CN104502986A - 物探激电测深数据层析法处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种物探激电测深数据层析法处理方法，采集一系列的供电极距AB_i以及每个AB_i对应的供电电流强度I_i、视电阻率ρ_si、视极化率η_si，得到探测深度H_i以及与H_i对应的电阻率ρ_i、极化率η_i如下： 其中，

Description

物探激电测深数据层析法处理方法

技术领域

本发明涉及地质勘查技术领域，具体而言，涉及一种物探激电测深数据层析法处理方法。

背景技术

随着经济社会的快速发展，对矿产资源需求量在急剧增加，而当前众多金属矿产的保有资源储量在快速衰减或枯竭，可持续发展矛盾日益突显，于是化解矛盾的有效途径和办法就落在了地质找矿的重大突破上。现阶段找矿形势也越来越严峻，地表露头矿、浅部埋藏矿体日渐稀少，中深部地质找矿势在必行，但中深部找矿难度却成倍增加。

中深部地质找矿中物探方法必不可少，其作用越来越重要。物探激电法勘查是目前用得最多、较为有效的方法手段之一，对其勘测数据的分析研究与处理解释，即资料的反演处理技术(求解矿体的形态、规模、埋深、产状等)，多年来一直是众多物探工作者不断研究和深入探索的难点问题。

目前的电测深数据资料的反演处理方法，如：量板法、经验法、逐次递推法、反射系数法、电磁类比法等等，这些方法有的是针对水平层状电性介质，有的在计算过程中存在误差传递积累，会放大误差，有的只是简单的视角变换，没有本质性分离和改变，有的因为应用条 件过于苛刻，实际地质情况复杂多变、很难满足。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种结果准确、适用范围广的物探激电测深数据层析法处理方法。

因此，本发明的技术方案如下：

一种物探激电测深数据层析法处理方法，采集一系列的供电极距AB_i以及每个AB_i对应的供电电流强度I_i、视电阻率ρ_si、视极化率η_si，得到探测深度H_i以及与H_i对应的电阻率ρ_i、极化率η_i如下：

$H_i=\sqrt{\frac{{\left(p_i{q}_i\right)}^{2/3}-p_i^2{q}_i}{1-{\left(p_i{q}_i\right)}^{2/3}}}{\mathrm{AB}}_i$

${\mathrm{\ρ}}_i=\frac{p_i}{p_i^2-q_i}{\mathrm{\ρ}}_{\mathrm{si}}-\frac{q_i}{p_i^2-q_i}{\mathrm{\ρ}}_{s(i-1)}$

${\mathrm{\η}}_i=\frac{p_i{\mathrm{\η}}_{\mathrm{si}}{\mathrm{\ρ}}_{\mathrm{si}}-q_i{\mathrm{\η}}_{s(i-1)}{\mathrm{\ρ}}_{s(i-1)}}{p_i{\mathrm{\ρ}}_{\mathrm{si}}-q_i{\mathrm{\ρ}}_{s(i-1)}}$

其中，i为正整数，各参数与单位之间对应关系为H-米、ρ-欧姆·米、η-％、I-安培、AB-米。

本发明中提出了一种新的技术思路，野外测量仪器按照常规激电测深装置进行数据采集，室内对采集数据用层析法计算公式进行反演处理和图形编绘，即可得出符合客观地质实际情况的结论，准确确定 矿体的形态、规模、埋深、产状等要素，有效提高地质勘查找矿效果。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

根据本发明的实施例的物探激电测深数据层析法处理方法，采集一系列的供电极距AB_i以及每个AB_i对应的供电电流强度I_i、视电阻率ρ_si、视极化率η_si，得到探测深度H_i以及与H_i对应的电阻率ρ_i、极化率η_i如下：

$H_i=\sqrt{\frac{{\left(p_i{q}_i\right)}^{2/3}-p_i^2{q}_i}{1-{\left(p_i{q}_i\right)}^{2/3}}}{\mathrm{AB}}_i$

${\mathrm{\ρ}}_i=\frac{p_i}{p_i^2-q_i}{\mathrm{\ρ}}_{\mathrm{si}}-\frac{q_i}{p_i^2-q_i}{\mathrm{\ρ}}_{s(i-1)}$

${\mathrm{\η}}_i=\frac{p_i{\mathrm{\η}}_{\mathrm{si}}{\mathrm{\ρ}}_{\mathrm{si}}-q_i{\mathrm{\η}}_{s(i-1)}{\mathrm{\ρ}}_{s(i-1)}}{p_i{\mathrm{\ρ}}_{\mathrm{si}}-q_i{\mathrm{\ρ}}_{s(i-1)}}$

其中，i为正整数，各参数与单位之间对应关系为H-米、ρ-欧姆·米、η-％、I-安培、AB-米。

本发明中的的物探激电测深数据层析法处理方法，包括野外电法测量和室内层析法反演处理两部分。其中野外电法测量部分包括发电机、发射机、接收机、电极及导电线等为硬件部分，发电机用于测量 工作中的供电电源；发射机用于向地下发送激励电场信号；接收机和电极用于采集地下地质体产生的响应信号，获得测量数据。层析法反演处理部分包括数据输入模块、数据处理模块、数据存储与显示模块，其中数据输入模块完成根据测量装置形式输入对应的数据格式；数据处理模块完成对应装置测量数据的层析法反演计算；数据存储与显示模块用于存储数据并显示处理结果和图形。

