CN107817529A - 一种确定条带状激电异常场源体产状要素的矢量法 - Google Patents

一种确定条带状激电异常场源体产状要素的矢量法 Download PDF

Info

Publication number
CN107817529A
CN107817529A CN201710818017.1A CN201710818017A CN107817529A CN 107817529 A CN107817529 A CN 107817529A CN 201710818017 A CN201710818017 A CN 201710818017A CN 107817529 A CN107817529 A CN 107817529A
Authority
CN
China
Prior art keywords
mrow
field source
source body
induced polarization
mover
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201710818017.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107817529B (zh
Inventor
韩润生
李文尧
李卫强
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kunming University of Science and Technology
Original Assignee
Kunming University of Science and Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kunming University of Science and Technology filed Critical Kunming University of Science and Technology
Priority to CN201710818017.1A priority Critical patent/CN107817529B/zh
Publication of CN107817529A publication Critical patent/CN107817529A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107817529B publication Critical patent/CN107817529B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V3/00—Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation
    • G01V3/08—Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation operating with magnetic or electric fields produced or modified by objects or geological structures or by detecting devices

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Geology (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Geophysics (AREA)
  • Pit Excavations, Shoring, Fill Or Stabilisation Of Slopes (AREA)
  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)

Abstract

本发明公开了一种确定条带状激电异常场源体产状要素的矢量法；条带状激电异常场源体的产状要素包括走向、倾向和倾角。首先进行测区激电法观测，根据观测数据圈定异常，确定激电异常是条带状，选择三条剖面分别确定场源体在三条剖面上的中心点A(x1，y1，z1)、B(x2，y2，z2)、C(x3，y3，z3)，再将三点坐标代入倾角计算公式，计算得到激电异常场源体的倾角，最后根据条带状激电异常场源体所在平面的法向量判断激电异常场源体的走向和倾向；该方法适用于野外和室内准确快捷地确定条带状激电异常场源体的产状要素，解决了应用激电法确定条带状激电异常场源体产状时的产状多解性、反演过程复杂、耗费时间长及在野外现场难以确定的问题。

