4激发极化法解析

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其它电法:激发极化和电磁法

其它电法:激发极化和电磁法

人工场源频率测深的激发方式有两种, 其中一种是利用接地电极,将交变电流送人 地下,当供电偶极,距离不很大时,由此而 产生的电磁场就相当于水平电偶极子的场, 另一种激发方式是采用不接地线框,其中通 以交变电流后在其周围便形成了一个相当于 垂直磁偶极子的电磁场。
三、甚低频电磁法
甚低频 (VLF)电磁法是一种被动源电 探方法,它利用超长波通讯电台所发射的电 磁波为场源,通过在地表、空中或地下探测 场的参数变化,从而来达到找矿或解决有关 水文工程地质问题的目的。
(二)联合剖面装置
联剖装置能得到2条ηs曲线,将2条曲线配合 起来作推断解释,能较准确确定极化体位置(根据 “反交点”)和判断极化体倾向。但联剖ηs曲线较复 杂,对相邻极化体的分辨能力较差,且对近地表小 极化体的干扰反映较灵敏,地形对异常的畸变也较 明显和复杂。
此外,从工作方法和技术看,电极距对联剖异 常的影响较大,恰当地选用电极距对联剖装置很重 要,有时甚至需要几种电极距作测量,这会使生产 效率降低;联剖需要敷设一条“无穷远线”,这不仅 使装置笨重,生产效率低,而且电磁耦合干扰问题 较大。故联剖不用作普查找矿的基本装置,仅在详 查中为解决特定问题(如确定极化体位置和产状 等),才在少数剖面上布置激电联剖测量,而且多 在时间域激电法中采用。
在我国,偶极装置主要用于电磁耦合问题 比较突出的频率域激电法。
四、激发极化法应用实例
(一)激发极化法在水文地质调查中的应用 不同岩、矿石的激发极化特性主要表现在二次
场的大小及其随时间的变化上。在金属矿的普查勘 探中,主要采用了表征二次场大小的参数,如极化 率及频散率等。但在水文地质调查中,我们更重视 表征二次场衰减特性的参数,如衰减度,激发比、 衰减时等。激发极化法在水文地质调查中的应用主 要有两点:一是区分含碳质的岩层与含水岩层所引 起的异常,二是寻找地下水,划分出富水地段。

电法勘探-直流电法-激发极化法

电法勘探-直流电法-激发极化法

(1)装置类型 (2)极化体的导电性 (3)装置相对于极化体的位置 (4)充放电时间
注意与电阻 率和视电阻 率对比
二、激发极化法的仪器装备和工作方法
装置类型与电阻率法相同。联合剖面、中间梯度和电 测深装置;交流激电法常用偶极装置。常用中间梯度 和偶极装置
三、极化体的激电异常
(一)中间梯度装置的激电异常
不同岩矿石极化率对比表
(三)激发极化法测定的参数
2.视极化率ηs和视频散率Ρs Nhomakorabeas
V2 V
100 %
Ps
V f1 V f 2 V f2
100 %
在电场有效作用范围内各种岩矿石极化率或频散率 的综合影响值——视极化率或视频散率。
(三)激发极化法测定的参数
3.视极化率ηs和视频散率Ρs的影响因素
常用中间梯度和偶极装置三极化体的激电异常一中间梯度装置的激电异常三极化体的激电异常一中间梯度装置的激电异常三极化体的激电异常一中间梯度装置的激电异常三极化体的激电异常一中间梯度装置的激电异常注意两侧剖面注意两侧剖面极大值在地面极大值在地面上的投影并不上的投影并不在铜板正上方在铜板正上方三极化体的激电异常二联合剖面装置的激电异常三极化体的激电异常二联合剖面装置的激电异常三极化体的激电异常三偶极剖面装置的激电异常注意与直流电测深曲线对比三极化体的激电异常四测深装置的激电异常1211????四激发极化法的应用一高电阻率高极化率判断矿体倾向采用中梯装置电剖面法激发极化法四激发极化法的应用二
激发极化法(IP)的优点:
① 能寻找侵染状矿体。 ② 能区分电子导体和离子导体产生的异常。
③ 地形起伏不会产生假异常。
激发极化法(IP)的缺点:
① 矿化(黄铁矿化、石墨化的岩层)岩层产生 强激电异常

