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.     

基于二维电测深数据作三维反演的基岩探测

在城市基岩面探测时,受到城市交通、电磁等严重干扰的制约,常选用直流电测深作为主要物探方法。二维电测深剖面沿测线排列电极,采集视电阻率数据后进行二维反演,用所获得剖面方向上的二维电阻率断面图像推断地质体的位置及产状。但由于复杂的实际情况并非适合二维反演条件(走向无限延展并与测线正交),二维反演会产生较大误差。为此,可试用测区多剖面二维电测深数据作三维反演,获得测区三维电阻率立体图像,推断地质体分布的空间形态。在山东某市地质调查中,布设点距50 m、线距为100 m电测深测网,采集二维对称四极测深数据。对该测区二维电极排列建立三维反演数据格式后,进行三维电阻率反演,获得测区三维电阻率图像,推断的基岩面与钻探验证基本一致。     

不同围岩电阻率背景下音频大地电磁探测效果与深度的关系讨论

音频大地电磁法（AMT）作为近年广泛应用的地球物理测深方法在我国南方硬岩及北方砂岩型铀矿勘查中都取得了很好的应用效果。随着勘探深度的不断增加,对地下目标体的有效识别问题成为铀矿勘探研究人员重点关注的问题。基于此,笔者开展了二维电磁数值模拟,对几种经典模型进行了正反演计算,研究了AMT方法针对不同围岩电阻率背景下不同埋深电性异常体的探测效果。通过对反演结果的对比分析,结合野外实际应用情况,总结了上述典型模型AMT探测效果与异常体埋深及围岩背景电阻率的关系,为后续AMT方法的应用及准确解译提供了依据。     

基于高密度电法的城市岩溶地下水通道三维电性成像

岩溶地下水通道是隐伏岩溶区常见的地质现象,开展城市隐伏岩溶通道探测对城市地下空间开发和地质灾害防治具有重要意义。岩溶通道常具有高度的空间变异性,常规二维探测难以对其进行较好的表征。基于此,文章采用三维高密度电法对城市隐伏岩溶地下通道进行了精细探测,结合地球物理数值模拟和应用实例,分析三维高密度电法对不同充填类型岩溶地下通道的成像效果。结果表明：三维高密度电法较二维探测在数据量和分辨率上均有较大提升,可更直观地表征目标体三维电性结构特征,该探测方法对岩溶地下水通道成像具有优势;通过对武汉市源泉村岩溶地下水通道三维电性成像,揭示了该低温热泉的地下水运移特征,可为城市地热勘探开发提供参考。     

坑道聚焦直流激电法电流场分布特性及探测影响因素分析

为探究坑道聚焦直流激电法电流场分布特性及其探测影响因素,利用有限单元法对空间场正常电位和异常电位进行求解,基于Comsol软件构建均质三维地电探测模型,采用四面体网格自适应算法进行剖分,对比分析数值求解精度。研究聚焦电流场分布变化规律,确定聚焦效应电流比系数取值范围。沿掘进断面的正前方构造异常地质的三维地电模型,利用等效电阻率法正演模拟掘进断面面积、干扰体、聚焦效应电流比系数等因素对激电效应参量的影响。结果表明：聚焦直流激电法对掘进断面前方不良地质体的探测具有较好的敏感性,坑道腔体内干扰体对目标异常体探测的影响可以忽略,旁侧干扰异常体距坑道底板距离越远,对目标异常体探测影响越小;增大掘进断面面积和聚焦效应电流比系数,可有效增加勘探距离。此研究可为聚焦直流激电法反演提供依据和参考,对推动聚焦电法勘探理论的发展具有重要意义。     

高密度电法在水电站选址覆盖层厚度探测中的应用

高密度电阻率法是以人工向地下施加外电场,然后通过探测场的参数变化获得电性局部差异,从而认识被测目标的一种勘探手段.该方法可利用覆盖层与下部基岩存在的电性差异来测定覆盖层的厚度.由于其效率高、探测深和精确的地电剖面成像,已成为在水文和工程地质勘察中最有效的方法之一.这里简要阐述了高密度电阻率法发展过程、勘探原理、野外工作方法,并将该方法应用到水电站选址覆盖层厚度探测中,获得了测区部位的视电阻率二维成像图.结合测区地形地质条件、地球物理特征,通过对视电阻率二维成像图异常形态,高低阻等特征的分析,推断出了地下覆盖层厚度,为水电站选址建设提供了依据.     

