激发极化四极测深在工程中的应用
激发极化法在找矿中的应用

激发极化法在找矿中的应用摘要:激发极化法是以地下不同岩、矿石激电效应的差异为基础,通过观测和研究大地激发极化效应来勘查地下地质情况的一种电法勘探方法,近年来,该方法在寻找深部隐伏矿体的找矿中发挥了重要作用,取得了良好的效果。
通过野外实地踏勘,区内矿产伴生有较强黄铁矿化,因而采用激发极化法进行对区内成矿远景进行评价。
本文就借此对找矿中激发极化法的应用进行简要的分析研究。
关键词:找矿;激发极化法;应用引言近些年以来,近地表矿产资源近乎被开发殆尽,寻找深部隐伏矿产已经成为近年来矿产勘探中的重点方向。
利用激发极化法能够较准确的预测深部隐伏矿体的存在。
特别是矿产大多数与金属硫化物伴生,硫化物通常是黄铁矿或毒砂,偶尔也有磁黄铁矿,使用激发极化法测量这些伴生矿的物理场特征,结合地学理论就可以间接找出矿产。
一、激发极化法的工作原理及方法1、激发极化效应。
电阻率法测量时,在向地下供入稳定电流的情况下,仍可观测到测量电极间的电位差随时间而变化,并经相当长时间后趋于某一稳定的饱和值;断开供电电流后,测量电极间的电位差在最初一瞬间很快下降,而后便随时间相对缓慢地下降,并在相当长时间后衰减接近于零。
这种在充电和放电过程中产生随时间缓慢变化的附加电场的现象称为激发极化效应。
2、激发极化法。
激发极化法是以不同岩、矿石激电效应的差异为基础,通过观测和研究大地激电效应来探查地下地质情况的一种分支电法。
激电法的应用范围很广,无论在金属与非金属固体矿产的勘查方面,还是在寻找地下水资源、油气藏和地热田方面,都取得了良好的地质效果。
3、激电测量装置。
矿区激电测量工作分为:中间梯度装置扫面(图1),对称四极装置测深(图2)。
图2对称四极装置示意图二、矿区地质概况本文以我国华北地区某矿产为例,分析了激电中梯、激电测深和联合剖面等方法在勘查中的应用效果。
通过在该区开展勘探工作,发现了区内的极化体范围,查明了区内成矿的有利位置,并利用激电测深和联合剖面对极化体进行解剖,为矿山下一步的找矿工作提供地球物理依据。
地球物理勘查在地质工程中的应用

引言
地球物理勘查技术的应用涉及的领域十分广泛,其不但能够准确的调查和现实地球地质构造的分布情况,还能在地质工程中,对出现的病害问题进行详细的检测分析,帮助工作人员在处理问题的过程中提供准确的信息依据,备受众多领域工作人员的青睐,为很多重要的社会建设活动提供了便利条件。由此,在社会的发展进程中,地球物理勘查技术的应用将愈加广泛,为我国社会和经济的持续发展都做出了重要的贡献。
2.4可控源音频大地电磁法在地质工程中的具体应用
可控源音频大地电磁法是电磁法当中的一种,这种方法的特征是将人工控制的场源为频率开展测深工作。人工场源实际应用的过程中,固然可以弥补天然场源信号微弱这种缺陷,但是波本身的非平面波特性决定资料处理工作会显得比较复杂,因此在正式应用这种方法之前,一定需要衡量得失,以便于可以对各项工作的顺利开展做出一定保证。
地球物理勘查在地质工程中的应用
摘要:随着科学技术的发展,我国的地球物理勘查技术有了很大进展。物探其实是对地球物理勘探的简称,是依据各种类型岩石之间的密度、磁性以及弹性等物理性质的差异,凭借地球物理的原理,使用不同类型物探设备及物理方法,在工程区域当中的地球物理场里面开展测量工作,以便于可以妥善解决地质问题的一种物理勘探方法。在解决地质及工程结构等问题的过程中,得到的应用十分广泛,所以针对地质工程中地球物理勘查法的应用进行研究,具有一定现实意义,本文当中详细分析地球物理勘查法在地质工程中的应用,希望可以在日后地球物理勘查法实际应用的过程中,可以将自身的作用充分发挥出来。