激发极化法

激发极化法
AB AB 和 的距离为 0.8—1.2cm。 2 2 n n 1
AB AB ≥ MN ≥ 的常规关系确定。为了满足这一关系,通常在一条 3 30
分布。一般
关于测量电极距 MN ,则可按 测深曲线上会出现 MN 的接头点。
几种装置在不同地电条件下的正演 曲线及异常规律
起伏地形条件下脉状体上中梯装置的 电阻网模拟剖面曲线
球体上方三种极距的ηs曲 线都有所谓的“反交点”。 交点两侧曲线成镜像对称, 随着AO的加在,两则极大 值向远离球体方向位移。 当然,如果AO(→∞)极 距足够远,两曲组将重合 成一条(相当于中梯)
交点 在两 板体 中间
高低不同两板体, 曲线不对称,如果 根据所夹面积解释 产装右倾,则出错 误
1 (L l) ( 1.2.17) 2 AO BO ≥ 3h 或 ( 1.2.18) 式中 L 为极化体走向长度; l 为极化体下延长度; h 为极化体顶端埋藏深度 AO BO
1 1 MN ~ AO 3 5
(1.2.19)
“无穷远” 极,应垂直测线方向布设,它与最近测线的距离应大于 AO 的 3-5 倍。当斜交测线方向布设 时,它与最近测线的距离应大于 AO 的 10 倍。
一般来讲,激电法可采用电阻率法中的各种装置类型。但究竟选择哪种装置采用多大电极距,还需根据任务要求,工作地区的地质、 地球物理条件和装置本身的特点等进行综合考虑。现对激电法中目前常用的几种装置类型特点及电极距的确定原则介绍如下,供参考。 (一)中间梯度装置 1.装置特点 中间梯度位置(简称中梯装置) ,它的最大优点,就是敷设一次供电导线和供电电极( A、 B)能在相当大的面积上进行测量,特别 是能用几台接收机同时在几条测线上进行观测(图 1.2.3) ,因而具有较高的生产效率。最适于做面积性普查工作。 另外,由于中梯装置的观测范围处于 A、B 之间的中间地段,接近于水平均匀极化条件,故对各种产状和不同相对电阻率的极化体, 均能产生较明显的异常,且异常形态比较简单,易于解释。 大家知道,中间梯度装置有纵向中梯和横向中梯之分。图 1.2.3 所示为常用的纵向中梯,即 AB 连线方向(测线方向)垂直于目标极 化体的走向。而横向中梯的 AB 连线方向则是与目标极化体的走向平行。由于横向中梯只适于勘查良导电或低阻脉状极化体,而对电阻 率与围岩相近或高于围岩的极化体则效果不佳。因此在金属矿产普查阶段应用较少。

第四章频率域激发极化法

第四章频率域激发极化法

第四章 频率域激发极化法频率域激电法主要使用偶极装置。

我国常用的频率域视激电参数为视频散率 P s ;80 年 代初期,研制和引进了相位激电仪,开始在频率域激电法中研究新的参数——视相位φs ; 随后又研制和引进了频谱激电系统,使视复电阻率频谱r s (i w )成了新的研究对象。

下面分别 介绍这些参数的异常形态。

3.4.1 视频散率异常除在小比例尺普查找矿阶段使用单个或两个极距作偶极剖面观测外, 通常偶极—偶极装 置都采用多个极距的测量,即供电和测量偶极长度保持相同(AB =MN =a ),逐个改变偶极间 隔系数(一般 n=1,2,3,……,6)进行观测。

所以,偶极—偶极装置兼有剖面法和测深 法的双重性质,它的观测结果,除可绘制成剖面曲线外,更多地是表示为拟断面图。

图 3.4.1 给出了低阻水平、倾斜、垂直板状体和水平圆柱体上偶极装置的视频散率 P s 拟断面图。

模拟参数表明围岩是不极化的,而低阻极化体的频散率 P 2®100%。

从图 3.4.1 可看到,不同形状和产状的极化体上的 P s 拟断面图有很大差别:低阻水平板状极化体的 P s 拟断面图的高值等值线对称地位于极化体两侧下方,呈“八”字形分布。