三维高密度电法高分辨数值模拟与分析

随着三维高密度电阻率法在工程中的推广与应用, 提高资料的处理与解译的分辨率的研究显得十分重要。本文基于三维高密度电法的理论, 提出建立不同地电模型、利用有限差分法和最小二乘法进行资料处理。论文进一步对模拟结果进行空间定位分析和形态效应分析, 进而得出异常体的变化规律。模拟与分析表明, 三维高密度电法在探测异常体的空间定位上具备较好的准确度。     

徐州地区全新世古河道地电特征研究

古河道调查对于防震减灾、城市规划和地下水资源合理开发利用具有重要意义,本文针对徐州地区岩、土层具有显著电性差异的特点,采用高密度电阻率法对全新世古河道进行探测。首先通过地电模型数值模拟和钻孔附近现场试验探讨高密度电阻率法探测全新世古河道的有效性及装置形式选择;然后对高密度电阻率法断面、平面及三维成果图进行分析;最后通过钻孔资料对高密度电阻率法探测结果进行验证。理论研究及工程实践结果表明,徐州地区全新世古河道在电阻率图件上表现出典型的电场响应特征,通过响应特征分析可以获得古河道形态及地层结构等信息;高密度电阻率法偶极-偶极装置对覆盖层结构变化极为敏感,异常强度大,并且在地层分层方面具有明显优势,可作为古河道调查的首选装置;通过在调查区内布置多条测线,并借助三维可视化软件平台可以实现目标体三维空间解释,解释结果直观地展现出全新世古河道三维形态及空间展布特征。     

高密度电法在石材矿探测中的应用

针对石材矿勘探和开发中存在的矿体边界确定、石材完整性判别等实际难题,首次将高密度电法技术引入到石材矿探测中,在新疆哈密黄山南黑冰花型石材矿开展了探测研究。通过改造测线布置方法、优选装置,获取了高分辨率的测量数据;进行二维反演和三维电阻率成像反演,实现了三维电阻率数据体在三维可视化环境下的交互式显示和操作;结合地质资料,完成了对石材矿的探测解释及评价。结果表明:高密度电法能清晰地刻画出具有高电阻率特征的石材矿矿体三维空间形态,对影响石材矿质量的风化层、裂隙构造等不利因素有较强的识别能力。     

高放废物地质处置库甘肃北山预选区大地电磁资料的定性分析研究

从大地电磁基本理论出发,推导了标量阻抗与张量阻抗计算公式。结合大地电磁阻抗张量分解理论,对预选区旧井测线、新场测线目标花岗岩体上的部分测点数据进行了SWIFT旋转,获取了电性主轴方位角、构造维数特征及二维偏离度等参数。结果表明旧井测线所在区域的构造主轴方位角主要在-10°~20°之间,整体呈二维特性,在构造断裂附近三维特性明显;新场测线构造主轴方位角总体范围与旧井测线类似,部分测点的极化特征表明电性主轴主要以北东向为主,这与SWIFT旋转分解得到的结果是一致的。通过对部分测点视电阻率曲线的分析,了解了预选区地下介质的电性结构特点,为剖面的整体电性解释提供了基础。     

Magnetic measurements in electrical prospecting by resistivity methods

The electrical resistivity and induced polarization (IP) methods are widely used in geological mapping, prospecting and exploration of mineral deposits, engineering geology, hydrogeology, archaeology, and geotechnical and environmental applications. Historically, these methods have formed the basis of the electrical prospecting technique. In these methods, a DC or low-frequency AC electrical current is introduced into the earth through a grounded transmitter line. The measured quantity is the electric field. However, if the earth’s resistivity or chargeability changes horizontally, this change gives rise to an anomalous magnetic field, which is studied by the magnetometric resistivity (MMR) and magnetic induced polarization (MIP) methods, respectively. Along with advantages, some shortcomings are inherent in the MMR and MIP techniques. Apparently, the main drawback of these methods is that the magnetic fields of both the transmitter line wire and ground electrodes on the surface are several orders of magnitude greater than the anomalous magnetic field response. This introduces a significant “noise” to magnetic-resistivity data. We investigate the potential of using a circular electric dipole (CED) in magnetometric resistivity techniques. It has been found that the application of a CED, instead of a conventional transmitter line, dramatically enhances the signal-to-noise ratio.     

综合物探技术在山西某整合矿井的应用

山西某整合矿井地表条件复杂,目的层埋深变化大,部分区段煤层埋藏较浅,且有采空区存在,为解决该矿地质构造、采空区范围及其富水性以及影响煤层开采的其它水文地质问题,采用三维地震勘探与瞬变电磁法、直流电测深法相结合的综合物探技术。利用三维地震勘探解决目的层赋存形态及其地质构造问题;再利用瞬变电磁法进行平面控制,以使平面及深度解释误差达到勘探要求;应用直流电测深法及瞬变电磁进行勘探,在正反演解释的基础上对其资料综合分析、对比,并结合三维地震资料,确定地质构造的富水及导水性,取得了较好勘探效果。     

综合勘探技术在探测地质异常体中的应用

唐山 矿 业 公 司 T1451溜 子 道 在 掘 至 237m 处 遇 到 了 非 常 罕 见 地 质 异 常 体 ,为 搞 清 其 形 成 机 制 与 煤 系 基 底 含水 层 之 间 的 水 力 联 系 ,相 继 进 行 了 三 维 地 震 勘 探 、电 法 探 测 、无 线 电 坑 透 、可 控 源 音 频 大 地 电 磁 法 、井 下 钻 探 和 巷探 等 多 手 段 综 合 地 质 勘 探 。 实 践 证 明 ,先 采 用 多 种 物 探 手 段 进 行 前 期 勘 探 ,并 进 行 分 析 和 相 互 论 证 ,然 后 再 有 针 对性 的 布 置 井 下 钻 孔 对 分 析 结 果 进 一 步 勘 探 ,是 一 种 行 之 有 效 的 办 法 。     