Description

一种确定条带状激电异常场源体产状要素的矢量法
技术领域
本发明涉及一种确定条带状激电异常场源体产状要素的矢量法，属于矿产资源勘查领域。
背景技术
激电法是我国金属矿产资源勘查的主力方法，但是应用激电法确定激电异常场源体的产状时，反演结果常存在多解性，在数据采集、数据处理过程中存在误差，数据反演过程复杂、耗费时间长，而且在野外现场很难确定激电异常场源体产状要素，从而影响勘查工作的进一步开展。因此，需要开发一种可以在野外现场准确快捷地确定激电异常场源体的产状要素的方法。
在实际资源勘查中，对于出露地表的场源体，可以通过地质罗盘测量其产状。但是，对于隐伏的场源体，则无法通过地质罗盘测量实现。1996年，张碧琴介绍了一种以三个钻孔的测量元素确定岩层产状的方法，该方法根据三个钻孔到某一岩层点的空间坐标，建立岩层的面方程，进而确定岩层的倾角和倾向。2013年，郭培合将岩层纳入三维空间坐标系中，用平面方程计算所表述岩层的倾向和倾角。以上均研究岩层的产状，且通过钻井确定岩层的位置，但是未研究报道无钻井资料的隐伏地下的激电异常场源体产状的方法。
发明内容
本发明的目的是提供一种确定条带状激电异常场源体产状要素的矢量法。在激电法观测中，如果地下激电异常场源体是具有一定产状的板状体，则观测出的激电异常是条带状激电异常。选择三条剖面，分别确定剖面上场源体顶端中心点坐标A(x1，y1，z1)、B(x2，y2，z2)、C(x3，y3，z3)，则可以确定激电异常场源体所在的平面，从而准确快捷地确定激电异常场源体的产状要素，条带状激电异常场源体的产状要素包括走向、倾向和倾角。
本发明方法的具体步骤如下：
1、在测区进行激电法观测，得到观测数据。
2、根据观测数据圈定异常，根据激电异常的长/宽比大于3倍原确定异常为条带状激电异常。
3、以x轴正方向表示正东方向，以y轴正方向表示正北方向，以z轴正方向表示垂直向上，建立直角坐标系，y轴正方向为地理坐标系0°，x轴正方向为地理坐标系90°；
选择三条剖面，场源体在三条剖面上的中心点A、B、C的坐标为：
A(x1，y1，z1)、B(x2，y2，z2)、C(x3，y3，z3)，
根据地形图提取场源体在三条剖面上的中心点A、B、C在地表投影A′、B′、C′的坐标：
A′(x1，y1，z1′)、B′(x2，y2，z2′)、C′(x3，y3，z3′)，
通过激电异常计算场源体在三条剖面上的中心点A、B、C的埋深为h1、h2、h3，场源体在三条剖面上的中心点A、B、C的顶端高程z1、z2、z3：
z1＝z1′-h1，z2＝z2′-h2，z3＝z3′-h3
则场源体在三条剖面上的中心点A、B、C的坐标就可以确定。
4、判断场源体在三条剖面上的中心点A、B、C三点是否在一条直线上：若则三点不在一条直线上；若三点在一条直线上，在三点一条直线上需要重新选择新的剖面，k为不等于0的任何常数。
5、通过A(x1，y1，z1)、B(x2，y2，z2)、C(x3，y3，z3)三点坐标，确定激电异常场源体的产状：
激电异常场源体所在平面的两个向量：
激电异常场源体所在平面的一个法向量：
a＝(y2-y1)×(z3-z1)-(z2-z1)×(y3-y1)，
b＝(z2-z1)×(x3-x1)-(x2-x1)×(z3-z1)，
c＝(x2-x1)×(y3-y1)-(y2-y1)×(x3-x1)；
大地水准面z＝0的一个法向量设激电异常场源体的倾角为β；两个法向量的夹角为β′，则：
因为激电异常场源体的倾角范围为0～90°，所以，当倾角β＝β′；当则倾角β＝π-β′；
根据激电异常场源体所在平面的法向量中的a、b、c，确定其走向、倾向。
表2激电异常场源体的走向、倾向与a、b、c关系
注：表中“+”表示大于0，“—”表示小于0。
本发明方法的优点和技术效果：
1)本发明方法适用于确定条带状激电异常场源体产状要素；2)该方法具有快捷简便、准确的特点，既克服了反演结果的多解性、数据反演过程复杂、耗费时间长的缺陷，也可以解决野外现场难以确定条带状激电异常场源体产状要素的问题；3)可适用于野外和室内确定1:500～1:10000比例尺地表或地下激电异常的场源体的产状。
附图说明
图1是本发明中贵州省威宁县某铅锌多金属矿区激电异常图；
图2是本发明中云南省澜沧县某铜铅锌多金属矿区激电异常图；
图3是本发明中云南省会泽某铅锌矿区外围激电异常图。
具体实施方式
现通过实施例对本发明作进一步详细说明，但本发明的保护范围不局限于所述内容，实施例中方法如无特殊说明均为常规方法。
