CN102565866A

CN102565866A - 物探二维电测深资料层析法反演处理技术

Info

Publication number: CN102565866A
Application number: CN2012100270425A
Authority: CN
Inventors: 蔡运胜; 罗小南
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-02-08
Filing date: 2012-02-08
Publication date: 2012-07-11

Abstract

物探二维电测深资料层析法反演处理技术属于地质勘查技术领域。提出同一地电情况、相同极距条件下，地下半空间电流线分布形态一致，一次电场随供电电流大小不同，地下各处电场强度及电流线密度随之不同，但各点间电场强度或电流线密度相对比不变；二次电场在激发达到饱和状态时，衰减曲线特征近似。有效区别电阻率、极化率性质不同，进行理论公式推导，求解相邻极距测深数据层层剥离系数，构建反演数学模型，求出拟真电阻率、极化率及相应深度。层析法处理能够压制地形起伏影响，提高分辨率，减少多解性，大大提高反演效率，结果与真实地质情况非常相近。主要应用于矿产资源勘查、工程地质构造、水资源勘查等地质勘查领域的物探资料处理解释。

Description

物探二维电测深资料层析法反演处理技术

技术领域

物探二维电测深资料层析法反演处理技术，主要应用于中、深部地质勘查找矿中物探资料的反演处理和分析研究。

背景技术

物探大功率直流激电法和频谱交流激电法勘查，是寻找中、深部多金属矿体的重要方法，对其勘测资料的分析研究与推断解释，即资料的反演处理技术，一直是众多地球物理工作者不断研究和深入探索的焦点与难点问题。

之前，曾有多种电测资料数据反演处理方法，如：多次迭代法、逐步递推法、反射系数法、电磁类比法等等。这些方法有的存在误差传递积累，使得最后结果偏颇甚大，不能被接受；有的只是简单的视角变换，没有本质性分离改变；有的因为应用条件过于苛刻，实际地质情况很难满足，因而无法被采用。总之，众多方法的资料处理效果都不是太好。

发明内容

“层析法反演处理”是拼弃了前人众多反演方法的弊端，独辟溪径，成功采用“层析法”处理技术思路进行电测深资料处理，具有较强的创新性。经过严密的公式推导，构建出反演数学模型，计算各种排列形式的因子系数，编写出反演处理软件。软件经过多次改进与完善，功能、效果及应用范围不断增强，软件具备归一化和标定计算等功能，能进行对称四极、三极、排列式偶极、排列式三极等多种装置形式勘测数据的处理，适合于各类电法仪器、不同成矿作用和矿床类型的多金属矿产的勘查。层析法处理技术是一种全新的电法资料处理技术，其结果可以有效地压制地形起伏影响，明显地提高分辨率，减少了反演解释中的多解性，同时也大大提高了反演的速度与效率，非常适合于野外生产勘查使用，在与国内、外同类软件处理结果的对比中，地质效果明显突出、独树一枳。

对于同一地电情况、在相同供电位置条件下，地下各处电流线分布形态是一致的，一次电场随着供电电流大小的不同，地下各处电场强度或电流线密度随之不同，但空间各点电场强度或电流线密度相对大小比例不变；二次电场在大电流或长时间激发条件下极化达到饱和状态时，其衰减曲线特征相近似。因此，视电阻率、视极化率两种物性参量有着本质的不同。根据供电极距大小依照不同的反演计算比例系数，对原始观测相邻极距上的测深数据信息进行“层层”有效剥离；对探测深度进行定量计算（电流线密度最大值），顾到横向上电性特征的变化情况，得出“层析法”技术处理后的二维电阻率、极化率反演结果地电参数断面图。

计算公式

在层析法反演结果断面图上，极化率异常主要反映极化地质体(矿化体)的空间形态、埋深及产状要素等特征；电阻率异常则反映地层界线、岩性界面、含水层以及断裂地质构造等的分布情况。层析法反演处理后的断面异常形态与原始观测结果具有很大的不同，但与客观、真实的地质情况非常接近，可以准确有效地圈定出地下地质体的空间分布特征，其结果与钻孔验证结果近乎相同。

近二十年来，层析法处理技术经过多次改进，功能日益增强和完善，成功完成包括国家“七五”、“八五”科技攻关项目在内的几十个矿区、几千个测深点的计算处理工作，效果显著，获得了物探专家的一致好评和采用。