1.2地球物理勘查技术的发展历程概述ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
1640年瑞典人首次尝试使用罗盘来找寻磁铁矿,以此为基础开发出来了一种通过磁场变化找寻矿产资源的新途径。1870年,瑞典人泰朗研发出来万能磁力仪之后,磁法勘探才作为一种地球物理方法构建起来并投入应用。电法勘探是十九世纪初期开始研究的,1835年佛科斯尝试通过电法来找寻金属矿,一直到二十世纪初期自然电场法才在找矿环节当中得到应用。1957年苏联率先研发出来一台以大地电磁测探法为基础的大地电磁仪,在此之后逐渐研发出来很多不同频率域和时间跨度的电磁勘探系统,这些勘探系统一般会在找寻块状硫化物矿床中低电阻率异常问题的过程中得到应用。20世纪60年代~70年代斑岩铜矿勘查时期当中,很多地球物理勘探方法都取得了一定成果。诸如重力、磁法以及激发极化法等,至今为止这些方法仍然在使用。以往一段时间当中,在电子技术发展和应用速度得到大幅度提升的背景之下,这些方法的精准性和灵敏度得到大幅度提升。垂直测深法领域当中,诸如可控源音频大地电磁测深法和瞬变电磁法,会用来找寻地质结构和块状硫化物矿体。井中物探技术一般会在评价孔间矿化及蚀变带空间分布特征的过程中得到应用。在地震仪器和数据处理技术发展速度大幅度提升的背景之下,深部及浅部勘探的分辨率及解释能力得到大幅度提升。
大功率激发极化法在云南某金矿勘查中的应用

王德 阳 WANG De — y a n g ; 艾瑛 AI Y i n g
( 成都理工大学 , 成都 6 1 0 0 5 9 ) ( C h e n g d u U n i v e r s i t y o f T e c h n o l o g y , C h e n g d u 6 1 0 0 5 9 , C h i n a )
结果与 已知 的钻孔成果相符合 , 验证 了该方法的有效性。
Ab s t r a c t :T h i s p a p e r d e s c r i b e s tБайду номын сангаасh e g e o l o g i c a l s t r u c t u r e o f a g o l d mi n i n g a r e a ,u n d e r t h e p r e mi s e o f t h e f u l l s t u d y o n g e o l o g i c a l a n d
激发极化法在深部金矿勘查中的应用

110地质勘探Geological prospecting激发极化法在深部金矿勘查中的应用李邦勇(贵州省地质矿产勘查开发局117地质大队,贵州 贵阳 550018)摘 要:激发极化法在深部金属矿脉勘探中应用广泛。
本文系统介绍了时间域激发极化法的基本原理和基于极化效应的视电阻率和极化率的计算;在贵州某金矿勘查区通过激电中梯法和激电测深法圈定了找矿靶区,同时结合异常区的分布走向推断了两条断裂构造,后通过钻孔和探槽验证取得了较好的探测效果。
关键词:激电中梯;激电测深;金矿勘查中图分类号:P31 文献标识码:B 文章编号:11-5004(2020)13-0110-3收稿日期:2020-07作者简介:李邦勇,男,生于1983年,汉族,贵州兴义人,本科,物探中级工程师,研究方向:地球物理勘查。
黔西南地区广泛发育有赋存于沉积岩中的微细浸染型金矿床-卡林型金矿床,该类矿床多数沿断裂构造分布,受构造控制明显。