实施例1：贵州省威宁县某铅锌多金属矿区条带状激电异常场源体产状的确定
(1)在矿区进行激电法观测，根据观测数据圈定激电异常；根据激电异常的长/宽比为7∶1(大于3)，从而确定激电异常为条带状激电异常；
(2)选取测区中三条剖面，分别提取剖面上场源体顶端中心点A、B、C在地表的投影A′、B′、C′的坐标：A′(584460，28910，830)、B′(584880，28800，830)、C′(584940，28390，830)；通过激电异常计算得到剖面上场源体顶端中心点埋深h分别为h1＝h2＝h3＝10m，得到A、B、C三点坐标为A(584460，28910，820)、B(584880，28800，820)、C(584940，28390，820)；
(3)判断A、B、C三点是否在一条直线上： 所以确定三点不在一条直线上；i、j、k是x、y、z轴方向的单位向量，k为不等于0的任何常数；
(4)根据A、B、C三点坐标，计算激电异常场源体的产状：
a＝(y2-y1)×(z3-z1)-(z2-z1)×(y3-y1)＝0，
b＝(z2-z1)×(x3-x1)-(x2-x1)×(z3-z1)＝0，
c＝(x2-x1)×(y3-y1)-(y2-y1)×(x3-x1)＝-165600，
倾角β＝β′＝0°，根据a＝0，b＝0，c≠0，确定激电异常场源体产状为水平；计算结果和矿体的实际产状吻合(图1)。
实施例2：云南省澜沧县某铜铅锌多金属矿区条带状激电异常场源体产状的确定
(1)在矿区进行激电法观测，根据观测数据圈定激电异常；根据激电异常的长/宽比为9∶1(大于3)，从而确定激电异常为条带状激电异常；
(2)选取测区中三条剖面，分别提取剖面上场源体顶端中心点A、B、C在地表的投影点A′、B′、C′的坐标：A′(623040，28320，1465)、B′(622940，27950，1544)、C′(623080，27640，1508)；通过激电异常计算得到剖面上场源体顶端中心点埋深h分别为h1＝98m，h2＝16m，h3＝81m，从而得到A、B、C三点坐标为A(623040，28320，1367)、B(622940，27950，1528)、C(623080，27640，1427)；
(3)判断A、B、C三点是否在一条直线上： 所以确定三点不在一条直线上，其中i、j、k是x、y、z轴方向的单位向量，k为不等于0的任何常数。
(4)通过A、B、C三点坐标计算确定激电异常场源体产状，
a＝(y2-y1)×(z3-z1)-(z2-z1)×(y3-y1)＝87280，
b＝(z2-z1)×(x3-x1)-(x2-x1)×(z3-z1)＝12440，
c＝(x2-x1)×(y3-y1)-(y2-y1)×(x3-x1)＝82800，
倾角β＝β′＝47°根据a＞0，b＞0，c＞0，代入相应的走向公式确定激电异常场源体产状：走向为172°，倾向为82°，倾角为47°。计算结果和实际产状吻合(图2)。
实施例3：云南省会泽某铅锌矿区外围条带状激电异常场源体走向、倾向、倾角的确定
(1)在矿区进行激电法观测，根据观测数据圈定激电异常，根据激电异常场源体的长宽比为5∶1(大于3)，确定该激电异常为条带状激电异常；
(2)选取测区中三个剖面，分别提取剖面上场源体顶端中心点A、B、C在地表的投影A′、B′、C′的坐标，A′(244880，33980，280)、B′(245280，34200，310)、C′(245680，34420，390)，以及通过激电异常计算得到剖面上场源体顶端中心点的埋深h分别为h1＝10m，h2＝37m，h3＝30m，得到A、B、C三点的坐标为A(244880，33980，270)、B(245280，34200，273)、C(245680，34420，360)；
(3)判断A、B、C三点是否在一条直线上： 所以确定三点不在一条直线上；i、j、k是x、y、z轴方向的单位向量，k为不等于0的任何常数。
(4)通过A、B、C三点坐标计算激电异常场源体的产状，
a＝(y2-y1)×(z3-z1)-(z2-z1)×(y3-y1)＝18480，
b＝(z2-z1)×(x3-x1)-(x2-x1)×(z3-z1)＝-33600，
c＝(x2-x1)×(y3-y1)-(y2-y1)×(x3-x1)＝0，
倾角β＝β′＝90°，根据a＞0，b＜0，c＝0，代入相应的走向公式确定激电异常场源体的走向61°，倾角为90°；计算结果与矿体的实际结果吻合(图3)。