附图说明（两个实例）

实例1是内蒙古呼盟某金多金属矿区大功率直流激电测深、资料层析法处理以及深部钻孔验证结果的对比图。

图1（激电测深原始观测视充电率等值线断面图），是未处理的激电测深原始观测视充电率等值线断面图，图中显示随着供电极距增大，视充电率值逐渐升高，浅部曲线形态相对规则，当供电极距AB/2=340-1500m时，深部出现接近闭合的高充电率异常，范围较大，中心幅值14～15mV/V。

图2（激电测深原始观测视电阻率等值线断面图），是未处理的原始观测视电阻率等值线断面图，图中的中间区段12～21号测点下方是中阻区，场值100～180Ω.m，两侧为低阻，当极距AB/2>750m时，出现大范围的平缓中阻异常区，认为是深部基底岩性的反映。

上述无论是视充电率还是视电阻率，其原始测量等值线断面图只能显示有异常存在，却不能准确提供异常地质体的埋深、形态及产状特征，无法直接利用。

图3（激电测深层析法反演处理充电率等值线断面图），是层析法反演处理后的充电率等值线断面图，与原始观测图有很大不同，图中充电率异常明显、突出，整体呈现中间高、两侧低的半环状“马蹄形”异常区，局部高值异常密集，形态各异，完全与该区火山角砾岩构造、含金细粒黄铁矿发育的地电体特征对应，形态复杂多变，反演结果显示矿化体主要分布在5～23号测点下方50～350m深度范围内。

图4（激电测深层析法反演处理电阻率等值线断面图），是层析法反演处理后的电阻率等值线断面图，断面图上主要是低阻异常显示，场值50～100Ω.m，分析认为与该区富含地下水有关，深部仍有中高阻基岩的电性反映。

根据层析法反演处理结果图3、图4，在剖面上13号、17号测点分别布设ZK1、ZK2两个钻孔进行验证，ZK1孔深360米，在高极化异常区段共见到9层矿化体，其中5层达到工业品位，累计厚度8.6米；ZK2孔深350米，见到6层工业矿体，累计厚度7.4米。对照钻孔岩芯编录情况和金属元素化验分析结果，证实了层析法数据处理技术的实用性和可靠性，反演处理结果与钻孔验证情况完全一致。

实例2是老挝华潘省平然村铜镍多金属矿区，激电测深资料层析法处理解释和探矿平硐验证结果的对比。测区位于东南亚高山密林区，地形起伏大、气候潮湿、地质条件非常复杂。矿床类型为超基性岩浆岩熔离型铜镍硫化物矿床，硫化物含量低，引起的激电异常比较弱。

图5（老挝华潘省平然村铜镍矿区0线激电测深反演极化率等值线断面图），是层析法处理的激电测深极化率等值线断面图，图中激电异常区有效显示出超基性岩风化变质后的蛇纹岩分布区，而局部高值异常则是超基性岩浆熔离分异后形成的铜镍矿化体的富集部位。根据该区地形条件和矿床特点，在324号测点施工一平硐进行探、采结合，并验证层析法资料处理解释的效果。平硐共掘进约445米，在平硐中穿过的激电异常区共见到8层铜镍多金属矿化体，累计厚度达23.9米。

图6（老挝华潘省平然村铜镍矿区0线激电测深反演电阻率等值线断面图），是层析法处理的激电测深电阻率等值线断面图，图中电阻率等值线变化特征明显，其中局部曲线扭动或线性低阻带异常认为是断层因素引起，平硐中在310号、292号和280号测点下方分别见到了断层破碎带，证实了层析法处理结果的正确性。

该实例说明，层析法处理结果能有效压制地形起伏影响，提取弱异常信息，客观真实地反映出地质体的空间分布特征。

Claims

1.对于同一地电情况、在相同供电位置条件下，地下各处电流线分布形态是一致的，一次电场随着供电电流大小的不同，地下各处电场强度或电流线密度随之不同，但空间各点电场强度或电流线密度相对大小比例不变；二次电场在大电流或长时间激发条件下极化达到饱和状态时，其衰减曲线特征相近似。

2.视电阻率、视极化率两种物性参量有着本质的不同，反映的地质体性质也不相同。

3.根据供电极距大小依照不同的供电电流强度反演计算比例系数，对原始观测相邻极距上的测深数据信息进行“层层”有效剥离；对探测深度进行定量计算（电流线密度最大值）。

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