但是卡林型金矿的成矿物质来源、成矿作用以及与岩浆活动的关系复杂,加上该区植被茂盛、少有基岩出露、地表找矿信息少、给该类矿床的勘探带来很大难度,特别是对构造深部延伸的推断依据不充分。
导致黔西南地区的金矿开发、利用进展缓慢。
因此完善勘查理论、发展相关勘查技术手段对卡林型金矿床的生产具有重要意义[1,2]。
目前用于金矿勘查的方法主要有重力勘探、磁法勘探、电法和放射性勘探等[3,4]。
其中电法中的激发极化法是最早应用于金矿床勘查的方法之一,当浸染状矿体与其围岩电性差异较小时,体极化作用下矿体的激发极化效应非常明显,且该方法受地形起伏影响较小、抗干扰能力强等优点,是铁矿勘查的首选方法。
1 激发极化法基本理论1.1 基本原理激发极化法是通过激电效应即矿脉因电化学作用产生的随时间缓慢变化的附加场现象来寻找金属矿的电法勘探方法[5]。
对于呈层状的岩体,激发极化效应表现为面极化,对于浸染状矿体表现为体极化。
激发极化法分为时间域激发极化法 (直流激电法)和频率域激发极化法(交流激电法);与常规电法相似,按照工作性质目的不同又分为测深法和剖面法,其应用装置有对称四极、中间梯度、偶极—偶极等不同的排列形式。
激发极化法电测深报告

第一章 激发极化法对称四极测深装置原理一、等效电阻率原理激发极化法是利用岩石、矿石的导电性、激发极化特性差异,观测研究人工形成的激发极化场的变化规律,进行找矿和解决其他地质问题的一组人工场源形式的勘察方法。
激电法可以沿用电阻率法的各种电极装置,其中用得比较广泛的有中间梯度(中梯)、联合剖 面(联剖)、近场源二极(二极)、对称四极测深(测深)和偶极—偶极(偶极)等装置。
在本次程序设计中以对称四极测深装置为基础进行正演程序设计工作。
在计算激发极化场时我们使用的是等效电阻率法。
在电法勘探中,我们将发生体极化效应时,极化体对极化总场的 电阻率称为“等效电阻率”。
一般说来,等效电阻率随频率或充电时间而变。
在 T →0或 f→∞的极限情况下,总场电位U(T)|T→0 或U(f)|f→∞趋于无激电效应的一次场电位U 1,等效电阻率ρ(T)|T→0或ρ(iω)|ω→∞ 就等于介质真电阻率。
对于电阻率为ρ的均匀介质,当不存在激电效应时,在地面上采用任何装置进行观测,按照下列公式计算电阻率:ρ=K ×ΔU 1/I (1-1) 若介质存在激电效应,此时按上式计算的电阻率为:ρ1=K ×ΔU/I (1-2) 公式中ΔU 为总场电位差。
由于ΔU 1>ΔU ,故ρ1>。
可见介质的激发极化效应等效于介质电阻率的增大,故称ρ1为等效电阻率。
在长时间供电情况下,极化二次场达到饱和时,有:η=ΔU 2/ΔU=(ΔU-ΔU 1)/ΔU所以有等效电阻率和真电阻率关系:ρ1=ρ/(1-η)(1-3)二、程序正演原理对于水平地层模型,给定模型的相关参数 ρ1,h 1,η1,ρ2,h 2,η2,...,ρn,ηn 。
首先根据以下公式计算利用对称四极测深装置测量的视电阻率。
已知用和函数表示的视电阻率积分表达式为⎰∞=0112)()(λλλλρd r J T r s (1) 利用汉克尔变换,将式(1)变换为 ⎰∞=011)()(T dr rr J r s λρ (2) 令 r x ln = λ1ln=y 得 ⎰∞∞--=dx x y J x y T s )()()(1ρ (3)该公式可以将s ρ转换成核函数;如同正演数学模型推导过程,同样利用采样定理,将s ρ离散化,则有 ∑∞-∞=∆∆-∆∆-∆=i s x x i x x x i x x i /)()]/)(sin[)(s ππρρ (4) 将(4)代入(3)得 ⎰∑∞∞-∞-∞=-∆∆-∆∆-∆=dx x y J x x i x x x i x x i