Claims (1)

1.一种确定条带状激电异常场源体产状要素的矢量法，其特征在于按如下步骤进行：
(1)在测区进行激电法观测，得到观测数据；
(2)根据观测数据圈定激电异常，根据激电异常的长∶宽比大于3倍的原则，确定激电异常为条带状激电异常；
(3)以x轴正方向表示正东方向，y轴正方向表示正北方向，z轴正方向表示垂直向上，建立直角坐标系，y轴正方向表示地理坐标系0°，x轴正方向表示地理坐标系90°；
选择三条剖面，场源体在三条剖面上的中心点A、B、C的坐标为：
A(x1，y1，z1)、B(x2，y2，z2)、C(x3，y3，z3)；
根据地形图提取场源体在三条剖面上的中心点A、B、C在地表的投影坐标A′、B′、C′：
A′(x1，y1，z1′)、B′(x2，y2，z2′)、C′(x3，y3，z3′)，
通过激电异常计算场源体在三条剖面上的中心点A、B、C的埋深为h1、h2、h3，场源体在三条剖面上的中心点A、B、C的顶端高程z1、z2、z3：
z1＝z1′-h1，z2＝z2′-h2，z3＝z3′-h3，
从而场源体在三条剖面上的中心点A、B、C的坐标即可确定；
(4)判断场源体在三条剖面上的中心点A、B、C三点是否在一条直线上：若k≠0则三点不在一条直线上；若k≠0，则三点在一条直线上，三点在一条直线上时需要重新选择新的剖面；
(5)通过场源体在三条剖面上的中心点A(x1，y1，z1)、B(x2，y2，z2)、C(x3，y3，z3)三点坐标确定激电异常场源体的产状：
计算激电异常场源体所在平面的一个法向量中a、b、c值：
a＝(y2-y1)×(z3-z1)-(z2-z1)×(y3-y1)，
b＝(z2-z1)×(x3-x1)-(x2-x1)×(z3-z1)，
c＝(x2-x1)×(y3-y1)-(y2-y1)×(x3-x1)：
大地水准面z＝0的一个法向量设激电异常场源体的倾角为β；两个法向量的夹角为β′，
<mrow> <msup> <mi>cos&amp;beta;</mi> <mo>&amp;prime;</mo> </msup> <mo>=</mo> <mi>c</mi> <mi>o</mi> <mi>s</mi> <mo>&lt;</mo> <mover> <mrow> <mi>n</mi> <mn>1</mn> </mrow> <mo>&amp;RightArrow;</mo> </mover> <mo>,</mo> <mover> <mrow> <mi>n</mi> <mn>2</mn> </mrow> <mo>&amp;RightArrow;</mo> </mover> <mo>&gt;</mo> <mo>=</mo> <mfrac> <mrow> <mover> <mrow> <mi>n</mi> <mn>1</mn> </mrow> <mo>&amp;RightArrow;</mo> </mover> <mo>&amp;CenterDot;</mo> <mover> <mrow> <mi>n</mi> <mn>2</mn> </mrow> <mo>&amp;RightArrow;</mo> </mover> </mrow> <mrow> <mo>|</mo> <mover> <mrow> <mi>n</mi> <mn>1</mn> </mrow> <mo>&amp;RightArrow;</mo> </mover> <mo>|</mo> <mo>&amp;CenterDot;</mo> <mo>|</mo> <mover> <mrow> <mi>n</mi> <mn>2</mn> </mrow> <mo>&amp;RightArrow;</mo> </mover> <mo>|</mo> </mrow> </mfrac> <mo>=</mo> <mfrac> <mi>c</mi> <msqrt> <mrow> <msup> <mi>a</mi> <mn>2</mn> </msup> <mo>+</mo> <msup> <mi>b</mi> <mn>2</mn> </msup> <mo>+</mo> <msup> <mi>c</mi> <mn>2</mn> </msup> </mrow> </msqrt> </mfrac> </mrow>
<mrow> <msup> <mi>&amp;beta;</mi> <mo>&amp;prime;</mo> </msup> <mo>=</mo> <mi>a</mi> <mi>r</mi> <mi>c</mi> <mi>c</mi> <mi>o</mi> <mi>s</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>c</mi> <mi>o</mi> <mi>s</mi> <mo>&lt;</mo> <mover> <mrow> <mi>n</mi> <mn>1</mn> </mrow> <mo>&amp;RightArrow;</mo> </mover> <mo>,</mo> <mover> <mrow> <mi>n</mi> <mn>2</mn> </mrow> <mo>&amp;RightArrow;</mo> </mover> <mo>&gt;</mo> <mo>)</mo> </mrow> <mo>,</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mn>0</mn> <mo>&amp;le;</mo> <msup> <mi>&amp;beta;</mi> <mo>&amp;prime;</mo> </msup> <mo>&amp;le;</mo> <mi>&amp;pi;</mi> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>
由于倾角范围为0～90°，当倾角β＝β′；当则倾角β＝π-β′；
根据激电异常场源体所在平面的法向量中的a、b、c确定异常场源体的走向和倾向：
注：表中“+”表示大于0，“-”表示小于0。
CN201710818017.1A 2017-09-12 2017-09-12 一种确定条带状激电异常场源体产状要素的矢量法 Active CN107817529B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710818017.1A CN107817529B (zh) 2017-09-12 2017-09-12 一种确定条带状激电异常场源体产状要素的矢量法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710818017.1A CN107817529B (zh) 2017-09-12 2017-09-12 一种确定条带状激电异常场源体产状要素的矢量法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107817529A true CN107817529A (zh) 2018-03-20
CN107817529B CN107817529B (zh) 2019-09-27

