大功率激电测量系统
219390909_刚果(金)KASOMBO铜钴矿区物探方法找矿应用条件和效果
世界有色金属 2023年 3月上64找矿技术P rospecting technology刚果(金)KASOMBO 铜钴矿区物探方法找矿应用条件和效果郝 波1，杨 英2（１．中色矿业香港控股有限公司，北京 １０００３６；２．中国有色桂林矿产地质研究院有限公司，广西 桂林 ５４１００４）摘 要：文中以在非洲刚果（金）ＫＡＳＯＭＢＯ铜钴矿区物探测量为例，分析利用大功率直流激电法、高精度磁测和ＥＨ４电磁测深指导找矿的适用条件和测量效果。
大功率直流电法因接地电阻太大而无法施测，高精度磁测因磁性差异较小不具备物性前提，ＥＨ４电磁测量则取得较好的勘查效果，其反演处理断面有效反映出地下铜钴矿化体的赋存空间，断裂构造的展布特征，对基底岩石及蚀变带、侵入体、氧化还原带、裂隙富水区段也有一定显示，达到了预期的勘查目的，建议可以推广使用。
关键词：铜钴矿床；物探测量；矿化体；勘查效果；ＫＡＳＯＭＢＯ中图分类号：Ｐ６１８．６３ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００２－５０６５（２０２３）０５－００６４－３Application conditions and effects of geophysical exploration methods in KASOMBO copper cobalt mining area ， Democratic Republic of CongoHAO Bo 1， YANG Ying 2（１．Ｃｈｉｎａ Ｎｏｎｆｅｒｒｏｕｓ Ｍｉｎｉｎｇ Ｈｏｎｇ Ｋｏｎｇ Ｈｏｌｄｉｎｇｓ Ｌｉｍｉｔｅｄ，Ｂｅｉｊｉｎｇ １０００３６，Ｃｈｉｎａ；２．Ｃｈｉｎａ Ｎｏｎｆｅｒｒｏｕｓ Ｍｅｔａｌｓ（Ｇｕｉｌｉｎ）Ｇｅｏｌｏｇｙ Ａｎｄ Ｍｉｎｉｎｇ Ｃｏ，Ｌｔｄ，Ｇｕｉｌｉｎ ５４１００４，Ｃｈｉｎａ）Abstract: Ｂｙ ｉｌｌｕｓｔｒａｔｉｎｇ ｔｈｅ ｇｅｏｐｈｙｓｉｃａｌ ｐｒｏｓｐｅｃｔｉｎｇ ｉｎ ＫＡＳＯＭＢＯ ｃｏｐｐｅｒ＆ｃｏｂａｌｔ ｍｉｎｅ ａｒｅａ ｉｎ Ｊａｄａｎｊａ ｐｒｏｖｉｎｃｅ，Ｃｏｎｇｏ，Ａｆｒｉｃａ，ｔｈｅ ａｒｔｉｃｌｅ ａｎａｌｙｚｅ ｔｈｅ ａｐｐｌｉｃａｂｌｅ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ａｎｄ ｐｒｏｓｐｅｃｔｉｎｇ ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｌａｒｇｅ－ｐｏｗｅｒ ＤＣ ＩＰ，ｈｉｇｈ ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ ｍａｇｎｅｔｉｃ ｍｅｔｈｏｄ ａｎｄ ＥＨ４ ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ ｓｏｕｎｄｉｎｇ． Ｂｅｃａｕｓｅ ｔｈｅ ｇｒｏｕｎｄｉｎｇ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ｉｓ ｔｏｏ ｌａｒｇｅ，ｔｈｅ ｌａｒｇｅ－ｐｏｗｅｒ ＤＣ ＩＰ ｍｅｔｈｏｄ ｃｏｕｌｄ ｎｏｔ ｂｅ ｕｓｅｄ，ａｎｄ ｂｅｃａｕｓｅ ｔｈｅ ｍａｇｎｅｔｉｃ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ ｉｓ ｒｅｌａｔｉｖｅｌｙ ｌｉｔｔｌｅ，ｔｈｅ ｐｒｅｃｏｎｄｉｔｉｏｎ ｏｆ ｈｉｇｈ ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ ｍａｇｎｅｔｉｃ ｍｅｔｈｏｄ ｃｏｕｌｄ ｎｏｔ ｂｅ ｓａｔｉｓｆｉｅｄ． Ｗｈｉｌｅ ｔｈｅ ＥＨ４ ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ ｓｏｕｎｄｉｎｇ ｏｂｔａｉｎｅｄ ｂｅｔｔｅｒ ｐｒｏｓｐｅｃｔｉｎｇ ｒｅｓｕｌｔｓ，ｉｔｓ ｐｒｏｃｅｓｓｅｄ ａｎｄ ｉｎｖｅｒｓｉｏｎ ｓｅｃｔｉｏｎ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ ｒｅｆｌｅｃｔｓ ｔｈｅ ｄｅｐｏｓｉｔ ｐｏｓｉｔｉｏｎ ｏｆ ｃｏｐｐｅｒ＆ｃｏｂａｌｔ ｍｉｎｅ ｂｏｄｙ，ｔｈｅ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｃｈａｒａｃｔｅｒ ｏｆ ｆａｕｌｔ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，ａｎｄ ｉｔ ａｌｓｏ ｒｅｖｅａｌｓ ｔｈｅ ｂａｓｉｃ ｒｏｃｋ ａｎｄ ｅｃｌｉｐｔｉｃ ｚｏｎｅ，ｔｈｅ ｉｎｔｒｕｄｅ ｂｏｄｙ，ｔｈｅ ｏｘｉｄｉｚｅ－ｒｅｖｅｒｔ ｂｌｏｃｋ ａｎｄ ｃｒａｎｎｙ ｒｉｃｈ ｗａｔｅｒ ｚｏｎｅ． Ｔｈｕｓ ｔｈｅ ａｎｔｉｃｉｐａｔｉｖｅ ｐｒｏｓｐｅｃｔｉｎｇ ａｉｍ ｗａｓ ａｃｈｉｅｖｅｄ． Ｗｅ ｓｕｇｇｅｓｔ ｔｈｅ ｍｅｔｈｏｄ ｃａｎ ｂｅ ｐｏｐｕｌａｒｉｚｅｄ ｔｏ ｕｓｅ．Keywords: ｔｈｅ ｃｏｐｐｅｒ＆ｃｏｂａｌｔ ｍｉｎｅ ｂｅｄ；ｇｅｏｐｈｙｓｉｃａｌ ｐｒｏｓｐｅｃｔｉｎｇ；ｍｉｎｅ ｂｏｄｙ；ｐｒｏｓｐｅｃｔｉｎｇ ｅｆｆｅｃｔ；ＫＡＳＯＭＢＯ收稿日期：２０２３－０１作者简介：郝波，男，生于１９７８年，本科，助理工程师，研究方向：资源开发。
五电法
五、物探工作本次物探工作采用时间域激发极化法进行。
（一）、工作方法1、大功率激电面积性测量与剖面均选用中间梯度装置和短导线工作方式。
供电极距AB=1500m，测量极距MN=40m，观测段1000m，点距20m。
进行面积性测量时，网度100×20m，可旁测，但旁测距不得大于300m。
2、大功率激电测深采用对称四极装置，最大供电极距AB/2=2000米。
激电测深可根据实际情况采用其它装置，如三极测深装置、偶极装置、五极纵轴垂向装置等。
装置参数可根据矿体埋深及规模适时调整。
3、仪器性能与技术指标发射机：采用法国IRIS公司生产的VIP10000型电阻率和IP多道数发送系统，其主要技术指标及性能：（1）输出功率：最大10kw（2）输出电压：最大3000V，自动电压范围选择（3）输出电流：最大20A，电流精度优于1%，稳定性0.1%（4）操作温度：-40～+50˚ C（5）重量轻发射机的供电电源采用标准发电机，可输出175-270V交流电。
接收机：一台法国IRIS公司生产的Elrec6 6通道IP接收机，它的特点是高精度、高分辨率、低功耗、便携。