y T i s )(/)()]/)(sin[)()(1ππρ =∑⎰∞-∞=∞∞--∆-∆∆-∆i x y s dx e J x ix x x x i x x i )1(/)(]/)(sin[)(1ππρ (5) 另采样间隔x i x y x ∆-=∆=∆=∆μ,,当y=j ∆(第j 个采样点时)有 ∑⎰∞-∞=∞∞-∆-∆∆∆=∆i i j s du e J x i j T )1(/]/sin[)()(]- [(1))μπμπμρ (6) 令 ⎰∞∞-∆-∆∆=∆-du e J i j b i j )1(/]/sin[])[(]- [(1))μπμπμ 得 :∑∞-∞=-∆=∆i s i j b x i j T )][()()(ρ由以上公式我们可以构造出水平地层电阻率的滤波算法。
激发极化法在黔西北某铅锌矿勘查中的应用

3 工作方 法及成 果解释
根 据本 区地质 及地 球物 理 特征 ,共 布置 了 0 . 6 k m 的激 电 中梯 面积 性测 量 ,测 网密 度 5 0 m X 2 0 m,A B : l 0 0 0 m, MN = 2 0 m,测线 长 6 0 0 m, 测线 方 向北东 向。在 激 电 中梯 测 出的异 常 上 ,布设 了 l 条对 称 四极测 深剖 面 ,AB / 2取 3到 3 0 0 m,MN / 2 取 0 . 5到 2 0 m。 激 电中梯 面积 性测 量成 果 如 图 2 。 由图可见 :区 内视 极化 率 幅值 最小 在 2 %左右 ,最 高 为 1 6 %,一般
4 结 语
实践 表 明 ,在金 属 硫化 物 矿产 勘 查
中 ,尤其是在寻找隐伏此类矿产中,激 AB/ ( ) 发 极 化 法可 以发 挥 其独 特 的作 用 ,让 人 取 得 满 意 的效果 ,本 区就 是一 个很 好 的 图 3 对 称 四极 测 深 剖 面 例子 。利用 中间梯 度装 置 可 以快 速地 发 现及 圈定 异 常 带 ,在此 基 础上 ,利 用 对 称 四极测深装置可以了解极化体的顶板埋深及空间赋存状态 , 进而为指导山地工程提供充分有力的依据 。 因此 ,目 前在金属硫化物矿产 , 尤其是寻找深部隐伏矿产 中,激发极化法仍不失为一种快速有效的方法 。
参考文献 :
[ 1 ]刘 瑞德 ,黄 力军 ,杨 进 ,等。 综合 电 法在 有色金 属矿 产勘 查 中 的应用 实例 [ J ] .物探 - 9化探 ,2 0 0 6 ,3 0( 4) [ 2 ]楚福 录 ,刘 爱平。等 .不 同电测 深法 在某铅 锌 矿 区的对 比应 用研 究[ C ] .第 七届 中国 国际 电磁 学 术讨论 会论 文 31
激电测深法在吉东南某金矿上的应用

[收稿日期] 2006203212;[修订日期] 2006207231[作者简介] 王慧明(19622),男,吉林通化人,通化地质矿产勘查开发院高级工程师.激电测深法在吉东南某金矿上的应用王慧明,刘慧香,崔秀利(通化地质矿产勘查开发院,吉林通化 134001)[摘 要]阐述了激电测深法在吉东南某金矿上的应用。
总结了该矿区地电场特征,论证了激电测深法的有效性。
[关键词]激电测深法;地电场特征;应用效果[中图分类号]P 63113[文献标识码]A [文章编号]100122427(2006)042026206激电测深法是一种常规物探方法,对于寻找与高极化体有关的矿产具有很好的指导意义。
在吉东南某金矿上采用激电测深法,结果显示靠近钓鱼台组底部为高阻、高极化异常,经验证见矿效果很好,为该区扩大远景储量起到了重要作用。
该金矿是地质踏勘工作中发现的,地表矿体较厚。