Family

ID=61607101

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710818017.1A Active CN107817529B (zh) 2017-09-12 2017-09-12 一种确定条带状激电异常场源体产状要素的矢量法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107817529B (zh)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103697854A (zh) * 2013-12-10 2014-04-02 广西华锡集团股份有限公司 一种非接触式结构面产状测量方法
CN104536054A (zh) * 2015-01-08 2015-04-22 中国科学院地质与地球物理研究所 一种条带状铁矿评估方法和装置
CN104597519A (zh) * 2015-02-04 2015-05-06 山东省物化探勘查院 一种深部金矿阶梯式找矿方法
WO2015200744A1 (en) * 2014-06-27 2015-12-30 Real Science Innovations, LLC Apparatus and methods for measuring strike and dip, trend and plunge, bearings, and inclination
CN106595567A (zh) * 2016-12-20 2017-04-26 黄河勘测规划设计有限公司 地质结构面产状测量方法
CN106767671A (zh) * 2016-11-14 2017-05-31 中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司 基于三维电子罗盘的地质结构面产状计算方法
CN106842332A (zh) * 2016-12-25 2017-06-13 中南大学 一种综合电法勘探方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103697854A (zh) * 2013-12-10 2014-04-02 广西华锡集团股份有限公司 一种非接触式结构面产状测量方法
WO2015200744A1 (en) * 2014-06-27 2015-12-30 Real Science Innovations, LLC Apparatus and methods for measuring strike and dip, trend and plunge, bearings, and inclination
CN104536054A (zh) * 2015-01-08 2015-04-22 中国科学院地质与地球物理研究所 一种条带状铁矿评估方法和装置
CN104597519A (zh) * 2015-02-04 2015-05-06 山东省物化探勘查院 一种深部金矿阶梯式找矿方法
CN106767671A (zh) * 2016-11-14 2017-05-31 中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司 基于三维电子罗盘的地质结构面产状计算方法
CN106595567A (zh) * 2016-12-20 2017-04-26 黄河勘测规划设计有限公司 地质结构面产状测量方法
CN106842332A (zh) * 2016-12-25 2017-06-13 中南大学 一种综合电法勘探方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN107817529B (zh) 2019-09-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6882937B2 (en) Downhole referencing techniques in borehole surveying
US6937023B2 (en) Passive ranging techniques in borehole surveying
US6736221B2 (en) Method for estimating a position of a wellbore
US7002484B2 (en) Supplemental referencing techniques in borehole surveying
US20090222208A1 (en) Magnetic Beacon Guidance System
US9297249B2 (en) Method for improving wellbore survey accuracy and placement
Buchanan et al. Geomagnetic referencing-the real-time compass for directional drillers
CN102536206B (zh) 一种磁性套管中基于磁测斜仪的钻井方位角测量方法
JP6419731B2 (ja) 地中掘削位置を計測する方法及び地中掘削位置計測装置
Wang et al. The inertial technology based 3-dimensional information measurement system for underground pipeline
EP0348049B1 (en) Surveying of boreholes
UA46067C2 (uk) Спосіб оцінки якості геофізичних досліджень у свердловині
CN104462748B (zh) 地震过程中覆盖粘土层的液化场地桥梁桩基荷载—位移关系估算新方法
CN105335576B (zh) 盾构成型隧道断面数据处理方法和系统
CN107817529A (zh) 一种确定条带状激电异常场源体产状要素的矢量法
Maus et al. Enhanced Wellbore Placement Accuracy Using Geomagnetic In-Field Referencing and Multi-Station Correction
CN105041295A (zh) 一种用于井眼轨迹测量的惯性测量方法
Weston et al. All-attitude gyrocompass tool offers significant enhancement in survey accuracy over the highest performance MWD magnetic systems
CN106436780A (zh) 一种利用重力非跨越式探测地下空间的方法
CN106767672B (zh) 基于迹线确定岩体结构面产状的方法
Littva et al. Neotectonics of the Inner Western Carpathians: Liptovský Ján area, case study northern slopes of the Nízke Tatry Mts., Slovakia
Xiushan A true three-dimensional wellbore positioning method based on the earth ellipsoid
CN102589519A (zh) 建筑施工过程中两点找水平的方法
Hassan Influence of Hole Trajectory and Direction on MWD Survey Errors
Sabirov et al. Survey Management During Geosteering

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant