地下三维体上电测深曲线规律

以均匀半空间中等轴状三维地质体为例，利用边界积分方程法对对称四极和温纳尔2种装置的电测深进行数值计算，并与相应解析表达式的计算结果进行对比；用数值模拟方法研究了均匀半空间中板状体的对称四极、温纳尔等装置电测深拟断面图“看得见但看不穿”的规律，研究结果表明：温纳尔、偶极等测深装置不仅能“看到”而且能“看穿”地下三维体，而对称四极装置及交流电法中采用平面波场的CSAMT，AMT等观测方式通常只能“看到”但不能“看穿”三维异常体；在对称四极测深装置中心剖面上，根据水平板状体的规模及埋深等因素，可分别将其视为一维层状体或均匀半空间处理，这对野外实际工作具有指导意义。     

斜阶跃场源关断时间对测量结果的影响及校正研究

论文推导了斜阶跃场源激励下,采样延时零时刻在发射电流关断起始点的高阻围岩中导电球体、不导电基底上水平薄板和均匀导电半空间的瞬变响应解析式,分析了发射电流关断时间对三种模型全程瞬变响应的影响。根据均匀半空间瞬变响应解析式,讨论了斜阶跃场源激励下的磁场、感应电压与全程视电阻率的对应关系,提出了一种全程视电阻率直接计算方法。此方法将发射电流关断时间作为系统参数参与视电阻率的计算,无需关断效应校正,可以方便地直接计算出中心回线装置下测量目标的全程视电阻率。理论模型及实例计算数据都证明了这种数值算法的可行性。由于斜阶跃场源技术的成熟,该算法具有一定的实用价值。     

二维横向不均匀性对频率域电阻率测深的影响

当地表或地下存在异常体时,电性的横向不均匀性会导致视电阻率测深曲线产生畸变。为了揭示横向不均匀性对频率域电阻率测深影响的规律,首先根据高频平面电磁波的趋肤效应,计算出异常体正上方测点测深曲线受电阻率横向不均匀性影响的起始工作频率,然后利用有限元法对含低阻体的二维模型进行正演计算,总结了横向不均匀性对视电阻率测深曲线的畸变特征。研究结果表明,地下介质的横向不均匀性影响与极化模式、异常体属性(厚度、宽度、电阻率)、频率相关。     

基岩山区大地电磁法 TE 和 TM 极化特征

在基岩山区进行大地电磁测深勘探, 经常受到静态效应影响。地表电阻率不均匀或地形起伏使测深曲线不规则, 断面等值线图上出现密集垂直分布的等值线, 掩盖或混淆了实际探测目标体产生的异常, 给资料解释带来很大的困扰。大地电磁测深矢量测量包含TE 和TM 极化模式信息, 两种极化模式获得的ρ_yx 和 ρ_xy 卡尼亚视电阻率曲线特征及相互关系与地下电性结构有关。研究各种静态效应对两种极化模式的测深曲线影响规律, 总结两种曲线的组合特征, 可以识别静态效应, 分离干扰, 准确获得地下地质构造的信息。实例证明基岩山区大地电磁法工作中, 利用ρ_xy 和 ρ_yx 卡尼亚视电阻率曲线异常特征和影响规律共同解释可以获得较好的地质效果。     

时间域谱激电法地-井观测响应数值模拟

针对地面激发-井中观测方式所得时间域谱激电响应开展研究.应用Gaver-Stehfest(G-S)逆拉氏变换法对Cole-Cole模型进行频率-时间转换,对比解析解与数字滤波解验证有效性,计算不同时刻和谱参数条件的极化电阻率;基于等效电阻率原理,采用有限差分法实现不同充电时刻地下激电场的数值模拟;建立含有典型极化体的三维地电模型,对不同参数条件的地-井方位观测方式所得时变响应进行正演模拟和视物性参数换算分析.结果表明:随时间变化的地-井观测响应及视电阻率、视充电率换算结果可反映目标体在不同观测时间的极化状态,不同谱参数的目标体所产生的时变响应存在差异;适当物性前提和观测条件下,通过时变响应曲线剖面和数值可识别不同类型极化体;改善观测条件可获得更强的异常响应,以更好的反映时间谱特征.     

巷道直流电测深在探测陷落柱中的应用

提出了用不同方位巷道三极直流电测深法探测陷落柱位置及其富水性的技术。根据理论模型的数值模拟结果，总结了地质异常体在不同观测方位巷道电测深视电阻率断面图上的异常特征及电极距与探测距离间的关系。在孔庄煤矿7192工作面进行了陷落柱实际探测，探测结果与实际揭露边界误差小于5m．结果表明，采用巷道顶板、底板及侧帮电测深的全方位测深模式能够查明地质异常体的空间赋存形态、富水性以及与顶板或底板含水层是否存在水力联系等．     

井地密集阵列三维电阻率服化率观测方法的理论模型研究

阐述了井地密集阵列三维电阻率／极化率观测系统及观测方法,并采用有限单元法正演相关模型,分析其二维断面和三维空间异常特征。二维与三维视电阻率、视极化率异常形态对比表明,井地密集阵列三维电阻率／极化率观测系统在提供大量的观测数据前提下,三维显示的视电阻率、视极化率异常可以有效探测地下地质体位置、电性;通过对不同地质模型异常特征的分析研究,为金属矿勘查中的井中激发极化技术研究提供一些理论依据。     

用激电测深法探测白钨矿

利用激发极化法测深中的视电阻率ρs和视幅频率Fs，确定灰岩和花岗岩的接触带部位探测其中白钨矿的赋存状况，实践结果表明，利用地表风化层，灰岩，接触带充填物和花岗岩等与ρs曲线类型变化有很好的对应关系，从而通过电测深中ρs曲线可以了解测区内地下风化层，灰岩，接触带充填物和花岗岩的电性结构；利用ρs等值线断面图中的ρs等值线的分布规律可判断剖面内灰岩，接触带及花岗岩的存在部位及产状；根据Fs等值线断面图中Fs等值线的梯度变化和Fs等值线的的形态可圈定白钨矿体的赋存空间。     

三维VIP激电观测系统在宁夏月亮山地区的应用

运用三维VIP激电观测系统,建立研究区三维空间的电阻率和充电率的反演图,将该方法和结果同可控源音频大地电磁测深、频率域三极激电测深、时间域直流三极激电测深等方法和结果进行对比.分析得出三维激电测深具有数据完备,准确性高,能清晰直观反映地下异常体的形态特征等优点;结合地质、钻孔资料,对反演结果做出了地质解释.研究认为,一...     

激电三极测深在寻找陡立含水破碎带中的应用

电阻率测深法装置多,对称四级测深法是经典、常用的。但在工作区场地不具备四极跑极的条件下,开展三极测深也很普遍。为了在勘查区寻找地下水源,利用激电三极测深装置对其进行视电阻率和视极化率测量,并对测量结果进行分析。通过实际勘查工作资料的数据反演和物理模拟得出,对激电三极测深获得的陡立低阻、高极化异常带,钻孔不应定在异常中心部位,而应定在低阻、高极化梯度带上。钻探结果表明,在110m左右打到了陡立含水破碎带,在含水的贫困地区找到了丰富的地下水源。     

瞬变电磁法在城区建筑基坑中的防空洞探测

防空洞探测属于地下洞体探测中的一种特殊工程地质问题.选用小线框瞬变电磁法应用于地下空洞的探测,对于施工区地表有较强的适应能力,工作效率较高.其数据处理解释采用全期定义将实测瞬变衰减曲线转换为视电阻率一深度曲线,根据地下空洞的瞬变电磁响应特征分析等视电阻率曲线的形态来确定空洞体存在,证明了在城区建筑基坑中采用小线框瞬变电...     