本发明中提出一种新的技术思路，野外测量仪器按照常规激电测深装置进行数据采集，室内对采集数据用层析法计算公式进行反演处理和图形编绘，即可得出符合客观地质实际情况的结论，准确确定矿体的形态、规模、埋深、产状等要素，有效提高地质勘查找矿效果。

本发明采用的物探激电测深资料层析法反演处理技术，包括以下步骤：

①根据野外地质情况和工作设计要求布设激电测深点，采用供电设备、接收仪器、按照激电测深规范要求，采集一系列供电极距和对应的供电电流强度、视电阻率值、视极化率。

②研究发现对于同一测深点，地电情况不会变化，在供电位置相同时地下电流线分布形态是一致的，当激发一次场随着供电电流大小不同时，地下各处电场强度或者电流线密度也随之不同，但是地下空间各点间电场强度或电流线密度大小的比例是不变的，换言之相对比例恒定，这为利用层析法处理与一次场有关的视电阻率参数提供了物性基础；其次在大电流、长时间激发条件下极化体达到了饱和极化状态，其二次场衰减曲线特征相同，这一点为利用层析法处理与二次场 变化有关的视极化率参数提供了物性基础。

③根据步骤②所述的地下电场分布的物理特性，提出采用层析法反演处理技术思路。采集一系列的供电极距AB_i以及每个AB_i对应的供电电流强度I_i、视电阻率ρ_si、视极化率η_si，并采用以下方法得到多组电阻率、极化率、探测深度：

$H_i=\sqrt{\frac{{\left(p_i{q}_i\right)}^{2/3}-p_i^2{q}_i}{1-{\left(p_i{q}_i\right)}^{2/3}}}{\mathrm{AB}}_i$

${\mathrm{\ρ}}_i=\frac{p_i}{p_i^2-q_i}{\mathrm{\ρ}}_{\mathrm{si}}-\frac{q_i}{p_i^2-q_i}{\mathrm{\ρ}}_{s(i-1)}$

${\mathrm{\η}}_i=\frac{p_i{\mathrm{\η}}_{\mathrm{si}}{\mathrm{\ρ}}_{\mathrm{si}}-q_i{\mathrm{\η}}_{s(i-1)}{\mathrm{\ρ}}_{s(i-1)}}{p_i{\mathrm{\ρ}}_{\mathrm{si}}-q_i{\mathrm{\ρ}}_{s(i-1)}}$

即每选用两个供电极距值，即可得到一组电阻率、极化率、探测深度。其中，显而易见的是，(i-1)仅表示与i不同的另一组数据，而不存在i＝1时产生i-1＝0的问题，这是本领域技术人员所公知的常识，不再赘述。

④依次重复步骤③，可将野外各测深点上采集到的一系列极距由小到大排列的测量值进行层析法处理，完成反演过程，即达到有效处理和正确解释资料的目的，利用处理后的数据绘制出测深剖面上的深度-电阻率断面图、深度-极化率断面图。在深度-电阻率断面图上，电阻率异常反映地层界线、岩性界面、含水层以及断裂地质构造等的分 布情况；在深度-极化率断面图上，极化率异常反映矿化体的空间形态、埋深及产状要素等特征。层析法反演处理后的断面异常形态与原始测量结果有很大不同，但与真实地质情况非常一致，其结果与钻孔验证结果近乎相同。

⑤层析法计算处理是在对物探电场分析和研究的基础上，经过位场数理公式推导得出反演数学模型并编写软件进行方法应用的技术。软件由数据输入模块、处理模块、存储与显示模块构成。为适应野外多种情况需要，软件经过多次改进和完善，能对对称四极、三极、排列式偶极、排列式三极装置的数据进行反演处理，适合于国内外各类电法仪器、不同成矿作用和矿床类型的矿产勘查。反演处理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，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。

综上所述，本发明的内容并不局限在上述的实施例中，本领域的技术人员可以在本发明的技术指导思想之内提出其他的实施例，但这种实施例都包括在本发明的范围之内。

Claims (1)

1.一种物探激电测深数据层析法处理方法，其特征在于，采集一系列的供电极距AB_i以及每个AB_i对应的供电电流强度I_i、视电阻率ρ_si、视极化率η_si，得到探测深度H_i以及与H_i对应的电阻率ρ_i、极化率η_i如下：

$H_i=\sqrt{\frac{{\left(p_i{q}_i\right)}^{2/3}-p_i^2{q}_i}{1-{\left(p_i{q}_i\right)}^{2/3}}}{\mathrm{AB}}_i$

${\mathrm{\ρ}}_i=\frac{p_i}{p_i^2-q_i}{\mathrm{\ρ}}_{\mathrm{si}}-\frac{q_i}{p_i^2-q_i}{\mathrm{\ρ}}_s(i-1)$

${\mathrm{\η}}_i=\frac{p_i{\mathrm{\η}}_{\mathrm{si}}{\mathrm{\ρ}}_{\mathrm{si}}-q_i{\mathrm{\η}}_{s(i-1)}{\mathrm{\ρ}}_{s(i-1)}}{p_i{\mathrm{\ρ}}_{\mathrm{si}}-q_i{\mathrm{\ρ}}_{s(i-1)}}$

其中，i为正整数，各参数与单位之间对应关系为H-米、ρ-欧姆·米、η-％、I-安培、AB-米。