当一个偶极(AB 或 MN )位于远处,另一个偶极(MN 或 AB )位于极化体正上方,对极化体水平极化(即沿延伸方向极化),可得到最大的激电异常。

低阻倾斜板状极化体的 P s拟断面图具有不对称形状, 主异常的倾斜方向与极化体的倾向相反,极化体位于主异常等值线簇的上端附近。

P s 异常极大点位于 极化体下盘。

这是因为该点图3.4.2 体极化球体上偶极装置的视相位φs 剖面曲线和拟断面图球体参数:r 0=5;h 0=6,ρ20=10Ω·m ,m 2=0.6,c 2=0.25,τ2=1s ;围岩参数:ρ10=10Ω·m ,m 1=0.04,c 1=0.25,τ1=0.1s ;偶极长度 a=2;频率 f =1Hz 。

激发极化法在找矿中的应用

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。

第三章 激发极化法

第三章  激发极化法

3.1
激发极化效应及其成因
虽然早在电法勘探发展的初期激发极化现象就已经被人们所发现, 但是将它成功地用于
找矿或解决某些水文地质问题却是近几十年的事。 直到目前为止, 对激发极化法的物理—化 学机制还缺乏明确、统一的认识。下面我们以某些为人们所公认的假说为基础,分别就电子 导体和离子导体的激发极化机理作一概略介绍。 1.电子导体激电场的成因 在电场的作用下, 发生在电子导体和围岩溶液间的激发极化效应是一个复杂的电化学过 程,所产生的过电位(或超电压)是引起激发极化效应的基本原因。 前已述及,处于同一种电化学溶液中的电子导体,在其表面将形成双电层。双电层间形 成一个稳定的电极电位, 对外并不形成电场。 这种在自然状态下的双电层电位差是电子导体 与围岩溶液接触时的电极电位,称为平衡电极电位。 在电场作用下, 当电流通过电子导体与围岩溶液的界面时, 导体内部的电荷将重新分布 , 自由电子逆电场方向移向电流流入端,使其等效于电解电池的“阴极”;在电流流出端则呈 现出相对增多的正电荷,使其等效于电解电池的“阳极”。与此同时,围岩中的带电离子也 将在电场作用下产生相对运动,并分别在“阴极”及“阳极”附近形成正离子和负离子的堆 积,从而使双电层发生了变化,见图 2.3.1。在电流的作用下,导体的“阴
U 2
(4)激发比 ( J )

5.25 0.25
U 2 (t ) dt
5
由视极化率与衰减度组合的一个综合参数 J 称为激发比。 该参数在激电找水工作中也得 到广泛应用。其表达式为
U 2 (2.3-5) 100% U 1 由于 U 1 U 2 ,故式中 U 用 U 1 代替。在含水层上,一般 s 和 D 均为高值反映,取二 者乘积,可使异常放大,反映更为明显。 J s D

第三篇激发极化法

第三篇激发极化法

第三篇 激发极化法在电阻率法测量时,人们发现,在向地下供入稳定电流的情况下,仍可观测到测量电极间 的电位差是随时间而变化(一般是变大),并经相当时间(一般约几分钟)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(通常约几分钟)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(简称激电效应),它是岩、矿石及其所含 水溶液在电流作用下所发生的复杂电化学过程的结果。

激发极化法(简称激电法)便是以不同岩、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。

激发极化法的应用范围很广,无论在金属 与非金属固体矿产的勘查,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。

第一章 岩石和矿石的激发极化性质3.1.1 岩石和矿石的激发极化机理电子导体和离子导体激发极化的机理不同,现分别讨论之。

一、电子导体的激发极化机理一般认为电子导体(包括大多数金属矿和石墨及其矿化岩石)的激发极化机理问题,意见 较一致,是由于电子导体与其周围溶液的界面上发生过电位的结果。

在电子导体与溶液的界面 上会自然地形成一双电层,见图 3.1.1(a);在无外电场存在时,该双电层的电位差(电极电位) 称为平衡电极电位,记为F平;当有电流流过上述电子导体­溶液系统时,在电场作用下,电子 导体内部的电荷将重新分布:自由电子反电流方向移向电流流入端,使那里的负电荷相对增多, 形成“阴极”;而在电流流出端,呈现相对增多的正电荷,形成“阳极”。