曾试探性打过一钻,并未见到理想矿体。
于是在矿带北东段布置了激电中梯扫面,见到了很具规模的异常带,在异常带上布置了3条激电测深剖面(见图1,2A 、3A 、4A 线),线距200m 。
通过激电测深得到了很好的深部异常,根据异常布置了钻探工程,见矿效果很好,为该区扩大远景储量、加大投资力度、增强投资信心起到了重要的作用。
建立了由激电测深确定钻探的勘探模式。
1 地质特征及电性特征111 地质概况矿区出露地层:早元古宙老岭群珍珠门组,其岩性主要为硅化白云质大理岩及角砾状白云质大理岩,为一套浅海—滨海相富镁质碳酸盐岩沉积建造。
分布于矿区的北部,呈北东向带状展布,与上覆晚元古宙地层呈断层接触;晚元古宙青白口系钓鱼台组主要岩性:底部为赤铁石英砂岩及角砾岩,是金矿的矿源层及赋存层位。
中部为厚层状灰白色含铁锈斑点石英砂岩。
上部为灰白色含海绿石石英砂岩。
分布于矿区的北西部及中部,与下伏老岭群珍珠门组呈角度不整合接触,局部呈断层接触;南芬组主要岩性为紫色、黄绿色页岩、粉砂岩及泥质灰岩,分布于矿区的中部,与下伏钓鱼台组整合接触,震旦系桥头组主要岩性为灰白色含海绿石石英砂岩夹深灰色粉砂岩,与下伏南芬组呈整合接触。
激发极化法在找矿勘查中的应用

激发极化法在找矿勘查中的应用目前,在找矿工作开展的过程当中,激发极化法已经获得了较为广泛的推广应用,此种方法主要被应用于高难度矿产资源勘查工作的开展过程当中。
本文就针对激发极化法在找矿勘查中的应用进行了简要的探讨分析,希望可以为强化矿产勘探工作的总体水平贡献一份力量。
标签:激发;极化法;找矿;勘查一、引言在我国,工业的发展离不开矿产资源的支撑。
但由于矿产资源普遍属于不可再生资源,因此随着矿产资源开发力度的逐步增大,找矿工作的开展难度也有所提升。
矿产资源的类型多种多样,只有积极的引用现代化的技术,才能更为精准的识别矿产类型,确保勘探工作的顺利开展。
就当前情况来看,激发极化法已经获得了较为广泛的推广应用,此类方式不仅能够有效提升找矿的效率,同时也能够取得较为优质的找矿成果。
在下文中我们就对于激发极化法在找矿勘查中的应用进行了具体的分析。
二、激发极化法的技术特点分析激发极化法属于一种具备突出代表性的电法勘测方法,目前已经获得了较为广泛的应用。
激发极化法主要是依据岩石以及矿石的激发极化效应来应对矿产资源勘探以及水文地质工程开展过程当中所面临的诸多问题。
早在五十年代初期,许多发达国家就已经开始运用激发极化法来开展矿产普查勘探工作,并取得了突出的成效。
激发极化法的应用范围已日益广泛,除寻找铜矿床外,在找铁、找煤、找铅锌矿,在超基性岩区找镍铬矿和找金矿等都取得了一定的地质效果。
我们可以具体的将激发极化法分为直流激发极化法以及交流激发极化法两大类型。
就当前发展的实际情况来看,激发极化法所涉及的电极排列类型多种多样,主要包括中间梯度排列、联合剖面排列、固定点电源排列以及对称四极测深排列四大类别。
激发极化法能够充分依据电子导电矿体,在人工电场的激发下所体现出来的化学性质和物理性质,运用激发极化效应完成找矿的过程。
之所以会产生电子导体激发极化效应,最主要的原因就在于当外电场产生作用时,电子导体与溶液相互接触就会产生相应的反应,同样的,当矿化岩石与溶液接触时也会产生类似的效应,当效应发生时即可获得相应的反馈,从而帮助工作人员锁定矿产位置。
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激发极化四极测深在工程中的应用