三台国产DJS—8(分别编号为07026、07016、07022)型直流激电接收机。
采用双向短脉冲供电方式，供电周期tc=8秒，占空比R=1，延时td=160ms，基本积分时间tp=40ms，迭加次数5次，供电电流I≥3A。
观测Ⅰ、Vp、M1、M2、M3、M4等六个参量，视电阻率ρS值按ρS＝K ×Vp／I求得，式中K为装置系数，由AB和MN计算求得。
（二）、技术要求1、施工前要对上述四台接收机进行一致性标定。
其技术指标均应符合《时间域激发极化技术规定》（DZ／T0070-93）有关规范要求。
2、导线应选用内阻小、绝缘性能好、轻便、强度高的。
供电导线电阻一般不超过10Ω/km，耐压必须高于发送机的工作电压。
导线的绝缘电阻应每公里大于2MΩ/500V。
激电中梯测量技术在金属矿勘查中的运用
地质勘探G eological prospecting 激电中梯测量技术在金属矿勘查中的运用张志刚摘要：我国对于矿产资源的纵部勘查和对隐伏矿产的勘查随着资源需求的不断增加变得更加急切，为了提高勘查的精度、深度以及准确度，根据目标区域实际情况选择合适的物探勘查技术方法是十分有必要的。
研究运用了激电中梯测量技术，依据电性差异区分矿体与围岩。
通过对实际金属矿区的勘查，充分验证了激电中梯测量技术方法的有效性和可靠性，为地质工作的开展提供了指导。
关键词：激电中梯；金属矿；电性差异；勘查随着金属矿的需求量不断的增长，全国范围内的地表矿、浅部矿这些易采矿已经出现储量不足和开采量下降的问题，矿产资源的供需矛盾将会更加突出。
因此，寻求新的矿床和发现隐伏矿产将成为未来主要发展方向。
在对隐伏矿产进行勘查时，勘查的手段将会对勘查的成果解释反演推断产生直接影响，为了提升勘查的可靠性，研究运用了激电中梯测量方法对金属矿实施勘查，对该矿区金属的赋存状况做出合理的推断解释，为实际勘查工作提供指导。
1 物探方法概述1.1 电法勘探电法勘探是利用地壳中岩石和矿体间的不同结构存在的电磁性质差异以及电化学特性的差异，以及对电磁场、电场或电化学场的分布情况及规律的分析和研究，从而实对矿产资源和地质的勘探工作。
电法勘探的基本原理是通过对岩层和矿石之间的电性分布情况的分析，一旦水平和垂直方向发生变化，同时电场、电磁场的空间分布也会发生变化，这种变化即为异常。
再将异常区域进行分析和解释，从而推断出地下的地质构造以及矿源的位置、深度、形状以及赋存等情况。
1.2 激发极化法激发极化法通过不断的研究和推广，已成为电法勘探方法中重要的勘探方法之一，对于金属矿床的预测以及矿源勘探具有显著效果。
其工作原理是利用地壳不同岩石和矿石的电性差异，对激发极化效应进行观测，便可探明地下地质特征的勘察方法。
其工作原理如图1所示。
运用激发极化法进行勘探时，假设供电电极为A、B，测量电极为M、N，当直流电对供电电极向下供电，将会形成一次电场。
物探设计 激电中梯与激电测深
第三节物探工作一、工作内容和工作量1、测地工作包括控制网测量、基点放样、基线布设、测线和测点布置以及高程测量。
2、激电中梯扫面扫面面积：，工作比例尺：1：0000，测网密度：100米×20米。
基线方向：正东，测线方向：正北。
测线测点布置见图：3、大功率激电测深在激电中梯扫面异常部位布置6-8条激电测深剖面，每条剖面长度300-600米，以剖面连线覆盖异常，端点向异常两侧延伸至背景区为宜。