与此同时,在周围溶 液中也分别于电子导体的“阴极”和“阳极”处,形成阳离子和阴离子的堆积,使自然双电层 发生变化, 见图 3.1.1 (b)。

在一定的外电流作用下,“电极”* 和溶液界面上的双电层电位差 (F)相对平衡电极电位F平 之变化,在电化学中称为“过电位”(或“超电压”),记为DF 。

25.激发极化法

25.激发极化法

v 穿过矿体 的测线曲 线异常幅 值大,离 开矿体端 点的测线
S 迅速降 低,据此 我们可以 判断矿体 沿走向的 长度
2.联合剖面装置S曲线特征
对应矿体顶部出现S 曲线反交点
v 矿体直立时S 曲线对称,矿体倾斜时曲线不 对称,在矿体倾斜一侧曲线的极大值大于另 一侧曲线的极大值。因此可利用曲线极大值 连线的反方向确定矿体的倾向。
1)视极化率(ηs)
v 我们知道,视极化率
v
s
U2 U
100%
v 在电阻率法找水过程中,由于低阻碳质岩层 与岩溶裂隙或基岩裂隙水引起的低阻异常特 征相近,给区分含水异常带来困难。这时若 将激发极化法ηs曲线和ρs曲线异常对比分析, 可识别出含碳质岩层对含水异常的干扰。
v 以离子导电为主的岩石,极化率较低,一般 都在4%以下;当岩石中含有电子导电矿物时, 极化率则高达n%~n×10 %。
(二)各种电极装置S曲线的基本特征
v 1.中间梯度装置S曲线特征
埋深越浅极大值越大,极小值越明显、曲 线梯度越大、异常范围越窄;图3.4—3
v 埋深越深极大值越小,极小值越不明显、 曲线梯度越小、异常范围越宽;
v 矿体水平或直立时, S曲线对称、极大 值对应矿体中心在地面上的投影。
v 矿体倾斜时, S 曲线不对称、沿矿体 倾斜一侧较另一侧变化平缓。图3.4—4
当断开供电线路后
v 一次电场马上消失,此时被极化了的电子导 体将通过围岩中的水溶液及导体本身进行放 电,直至恢复其原来偶电层的均匀分布为止, 从而在地下岩石中产生电场,即二次电场。
v 如果此时将测量电极MN置于地面上,即可观 测到一个随时间衰减的二次电位差。
对于浸染状矿体,虽然它与围岩电阻率差 异很小,但对其中每个小颗粒在其表面均 能形成明显的激发极化效应,这就构成了 利用激发极化法寻找浸染状矿体的物理化 学基础。
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第一节激发极化法基础
一、岩石和矿石的激发极化机理
(一)电子导体的激发极化机理 电子导体(包括大多数金属矿和石墨及其矿化岩石)的激发极化机理一般认 为是由于电子导体与其周围溶液的界面上发生过电位差的结果。 在一定的外电流作用下,“电极”和溶液界面上的双电层电位差相对平衡电 极电位之变化,在电化学中称为“过电位”或“超电压” 。
式中deltU2(T,t)是供电时间为T和断电后t时刻测得的二次电位差。 极化率是用百分数表示的无量纲参数。由于deltU2(T,t)和deltU (T)均与供电电流I成正比(线性关系),极化率是与电流无关 的常数。但极化率与供电时间T和测量延迟时间t有关,因此,当 提到极化率时,必须指出其对应的供电和测量时间T和t。为简单 起见,如不特加说明,一般便将极化率yita定义为长供电和无延 时的极限极化率。 U ( ) U (0) (T , t ) |T ,t 0 U ( )
s (T , t y )
U 2 (t y ) U (T ) 100% ms (T , t y t j / 2)
t y t j ty
U 2 (t ) dt U (T )
时间域激电法的观测仪器较易制造,而且由于通常是观测供电脉冲断 开几百毫秒之后的二次电位差,受电磁耦合的干扰较小,故工作方法和解 释理论都比较简单。但这种时间感观测仪器乃是宽通带的接收机,对大地 噪声、工业游散电流和极化不稳等的抗干扰能力差,加之待测的二次电位 差通常远比一次电位差小,为提高信噪比往往要求大功率供电,从而使这 种方法的装备十分笨重,生产效率较低、成本高。
时间域谱激电法:是既保持频谱激电法能获得丰富信息的优 点,又能提高生产效率的一种新方法。这种方法观测直流脉冲激 发下总场电位差的充电过程 ΔU(T)(次要的)和断电后二次电位 差的放电过程ΔU2(t)(主要的)。 根据时间特性和频率特性的等效性可知,时间域谱激电法能 获得频谱激电法同样的信息;而前者原则上讲只要作一次测量便 可获得所需的时间谱数据。由于微电子技术的发展,当代时间域 激电测量系统已能通过自动跟踪和补偿极化电位差、信号增强技 术和数字滤波等来有效地压制干扰,克服早期时间域测量的缺点, 使时间域谱激电测量成为可能。不过,目前时间域谱激电法还有 一些理论和技术问题有待研究和完善,可能还要经过几年才能成 熟。
二、稳定电流ห้องสมุดไป่ตู้中岩石和矿石的激发极化特性
岩、矿石的激发极化分为理想的两大类。 第一类是“面极化”,如致密的金属矿或石墨矿均属此类。其特点是激发极化 都发生在极化体与围岩溶液的界面上。 第二类是“体极化”,如浸染状金属矿和矿化(包括石墨化)岩石及离子导电 岩石的激发极化都属此类。其特点是极化单元(微小的金属矿物或岩石颗粒) 成体分布于整个极化体中。 标本在外电流激发下,电流流入端成为阴极, 产生阴极极化;电流流出端成为阳极,产生阳 极极化。在标本一端的边缘及其相邻近的水溶 液中分别放置测量电极M和N,用毫伏计测量 外电流场激发下标本与水溶液界面上的过电位。
平衡电极电位

