CN111239835A

CN111239835A - 一种适用于狭长地形的正交传导电测深方法

Info

Publication number: CN111239835A
Application number: CN202010077433.2A
Authority: CN
Inventors: 刘春明; 汪鑫强; 刘嵘; 王贵财; 曹创华; 唐冬春; 陈儒军; 薛建强; 汪衡珍
Original assignee: Central South University
Current assignee: Central South University
Priority date: 2020-01-29
Filing date: 2020-01-29
Publication date: 2020-06-05

Abstract

一种适用于狭长地形的正交传导电测深方法，该方法基于狭长地形的特殊性，选择在狭长地形的短边上布置一系列测点，在狭长地形的长边上布置一系列供电点，狭长地形的短边与长边相互垂直，沿着长边改变供电点的位置，从而获得测点不同深度的电性特征。该方法能实现一些狭长地形地貌情况下常规电测深无法完成的传导电测深工作，满足一些狭长地形地貌区的传导电法勘探工作。

Description

一种适用于狭长地形的正交传导电测深方法

技术领域

本发明涉及一种勘查地球物理领域的适用于狭长地形的传导电法，该方法能实现常规传导电法无法实现或难以实现的一些狭长地形区的电法勘探工作。

背景技术

在一些特殊地形如河沟、山谷、廊道、河堤等狭长地带很难开展常规主动源传导电法勘探。一旦遇到类似狭长地形要开展勘探工作时，要么是沿着狭长地形的长边方向布置供电点和测点，即测点与供电点的方位相同。对于沿着狭长地形的长边开展电法勘探工作时，仅从地形的限制条件而言，该处理方式是比较合适的选择，供电点和测点的布置相对而言要容易且效率高成本低，但若相关勘探工作欲发现的勘探对象的走向是沿着狭长地形的长边发育时，则通过布置沿着狭长地形的长边的测点和供电点，则不利于发现目标体或对目标体的相关特性的估算精度要降低，即会降低对勘探目标体的探测精度；要么是改用其他方法进行替代勘探，如TEM或AMT，TEM可以通过加大延时从而减少一次场信号的干扰；AMT由于是接收被动源信号，从而可以避开狭长地形难以布置场源的问题；但每种分支电法有其独特的优点，也有其独有的缺点；采用TEM或AMT开展电法勘探，其抗干扰能力相对而言，要比传导电法的要弱，另有些替代方法的勘探深度有局限性，即存在勘探盲区。

电法勘探的测点布置一般是选择尽量垂直欲勘探目标体的走向，即当欲勘探目标体的走向与狭长地形的长边平行或近似平行时，则电法勘探的测点最好是选择垂直长边，即沿着狭长地形的短边布置测点。常规的电法勘探方法，特别是传导型电法勘探一般是选择测点和供电点都沿着狭长地形的短边，而由于传导电法勘探的方法原理决定，供电点的范围距离要远大于测点的范围距离，从而在狭长地形中会遇到很难布置远距离的供电点的现象，要么是仅获取浅部的电法勘探成果，要么是选择其他替代方法来实现勘探目标。而传导电法具有其信噪比高、勘探深度选择较灵活、资料解译相对简单等特点，故若能通过某些技术手段实现此类狭长地形的主动源传导电法勘探，则能为狭长地形中的电法勘探多提供一种方法选择。

发明内容：

本发明是基于狭长地形区的电法勘探工作中的相关问题，而提出的一种电法勘探的新方法，本发明主要是通过调整测点连线方位和供电点连线方位，而实现一些狭长地形区的传导电法勘探工作，从而解决狭长的河沟、峡谷、廊道、河堤等狭长地形的电法勘探工作。该方法并不是解决全部的狭长地形的电法勘探问题，而是提供电法勘探的一种新的选择。

一种适用于狭长地形的正交传导电测深方法，其具体步骤如下：

a)确定勘探区的长为长边，确定勘探区的宽为短边，并且长边与短边相互垂直；优选地，勘探区的长边和短边的距离比值大于等于1.5。对于实际勘探工作中，勘探区的的长边和短边的确定相对较难，且勘探区一般为多边形，并不是严格上的矩形，故实际工作中要对勘探区的形状进行相应的简化，提取勘探区的长边和短边。总体上是以地形相对平缓的方向为长边方向，与长边垂直的方向为短边方向。如对于河堤，则选择平行河堤的方向为长边方向，垂直河堤的方向为短边方向。

b)在短边上布置测线，并布置测点；在测点上布置电极和导线，并连接到电法接收机；优选地，所有测点布置在一条直线上或多条相互平行的直线上；优选地，沿长边方向布置1个电法勘探意义上的无穷远测点，通过电法接收机测量短边上的所有测点与该无穷远测点之间的电位信息，即测量总场信息；这种方式有助于提高测点上的电信号强度，从而提高电法数据的测量精度，另也可以尽量避免梯度测量方式出现的电场信号很弱或为零、或装置系数为零的现象。测点可以布置在一条测线上，也可以布置为几条测线，即可以开展二维勘探模式，也可以开展三维勘探模式，特殊情况下，也可以开展一维勘探模式。测点之间的电信号测量模式可以根据具体情况进行调整，如可以开展测量梯度的模式，也可以开展测量总场的模式。测量梯度的模式有利于获得细节上更多的勘探结果，但信号强度要弱一些，为了提高测量精度，则需要加大供电电流的强度；测量总场的模式则有利于获得精度更高的测量信号，但需要布置电法勘探意义上的无穷远测点。即测点上的信号测量可以采用偶极模式或单极模式。

c)在长边上布置供电点；在供电点上布置供电极和供电导线，并连接到电法发送机；优选地，所有供电点布置在一条直线上或多条相互平行的直线上。供电点的数量和布置等需基于勘探要求而确定，若开展扫面，则一般采用1个或很少量的供电点；如开展测深勘探，则布置一系列供电点，从而获得测点不同深度内的电性特征。本方法的供电点方位与测点连线的方位不相同，而是相互垂直，即选择供电点位置时，是充分发挥狭长地形的狭长特征，鉴于传导电法勘探中，供电点相对于测点的距离而言，要大于测点的勘探深度，故选择狭长地形的长边作为供电点的布置方向，从而有利于供电点的布置，也有助于以更高效率、更低成本实现勘探目的。供电点的布置方式也可以选用偶极模式或单极模式，偶极模式可以选用对称模式，也可以选用非对称模式；单极模式可以选用无穷远模式，也可以选用非无穷远模式。

d)采用电法发送机向供电点上发送电信号，采用电法接收机接收所有测点上的电信号；即本方法的供电和测量方式与常规方法类似，不同的只是测点与供电点方位发生变化。即该方法同样也可以采用二极、三极、四极或其他装置类型开展勘探。可以选用频率域模式，也可以选用时间域模式开展传导电法勘探工作。

e)沿着长边改变供电点的位置，再重复d)步骤，直至完成所有测点和所有供电点的电法数据采集工作；每改变一次供电点的位置，则测量一次所有测点上的信号，从而通过供电点的坐标、供电电流、测点的坐标和测点上的电信号等信息，通过常规电法勘探中的电阻率、极化率或幅频率等电性参数公式进行计算，获取相应测点的电性视参数。

f)对所有测点的电法数据进行处理和解译，从而获得所有测点的电法勘探成果。通过把所有测点上的电性数据进行处理，或通过电法反演软件进行数据解译，从而获得所有测点不同深度的电性分布情况。

附图说明：

图1为本发明的一种适用于狭长地形的正交传导电测深方法流程图；

图2为本发明的一种适用于狭长地形的正交传导电测深方法的野外布置示意图；

其中图2中的黑色圆形实心点及编号为测点及编号；黑色三角形实心点及编号为供电点及编号；黑色五角形实心点为电法勘探意义上的无穷远测点；

具体实施方式：

以下参照图1、图2，结合具体实施方式对本发明做进一步说明。

a)如图2所示，假设在某山谷中要开展传导电法勘探，以便了解垂直山谷方向的地下电性分布情况，由于山谷的两旁存在陡坎，无法在陡坎上布置供电点，故在本狭长地形区选择本发明所提出的方法开展勘探工作。按照图1的方法流程图，先确定图2中的勘探区的长边和短边，基于图2中山谷的特征，选择平行山谷走向的方向为长边，选择垂直山谷走向的方向为短边；

b)按照图1的方法流程图，在垂直山谷走向的方向布置测线，如图2所示，布置了3个测点(分别为I/II/III号测点)，并在山谷的长边上布置一个电法勘探意义上的无穷远测点，并布置相应的电极和导线；

c)按照图1的方法流程图，在平行山谷长边的方向布置供电点，如图2所示，布置了1～10号供电点，即总共布置10个供电点，并布置相应的电极和导线；

d)按照图1的方法流程图，如图2所示，采用电法发送机向1和10号供电点上发送电信号，采用电法接收机分别接收I号测点和无穷远测点、II号测点和无穷远测点、III号测点和无穷远测点上的电信号；即本实施例采用偶极供电-单极接收的测量模式。

e)按照图1的方法流程图，如图2所示，改变2个供电点的位置到2和9号供电点，再重新采用电法接收机分别接收I号测点和无穷远测点、II号测点和无穷远测点、III号测点和无穷远测点上的电信号；再次改变供电点的位置到3和8号供电点，再次测量，直至供电点的位置到5和6号供电点，从而完成所有供电点和所有测点的电法数据采集工作；根据1～10号供电点的坐标、供电电流、I～III号测点的坐标和测点上的电信号等信息，从而获得相应测点上的电性视参数；

f)按照图1的方法流程图，对I～III测点的电法数据进行处理和解译，从而获得I～III号测点的电法勘探成果。通过把I～III号测点上的电性数据进行处理，或通过电法反演软件进行数据解译，从而获得I～III号测点不同深度的电性分布情况。从而完成本次狭长地形区的正交传导电测深勘探工作。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明内。

Claims

1.一种适用于狭长地形的正交传导电测深方法，其具体步骤如下：

a)确定勘探区的长为长边，确定勘探区的宽为短边，并且长边与短边相互垂直；

b)在短边上布置测线，并布置测点；在测点上布置电极和导线，并连接到电法接收机；

c)在长边上布置供电点；在供电点上布置供电极和供电导线，并连接到电法发送机；

d)采用电法发送机向供电点上发送电信号，采用电法接收机接收所有测点上的电信号；

e)沿着长边改变供电点的位置，再重复d)步骤，直至完成所有测点和所有供电点的电法数据采集工作；

f)对所有测点的电法数据进行处理和解译，从而获得所有测点的电法勘探成果。

2.如权利要求1所述的一种适用于狭长地形的正交传导电测深方法，其特征在于：优选地，所有测点布置在一条直线上或多条相互平行的直线上。

3.如权利要求1所述的一种适用于狭长地形的正交传导电测深方法，其特征在于：优选地，所有供电点布置在一条直线上或多条相互平行的直线上。

4.如权利要求1所述的一种适用于狭长地形的正交传导电测深方法，其特征在于：优选地，勘探区的长边和短边的距离比值大于等于1.5。

5.如权利要求1所述的一种适用于狭长地形的正交传导电测深方法，其特征在于：优选地，沿长边方向布置1个电法勘探意义上的无穷远测点，通过电法接收机测量短边上的所有测点与该无穷远测点之间的电位信息。