点距20米，异常部位加密至10米点距。
4、物性参数采集采用标本测定法和露头小四极测定法。
尽可能收集岩芯标本或在可以采集到规则标本的露头点采集合格标本回实验室测定物性参数，在无法采集标本的露头点采用小四极获取物性参数。
尽量保证异常部位的每种岩性所采物性参数不少于30组。
二、技术依据参照中国地质调查局的有关地质工作质量管理的技术标准和要求，本次激电测深野外施工执行下列标准：1.《地质调查GPS测量规程》(DZ／T2002)。
2.《电阻率测深法技术规程》(DZ/T 0072 - 1993)；3.《时间域激发极化法技术规定》(DZ/T 0070 - 1993)；4.《物化探工程测量规范》(DZ/T 0153 - 95)；三、仪器设备1、测地工作仪器设备包括中海达V60 GNSS RTK系统一套，GARMIN 60CSX 手持GPS六套、100 米测绳和50 米皮尺各两根。
其中，中海达V60 GNSS RTK系统主要用于控制测量、基点放样、基线布设和测线端点布设。
其性能参数如下：A、信号跟踪系统内核：v60采用国际一流的天宝PCC品牌多星多系统内核BDS：B1、B2GPS：L1C/A、L2E、L2C、L5GLONASS：L1C/A、L1P、L2C/A（仅限于GLONASSM）和L2PGALILEO：升级预留SBAS：WAAS,MSAS,ENGOS通道数：220模块技术：天宝MaxwellTM高级自定义测量GNSS技术，极低噪声的GNSS 载波相位测量，1赫兹带宽内的精度〈1mm，成熟的天宝低仰角跟踪技术?B、精度和可靠性RTK定位精度：平面：±(8＋1×10-6D)mm高程：±(20＋1×10-6D)mm静态、快速静态精度：平面：±＋1×10-6D)mm高程：±(5＋1×10-6D)mm初始化时间：典型10秒初始化可靠性：>%?C、数据管理数据存储：内存：1G固态内存，8G可插式储存卡。
加拿大GDD大功率直流激电仪
加拿大GDD大功率直流激电仪特点1：发射机最高可发射4800V高压，在高接地电阻区有很强的穿透力特点2：发射机稳流精度高达千分之一，极大的提高了极化率的观测精度特点3：接收机可选2通道至32通道，大大的提高了抗外界干扰能力1. GDD 接收机GDD 接收机设计紧凑，轻便，用于时间域IP 测量，测量的参数为电阻率和极化率。
⏹ 多语言化采集系统，可选中文界面⏹ 操作简单，采集数据效率高，数据重复性好⏹ 数据保存为文本格式，兼容所有的处理软件。
2. GDD 发射机GDD 发射机最大输出电流：10A ，精度可达±0.1%。
按照功率分为3 个型号： ➢ Tx II-1800w-2400V-10A 型 ➢ Tx II-3600w-2400V-10A 型 ➢ Tx II-5000w-2400V-10A 型3. GDD 高密度高密度激发极化法是一种时间域激发极化法，通过配有控制仪和多极电缆，采用大功率稳流发射装置和高精度采集方法，实现高密度激发极化法测量。
它与常规高密度电法相比，具有参数多（可同时采集电阻率和极化率两种参数）、勘探深度深（可达400米）等明显优势。
高密度激发极化法可更换观测电缆的点距（0.5m ～20m ），实现不同深度范围测量（0.25m ～400m ）。
该仪器在找地下水、金属矿勘查等领域具有其广阔的前景。
