的试验地点。本文介绍了激发极化法与可控源音频大地电磁法(CSAMT)在探测深部硫多金属矿体中的优势及其工作方法;在试验区进行激电中梯、可控源音频大地电磁法(CSAMT)组合勘探,测量结果充分验证了Ⅰ号矿体的北延趋势,可控源音频大地电磁法二维反演剖面较好的反应了Ⅰ号矿体"U"字型空间展布特征。     

Zeolite Parageneses in the North Atlantic Igneous Province: Implications for Geotectonics and Groundwater Quality of Basaltic Crust

Zeolites are among the most common products of chemical interaction between groundwaters and the Earth's crust during diagenesis and low-grade metamorphism. The unique crystal structures of zeolites result in large molar volumes, high cation-exchange capacities, and reversible dehydration. These properties influence both the stability and chemistry of zeolites in geologic systems, leading to complex parageneses and compositional relationships that provide sensitive indicators of physicochemical conditions in the crust. Observations of zeolite occurrence in Tertiary basaltic lavas in the North Atlantic region indicate that individual zeolite minerals are distributed in distinct, depth-controlled zones that parallel the paleosurface of the plateau basalts and transgress the lava stratigraphy. The zeolite zones are interpreted to have formed at the end of burial metamorphism of the lavas. Relative timing relations between various mineral parageneses and crustal-scale deformal features indicate that the minerals indicative of the zeolite zones formed within 1 million years after cessation of volcanism. Empirical correlation between the depth distribution of zeolite zones and the temperatures of formation of zeolites in geothermal systems provides estimates of regional thermal gradients and heat flow in flood-basalt provinces. Similarly, the orientations of zeolite zones can be used to distinguish synvolcanic and post-volcanic crustal deformation. Because zeolites that characterize the individual zones display different ion-exchange selectivities for various cations, reactions between groundwaters and zeolites in basaltic aquifers can result in depth-controlled zones where individual elements are concentrated in the crust. This is established for Sr, which is concentrated by at least an order of magnitude in heulandite, resulting in an overall Sr enrichment of lavas in the heulandite-stilbite zeolite zone.     

长极距定源建场法超前预报掘进工程隐患

巷道或隧道掌子面超前预测预报,受空间限制和现场电干扰等诸多因素的影响,难以获得信噪比高的电位数据。将长极距定源建场法用于地下掘进工程超前预报,在AB电极中间段,掘进掌子面前方的电阻率或极化率异常地质体都会使近似均匀电流场发生扰动,形成电场或激发极化率异常,从而使这种预报方法对掌子面前方或附近异常体具有一定的分辨能力。这一超前预报方法克服了电法仪器需要在巷道内供电所带来的诸多不便,适用于煤矿等生产矿山以及交通、水利水电等掘进工程领域超前预报。      

天然电场选频法在充水岩溶勘查中的试验与分析

探讨了天然电场选频法在岩溶水灾害勘查中的地质效果和异常成因。在四川古叙煤田观文煤矿选定4处试验点,共敷设选频法测线11条,通过对各测线上采集结果的处理和分析,结合现场地形地质条件,推测各点地下充水溶洞的分布情况。根据选频法的解释结果与矿山前期地勘成果及后期运输巷道实际开挖情况的对比来看,该方法的解释结果是准确的,可在今后进一步将该方法应用于地下水灾害勘查,以便为矿山排水巷道、排水措施设计和地下水的安全防治提供科学依据。在实践应用的基础上,进一步从麦克斯韦方程组出发,对均匀谐变电磁场中低阻水平圆柱体的感应场进行理论推导和模拟计算,通过感应二次电场水平分量的模拟计算结果与实测曲线的对比,说明天然电场选频法的异常成因主要是由二次感应电场所致。      

电偶极子切分算法研究

电偶源是研究电磁法探测原理中常被使用的一种主动源。在实际工作中,常采用供电导线向大地发射电流,当发射端与接收点距离远大于供电导线两极长度时,才可将供电导线看作是电偶极子。但在很多情况下并不满足此条件,使基于电偶极子的场计算公式不再适用,因此正反演中需要先将长导线源切分成若干个电偶极子,然后对各偶极子的场响应进行叠加。对此,这里研究并实现了将长导线源切分成多个电偶极子的算法,以二分法为原理的递归切分算法切分出的电偶极子数目相对较多;以穷举法为原理的切分算法在穷举步长较小(如0.1m)时能较准确地切分出电偶极子的位置。两种算法都可应用于长导线源正反演场的计算。     

井下高密度电法在矿井防治水的应用——以解决运煤通道底板下沉为例

根据高密度电阻率法的工作原理、装置形式和异常特点,利用井下高密度电法技术对西山煤电运煤通道东曲段底板下沉区域进行探测。探测采用高密度直流电法温纳装置,布置电极总数64路,电极距5m,剖面总长度320m。对采集的数据通过基于圆滑约束最小二乘法反演,获得电阻率成像断面色谱图,结合已知异常地质体的电性特征,对矿井含水层富水性进行评价。解释结果表明运煤通道东曲段底板存在一个低阻异常区,且上下连通,应作为底板水防治的重点区域。该结论已得到钻孔验证。     

直流电法在水文地质勘查中的应用研究

直流电法主要有电阻率法（联合剖面法和电测深法）和充电法,广泛应用于工程地质和水文地质勘察中,如地基勘察,水库涌水处理,矿山岩溶水测量等。直流电法能有效地圈定含水体的位置,确定其产状,特别是选择的方法组合应用效果更佳,为工程水文地质提供准确的资料。     

电吸附找矿法在捕获常规化探方法难以发现的异常时的有效性

电吸附找矿法是一种针对寻找隐伏矿而研制的找矿新方法，它属金属活动态提取法的一种，其找矿原理是：深埋藏隐伏矿在地电化学作用下发生溶解，溶解出来的矿物质在各种迁移动力的驱动下，从地下深部向上运移到地表，进入土壤形成后生异常。后生异常组分多属活动态，但活动态组分不仅存在于后生异常中，也存在于同生异常——原生晕异常和次生晕异常中，因此，应用电吸附找矿法寻找露头矿和浅埋藏矿时，其效果与常规化探方法是一样的；但电吸附找矿法的主要作用是可应用于寻找深埋藏隐伏矿，因由隐伏矿引起的后生异常活动态组分含量很低，常规化探方法很难发现它，而电吸附找矿法却能捕获它。     

三极电阻率法探测构造及含水体

介绍一种井下探测构造和含水体的三极电阻率法。它根据点电源电场在均匀介质中的球对称特点,采取一定的布极方式,利用岩性和岩层富水性的电性差异,通过分析异常场,不仅可定性判断地质体的富水性,还可定量判断异常场的方位及其与点电源的距离。实践证明,该方法可节省大量钻探工程,是矿井防治水中一种有效的物探手段。      

关于热熔钻进工艺的试验研究

热熔钻进工艺是一种通过熔化岩石来破碎岩石的新的钻进方法.在圣彼得堡矿业学院钻探实验室对这种新型钻进方法进行了试验研究.介绍了所用的钻进试验台、热熔钻头、所钻的岩石和钻进工艺.试验表明,钻头电热功率和钻头轴载是决定钻进效果的2个主要工艺参数.对于同一种岩石,钻进速度随钻头电热功率的增大而增大;当钻头电热功率不变时,根据所钻岩石岩性的不同,钻进速度随钻头轴载的增大而不同程度地增大,增加钻头轴载有利于提高玻璃状孔壁的质量,但不宜过大.热熔钻进工艺在无套管固井和工程施工中有很好的应用前景.     

CSAMT一维全区反演

由汉克尔变换和连分式求解水平层状大地电偶源的水平电场和垂直磁场,然后由电场和磁场求得卡尼亚视电阻率,不进行近区和中间区校正,直接用阻尼最小法对近区和中间区发生畸变的卡尼亚视电阻率反演,得到地下电性参数。模型试算结果表明:虽然近区和中间区的视电阻率不能正确反映地下电性垂向变化,但由其反演仍能得到正确的结果。