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。     

综合物探在阿希金矿的应用研究

阿希金矿脉由里向外具有含金石英脉→硅化带→黄铁绢英岩化的产出特征,其矿区物性测定结果显示,黄铁绢英岩化带电阻率变化范围为60～400Ω·m,其他未蚀变的岩石呈现较高电阻率值,具备了电法勘探的前提条件,即探测富含黄铁矿的黄铁绢英岩化带的分布范围,便可达到寻找金矿矿体目的。本次勘探运用不同电法勘探的特点,通过高密度电法了解浅部矿化信息与矿体平面定位,再利用Stratagem EH4电导率成像及加拿大凤凰公司研制的V系列综合电法进行浅部对比和深部解译,并对其不同方法进行了验证。从勘查区11号线相互佐证的成果图上看,在该勘探线北测深部约400m处,存在一倾角较大的低阻异常,后经钻孔验证,在360m深度见到含金蚀变英安岩及含金石英脉矿体。     

太康隆起东段地热资源远景区调查评价与研究

应用大地电磁测深法(MT)对太康隆起东段深部地层结构及隐伏断裂进行探测研究,共布设了4条MT剖面,获得了97个测深点,并对所获得的MT数据的二维偏离度、构造走向等进行计算和分析,采用非线性共轭梯度(NLCG)二维反演方法对TE和TM模式的数据进行联合反演,得到了可靠的地下介质二维地电模型。研究结果表明,商丘凸起电性结构纵向上具有典型的分层特征,从上到下可分为三层,即低阻层-中高阻层-高阻层。根据该电性结构模型,结合研究区域重力、航磁、地震及区域地质资料,绘制了商丘凸起基岩地质图,同时根据深部基底隆起形成的高阻异常与区域地温场高值区具有较好的对应关系,据此圈定了2处地热异常远景区。     

综合物探解决黄土区煤田复杂地质问题

山西某矿位于构造堆积盆地，属黄土匠陵地貌，区内被第四系黄土覆盖，为解决该矿地质构造及水文地质问题，采用三维地震勘探与瞬变电磁法、直流电测深法相结合的勘探方案。利用三维地震勘探解决目的层赋存形态及其地质构造问题，再利用瞬变电磁法进行平面控制，以使平面及深度解释误差达到勘探要求；应用直流电测深法及瞬变电磁进行勘探，在正反演解释的基础上对其资料综合分析、对比，并结合三维地震资料，确定地质构造的富水及导水性。     

直流电法勘探中"干扰场"形成机理、表现特征及应用浅析

电法勘探野外观测中常遇到干扰电场,影响观测精度和工作效率,有时甚至使观测无法开展。对干扰场进行研究,从干扰场中获取有用信息,把干扰场应用于地质找矿中有着十分重要的意义。经观测发现,干扰场以直流脉冲型为主;以直流渐变型和低频波动型为辅。通过己知矿区的试验应用表明:在良导矿床和构造破碎带上,干扰场强度有明显的异常出现,表明干扰场异常与矿体及其他物化探异常有一定的对应关系,异常形态及走向与矿体的走向和产状有关,且干扰场异常具有重现性和规律性。通过对干扰场的研究,可解决一些地质问题。     

矿井层测深三维地电体异常规律研究

依据电磁场理论，构建地电模型，利用有限差分对矿井三维地电异常体进行数值模拟，得到异常体在电阻率不同、至巷道距离不同、及测点不同情况下的层测深曲线，并对其分布规律进行分析研究。通过模拟矿井三维地质异常体地电异常响应特征，并与井下实测层测深曲线对比和分析，论证了矿井三维地电体数值模拟的正确性。     

三维井地电阻率法有限差分数值模拟研究

井地电阻率法是在井中供电地表测量的一种方法。在井地电阻率法电法实际工作中电流源通常采用点状电流源和线状电流源,其中点状电流源适用于裸眼井中供电的情况,而线状电流源则适用于套管井供电的情况。结合野外实践工作,主要研究以下几个方面并得到了相应的结论:(1)电流源为点状时,针对电流源分别在异常体的上面、里面和下面3种模型进行正演数值模拟计算,结果表明地表的视电阻率响应变化很大;(2)电流源为垂直线源时,针对电流源分别在异常体的上部、延伸至异常体中间以及贯穿异常体3种模型进行正演数值模拟计算,结果表明地表视电阻率响应的幅值变化逐渐变大;(3)电流源为倾斜线源时,线源倾斜角度不断加大对应地表视电阻率的影响较大,随着线源倾斜角的加大,地表响应的幅值变小。这些结论为野外工作中设置井地电法仪器参数以提高其观测精度提供了理论依据,为初步判断异常体的埋深做出定性的分析,同时为井地电法三维反演奠定了基础。