过电位

(二)离子导体的激发极化机理
关于离子导体的激发极化机理,所提出的假说和争论均较电子导体的多, 但大多认为岩石的激电效应与岩石颗粒和周围溶液界面上的双电层有关。其中 一个比较有代表性的假说是双电层形变假说。 双电层形变形成激发极化的速度和放电的快慢,决定于离子沿颗粒表面移 动的速度和路径长短,因而较大的岩石颗粒将有较大的时间常数(即充电和放 电较慢)。这是用激电法寻找地下含水层的物性基础。
频率域激电法:以观测交变总场电位差幅值为基础的变频激 电法。这种方法至少要在两个频率上作观测,以获得视频散率
在两个频率上作观测使其野外工作不便,生产效率也较低。 为克服此缺点,以观测地面交变总场电位差相对于交变供电 电流之相位移(视相位)为主要参数的相位激电法可以只在一个 频率上作观测,这相对于变频法是一个进步。
石墨( a) 和黄铜矿 (b)标本 在不同外 电流密度 j0 的 激 发 下,阳极 过 电 位 (实线) 和阴极过 电位(虚 线)随充 电时间T 和放电时 间 t 的变化 曲线。
引入一个称为极化率yita(T,t)的新参数,来表征体极化介质的 激电性质:
(T , t )
U 2 (T , t ) 100% U (T )
第四章 激发极化法
在进行电阻率法测量时,人们常常发现: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是随时间而 变化(一般是变大),并经相当时间(一般约几分钟)后趋于 某一稳定的饱和值;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,而后便随时间相对缓慢地下降,并在 相当长时间后(通常约几分钟)衰减接近千零。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现象,称为激发极 化效应(简称激电效应),它是岩、矿石及其所含水溶液在电 流作用下所发生的复杂电化学过程的结果。激发极化法(简称 激电法)是以不同岩、矿石激电效应之差异为物质基础,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。
| U ( f D ) | | U ( fG ) | P ( f D , fG ) 100% | U ( fG ) |
变频法和相位法的接收机可采用选频性能很好的电子线路, 观测给定频率的信号,因而抗干扰能力较强。这就降低了对供电 电流强度的要求(通常可比常规时间域激电法减小十倍)。频率 域激电法的一个比较突出的问题是电磁偶合干扰。为校正这种干 扰就要求增加频率数,这又将降低生产效率。
的电场,通常可以忽略电磁感应和电磁辐射效应。所以在计算激发极化总场
时可以近似采用对稳定电流场的处理方法,即用标量电位 U来描述极化总场, 它可通过求解拉普拉斯方程的边值问题来获得。
第二节 常用装置的激电异常
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)、对 称四极测深(测深)和偶极一偶极(偶极)等装置。下面 将根据前节介绍的计算和模拟方法获得的结果,分别讨论 上述装置的激电异常特点。
复电阻率法: 这种方法通过对实测复频谱的反演,可以识别 和划分出激电和电磁耦合效应;并根据反演获得的激电谱参数 (Ps0,ms,Cs和τs),按结构区分引起激电异常的极化体和发现 深部隐伏矿。 由于进行谱参数反演时有多解性,故应通过试验工作小心地 总结该地质环境下的有关规律,以减少或消除多解性。频谱激电 法的仪器、装备、观测技术、数据处理和推断解释理论都比较复 杂;此外,它必须在若干频率上逐个频率进行观测,因而生产效 率很低。所以,这种方法宜用作异常检查、评价和在有希望的地 段发现深部矿,而不适用于普查找矿。