高密度野外工作方法：本方法采用三极观测装置，其野外工作方法为：在剖面的中心沿垂直测线的方向布置无穷远极B （无穷远极到剖面中心的距离大于5倍的AO ），在测量剖面上逐次移动供电电极A ；测量时，供电电极A 每移动一次，通过多道控制器转换对所有接收电极MN （除靠近供电点处的两道）进行连续观测。
具体工作方式如下图所示。
更轻便的2通道接收机做中梯模式更高效！任意两台 GDD IP TX 联用可使电压和功率加倍！可靠消息：2012年中，北京有色研究院在试过了其他激电仪无效之后，试用GDD仪器，勘察发现了个特大金矿且异常明显。
DDF20-1大功率时频激电发射机的设计
收稿日期!"!# "! "( 作者简介彭祥!#+%?-#"男"本科"测控技术与仪器专业"工程师"从事物探仪器研发工作"./0$"!& %+%$&#"#"234560$ (!&?(%#$?!YY)<=4%
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9高低压电磁屏蔽隔离技术高频开关电源 提供高压在高压大电流发送时内部形成大的电磁 干扰造成控制失控和影响数据采集精度采取低 压与高压部分完全电气隔离及相互之间空间布局的 合理性低压部分加装屏蔽盒引出线采用多芯屏蔽 线和磁环屏蔽及注意走向等措施
大功率激电和CSAMT法在矿山外围找矿中的应用
大功率激电和CSAMT法在矿山外围找矿中的应用[摘要] 在某矿山外围开展大功率激电扫面和CSAMT剖面测量工作，识别砂岩、炭质粉砂岩及中酸性脉岩的分界及深部的构造特征；确定硫化物矿化带分布等。
结果表明：大功率激电扫面结果所找出的成矿有利地段均表现为低阻高极化特征，CSAMT法的反演结果浅部与大功率激电结果一致，并很好地反应了深部构造特征。
[关键字] 大功率激电CSAMT 异常找矿大功率激电因其发送功率大，在第四系覆盖较厚地区及正在开采矿山的外围进行电法工作能有效地提高信噪比，使获取的数据更加可靠。
CSAMT法是采用可控制的人工场源的一种电磁法，是勘探地下金属、非金属矿产的最有效的方法之一，由于测区周边的电磁干扰较为严重，因此我们选用了V8多功能系统中CSAMT法，它具有勘探深度大，横向分辨率高，抗干扰能力强的特点，可以很好地解决找矿问题。
本次电法勘探工作，利用大功率激电进行面积性扫查，利用CSAMT法对成矿的深部构造进行探查，分析林西大井外围测区电性特征。
1 工作区概况工作区位于林西县城北东方向25km处，位于大井矿床东北侧，行政区属内蒙古自治区林西县官地镇管辖。
工作区面积约11.17km2，属低山丘陵区，最高海拔904m，最低海拔720m，相对高差一般几十米至百余米。
区内大部分地段地形为缓坡，耕地，冲沟较发育，局部形成十余米深的”U”形切割地形。
2 工作区地质特征工作区位于大井铜锡矿床的东北部外围，与大井矿区同属于大兴安岭华力西晚期褶皱系之南端，北东向黄岗梁～白音诺复式背斜（岩浆构造带）东南翼中部。
矿区即位于更次级的桑木沟～官地倒转向斜的南东翼。
区内除第四系大面积覆盖外，出露最广的是侏罗系上统白音高老组，岩性主要为流纹质凝灰熔岩及呈透镜状、似层状凝灰质粉砂质泥岩。
次为二迭系大石寨组，由黑色-灰黑色安山岩组成。
区内侵入作用主要表现为燕山晚期的石英斑岩和黄岗山岩体。
矿石矿物主要为黄铜矿、银黝铜矿、兰辉铜矿、辉银矿、锡石，少量黄铁矿、毒砂、葡萄石、黄钾铁矾、水铝英石、闪锌矿、方铅矿等。
上海艾都能源科技有限公司ADMT系列大地音频多功能天然...