本文介绍电法中的激发极化法在区域水位调查应用效果,采用对称四极装置,垂直测线跑极的方式,在-定的供电电流作用下,通过观测和研究二次场电位差随时间变化的特点和规律,求得视电阻率、视极化率、半衰时、衰减度等参数,根据不同岩矿石各参数存在的差异来探查地下水位分布情况。
最终采用SURFER软件绘出视电阻率等值线断面图,分析解释得出结论。
根据结果分析,认为该系统在地下水探测中具有较好的应用效果,并指出该系统在应用中存在的问题及相关干扰因素。
标签:激发极化地下水位
近年来,激电法找水效果十分显著,被誉为“找水新法”。
早在上世纪60年代,国外学者Victor Vacquier(1957)等提出了用激电二次场衰减速度找水的思想。
在该思想的启迪下。
我国也开展了有关研究,并将激电场的衰减速度具体化为_半衰时、衰减度、激化比等特征参数,这些参数不仅能较准确地找到各种类型的地下水资源,而且可以在同一水文地质单元内预测涌水量大小,把激电参数与地层的含水性联系起来。
1激发激化法勘探的工作原理
1.1激发极化效应的概念
在向地下供入穩定电流时,测量电极间的电位差随时间而变大并经过一段(一般约几分钟)时间后趋于某一饱和值(充电过程);在断开供电电流后,测量电极间的电位差在最初一瞬间很快下降而后随时间相对缓慢地下降,并经过一段(一般约几分钟)时间后衰减接近于零(放电过程)。
这种在充电和放电过程中产生随时间缓慢变化的附加电场现象,称为激电效应(激发极化效应)。
1.2电子导体的激发极化原理
对电子导体(包括大多数金属矿和石墨及其矿化岩石)的激发激化机理问题,一般认为是由于电子导体与其周围溶液的界面上发生超电压的结果。
激发激化法是根据据岩石、矿石的激发极化效应来寻找金属和解决水文地质、工程地质等问题的一组电法勘探方法。
它又分为直流激发极化法(时间域法)和交流激发极化法(频率域法(SIP))。
常用的电极排列有中间梯度排列、联合剖面排列、固定点电源排列、对称四极测深排列等。
也可以用使矿体直接或间接允电的办法来圈定矿体的延展范围和增大勘探深度。
激发激化法工作原理是在—定的供电电流作用下,通过观测和研究二次场电位差(ΔU2)随时间变化的特点和规律,求得视电阻率、视极化率、半衰时、衰减度等参数,根据不同岩矿石各参数存在的差异来探查地下地质情况。
2工程实例
2.1工程地质概况
工程区位于关中盆地西北部的黄土塬区的渭河两期洪积扇交界处,地势北高南低。
测区主要地层岩性为:第三系红粘土(N2)、第四系上更新统冲积卵石(Q31al)、风积黄土状土(Q3eol)、第四系全新统冲洪积层(Q41al+pl)黄土状土、砂壤土、卵石、冲积卵石(Q42al)、淤泥(Q4L)、人工堆积(Q4s)素填土等。
2.2激发极化应用
对激发激化法探测到的数据记录,通过相应处理程序进行处理,求得视电阻率、视极化率、半衰时、衰减度等参数,对其进行分析对比,确定水位埋深,并绘制水位线(见图1)。
根据激发激化法求得视电阻率、视极化率、半衰时、衰减度等参数进行分析对比,每点各参数极大或极小值异常对应较好,且与其背景值差别较大,结合钻孔资料及实际水文调查综合分析,确定其为地下水位埋深。
从附图1可看出:地下水位埋深最大深度为130.3m,整体水位线高程为584.66~762.10m,呈中段高两端低。
3结论
多年的勘探实践证明,激发极化是一种有效的探测地下水位的地球物理勘探方法,而且该方法具有不受地形起伏干扰影响,不受围岩电性不均匀影响,可测参数多,资料解释方便等特点,因而在山区找水中具有一定的优势。
需要特别指出的的是,激发极化法毕竟是一种间接找水方法,而且由于物探的多解性及其他干扰因素的影响,会给资料的采集和解释工作带来一些困难。
因此,解释时需要多结合地质资料和水文资料进行综合分析,提高勘探的准确性。