Yita(s)异常幅度随球体几何参数和电参数的变化规律和前面讨论球体二次 场电位的变化规律是完全一致的。
2.异常的平面分布
球体的yita(s)异常平面等值线具有拉长的图形,其走向垂直于外电场方向。 当改变供电(即测线)方向时,等值线将随之改变延伸方向。但是由于 球体的对称性,等值线的形状并不改变。 Yita(s) 异常平面等值线呈伸长图形容易产生错觉:似乎引起激电异常的 极化体也有相应的延伸形状。但是,yita(s)剖面平面图可反映出极化体走 向不长的特征,当测线离开主剖面时,凡异常曲线的幅度明显降低,而 宽度明显增大。
二、球形极化体的联剖激电异常
球形极化体视极化率联剖曲线与高阻球体上视电阻率 联剖曲线的形状相似,其共同特点是用 AMNoo和ooMNB 测得的视极化率曲线(yita(sA)和yita(sB) )相互对称,并 在球心上方有高的反交点。在电极距 AO相对于球心深度 不大时,异常幅度较小,形状比较简单,在反交点两侧 yita(sA)和yita(sB)各有一个极大值和极小值。 随着极距增大,异常幅度上升,同时形状变得较复杂, 在反交点两侧, yita(sA)和yita(sB)各有一个主极大值,其 后又出现一个次极小值和次极大值。后者是由于供电电极 通过球体上方时引起的。 当电极距进一步增大时,yita(sA)和yita(sB)的次极小 值进一步降低,同时,主极大值点向球心上方的反交点靠 近,两条曲线的分异性变差。而当电极距很大时, yita(sA)和yita(sB)重合,变成中梯装置的yita(s)曲线。 高极化体上的激电异常在形式上和高阻体上的Ps异常相似。这可从“等效电阻率法”原 理得到解释,按照这一原理,激电效应等效于各极化体的电阻率从真电阻率Pi增大到等 效电阻率Pi0=Pi/(1一yita(i)),故某极化体引起的二次场异常等效于该地质体电阻率增高 引起的一次场异常。
一、球形极化体的中梯激电异常
体极化和面极化球体中梯激电异 常的空间分布,都近似与位于球 心的电偶极子的电场分布相同。
1.主剖面上的异常 主剖面yita(s)剖面曲线,和高阻球体上的中梯Ps异常曲线形状相同:在球 心正上方有异常极大值,两侧异常对称地减小,并在出现负的极小值后逐 渐回升到零。由球外二次场的电流分布(虚线),可解释上述异常特征。
第三节 激电法方法变种的选择
激电法包括若干方法变种。 时间域激电法:它测量某一持续时间T(从几秒到几十秒)的单向或双向 矩形脉冲电流激发下,二次电位差在断电后某一时刻ty的瞬时值ΔU2(ty)或某一 时间区段的积分值
M
t y t j
ty
U2 (t )dt
ty—断电后开始测量的延迟时间;tj—积分时间。 根据这些测量结果计算视极化率或视充电率
大量实测资料表明,地下体极化岩、矿石的极化率主要决 定于其中所含电子导电矿物的体积百分含量及其结构。一般说 来,含量越大,导电矿物颗粒越细小,矿化岩(矿)石越致密, 极化率就越大。完全不含电子导电矿物的岩石,其极化率通常 很小,一般不超过1~2%,少数可达3~4%。 激电效应随岩、矿石中电子导电矿物含量增高而增强的特 性,是激电法成功应用于金属矿普查找矿的物理—化学基础。
四、对称四极测深装置的激电异常
电阻率测深主要用于层状构造,激电测深主要用 来研究局部不均匀体。
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