ADMT系列大地音频多功能天然电场物探仪一、ADMT系列大地音频多功能天然电场物探仪原理ADMT系列智能大地音频物探仪是在大地电磁测深法、MT、AMT、频率测深法、自然电场法等电法勘探理论的基础上，根据地壳中各类岩（矿）石、油气、地下水等的电磁学性质（如导电性、导磁性、介电性）和电化学特性的差异，通过对天然电化学（电磁）场的空间分布规律和时间特性的观测和研究，寻找不同类型有用矿床、地下水、查明地质构造及解决工程地质、环境灾害地质等问题的地球物理勘探方法。
结合地质理论及测量数据进行定性及半定量的数据解释,探明地下异常体的走向、埋深、厚度和储量等相关信息。
在长达近20年的实践上，广泛与人工直流电法仪器对比试验，获得非常好的异常曲线一致性，在某些接地条件不是很好的地区取得比人工直流电法类仪器更加真实的异常曲线。
得到广大客户的普遍认可和支持。
电法勘探是勘探地球物理学的重要分支, 如果从1815年P.Fox在硫化矿体上观测到自然电场算起，电法勘探已有近200年历史，但真正得到发展则不到100年时间，20世纪初世界各国的工业迅速发展，矿产原料需求量急剧增加，迫切需要先进的勘查技术。
因而促使电法勘探从科学研究进入实用阶段，并得以迅速发展，发展到今天，电法勘探在勘探地球物理学各分支中方法技术最多、应用面最广，其应用领域遍及固体矿产、油气和水资源勘查、工程勘查、环境监测及地学基础理论研究等各方面。
二、ADMT系列大地音频多功能天然电场物探仪的应用领域1、广泛用于矿产能源（金属矿、非金属矿、石油天然气、煤矿等）详查和普查勘探，减少地质钻探量，降低矿山投资的风险、提高矿产投资的科学性及成功率。
2、广泛用于地下水、地热等地下天然能源的详查和普查勘探，提高钻井取水资源的成功率。
3、广泛用于煤矿采空区、地下水灾害、堤坝隐患、断裂带及陷落柱、山体滑坡等水文地质的详查和普查勘探，确定水库坝基和防洪大堤隐患位置、寻找断裂带及陷落柱、山体滑坡、煤矿采空区等4、广泛用于铁路、桥梁等工程地质勘探，城市物探，考古挖掘，地下管线等详查和普查勘探。
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大功率激电测量系统
DJS-8 接收机DZ3-1 3kW整流电源
DJF10-10 10kW发送机，DJF5-10 5kW发送机
该仪器用于大面积的地质普查和详查工作及深部矿产勘探，效率高、方便灵活，广泛用于普查地下水资源、矿产资源，如金属矿、非金属矿产资源勘探和工程勘探。
特点：
发送机与整流电源为一体；
微机控制，大屏幕液晶显示、触摸式面板、设有RS232串行接口；
实时存储供电电源；
高电压、大电流，具有过压、过流保护功能；
采用特种小型变压器，效率高、重量轻。
主要技术指标：
DJF5-10 DJF10-10发送机
输入电压220V50Hz交流电
输出电压50V、100V、200V、300V、400V、500V、1000V；
输出方波占空比1：1
时间1~60秒
最大供电电流（DJF5-10）7A，（DJF10-10）10A
最大输出功率（DJF5-10）5kW，（DJF10-10）10kW
工作温度-10℃~+50℃
DJS-8接收机
测量电压最大值±2.5V
测量电压分辨率0.01mV
测量电压精度±1%±1个字(＞10mV), ±0.2 mV±1个字(3 mV ~10 mV) 仪器启动一次可同时测量Vp和Ms值，其宽度之比为1：2：4：8
仪器电流精度±1%±1个字
供电周期1~60秒任选
极化率测量Ms≤3%时，为±0.3%±1个字; Ms≥3%时,为±2%±1个字重复测量次数1~10次任选
延迟时间100ms~1000ms可任意设置
对50Hz工频压制优于60dB
输入阻抗＞50MΩ
数据存储容量128KB
整机工作温度-10℃~+50℃。