改进的三极装置激电测深勘查微细浸染型金矿的应用效果

简述了勘探区微细侵染型金矿地质特征,岩（矿）石电阻率、充电率电性参数特征。图示说明了改进的三极测深原理和排列方式,该装置具有采集数据量大、激电信号强、穿透深度大、勘探精度高和效率高等优点。数据处理时剔除电磁噪声对激电数据的影响是必需的。激电测深二维反演结果表明三叠系地层百逢组砂岩、细砂岩含金矿段均有明显的中（低）阻-高极化响应特征,钻探验证深部激电（IP）异常见多金属硫化物含金矿脉,改进的三极装置测深在勘探区取得了较好地质效果。     

深部矿井电阻率法超前探测多极偏移处理与应用

结合拟地震数据处理思想,提出多极叠加观测方式下多极三维偏移处理技术,利用多道电阻率测深数据进行拟地震记录分析,通过划分网格单元在等位球面进行电阻率值叠加,实现异常电阻率值的空间归位。实际应用表明该处理技术可以从巷道后方观测数据体中充分提取工作面前方地质体的电阻率分布特征,超前预测预报效果显著。     

高频大地电磁测深法静态效应校正研究

地表存在不均匀体,往往会对高频大地电磁测深资料产生静态影响,造成出现虚假的垂向大延伸异常体现象,严重影响资料解释结果。本文对不同情况下静态效应影响采用有限元法进行了正演模拟及分析,得到了静态影响的规律。提出了利用浅地表的岩性电阻率参数去标定电阻率曲线的首支后,再进行小尺度空间滤波来压制静态影响的校正方法。经过我国西部某河道深厚覆盖层勘探中的实际应用,表明这种方法是比较理想的校正方法。     

瞬变电磁法在煤田水文地质调查中的应用

煤田开采过程中坑道涌水严重威胁着矿山财产和人身安全,煤田水文地质调查是煤田地质勘探工作中的一项重要地质任务,瞬变电磁测深是目前煤田水文地质调查的主要方法。大多煤田水文地质调查的任务是查明区内工业煤层围岩的赋水性、主要断层的含水及导水性等问题。一些煤田浅部电阻率相对较低,电磁法应用难度相应较大。煤田地表大多较为复杂,河流和地表建筑严重地影响中心回线装置瞬变电磁方法正常施工,采用内回线测量方法可以降低地表复杂环境影响。文中以山东某煤田上的应用实例,介绍内回线装置瞬变电磁法的对比试验结果,视电阻率与反演电阻率资料对比结果以及在煤田水文地质调查中的应用效果。     

垂直线源井—地电阻率法三维有限元模拟

详细推导了垂直线源的正常电位及其异常电位的变分问题,再利用有限单元法正演模拟了当地下存在三维低阻异常体时地下半空间的电场分布,计算并绘制了过井口主测线上视电阻率剖面图。正演结果显示线源供电测量方式能较好地显示异常体的水平投影位置和埋深,达到分辨异常体的目的。实际工作中,可利用钻杆作为线源供电,通过动态观测地面电位的变化,计算视电阻率,判断地下异常体的位置。     

存在复杂非均匀层的一维大地电磁正演

二、三维大地电磁（ＭＴ）正反演常采用一维反演结果作为初始迭代模型或利用一维模型响应定义边界条件,为进一步研究复杂地层条件下的ＭＴ响应,本文推导了非均匀层电导率随深度按线性－指数函数变化和指数－线性函数变化的一维ＭＴ正演的解析解形式,在此基础上对不同的地层组合情况进行讨论,分析了非均匀层埋深、厚度对ＭＴ响应的影响,并与地下介质均匀以及非均匀层电导率随深度按单一函数变化的ＭＴ响应进行对比。结果表明,既存在线性变化又存在指数变化的介质模型ＭＴ响应远比单一变化介质模型复杂,随着过渡层厚度增大、埋深变浅,其视电阻率和相位幅值与均匀介质模型响应幅值差异变大。     

大地电磁法三维反演计算模型分辨率分析

设计了3个简单三维电性结构模型,通过模型三维正反演计算来对大地电磁法三维反演计算空间分辨率进行数值模拟,模拟结果表明:大地电磁法对低阻体反应灵敏,对高阻体反应相对薄弱,可以较好地应用于探测浅部、深部低阻异常体;大地电磁测深响应数据具有三维体效应属性,除了反应测点下方电阻分布情况之外,同时也包含测点周边电阻率分布信息,可较好地应用于区域电性结构调查;对于浅部异常体,尤其是低阻异常体,在测点控制区域范围内大地电磁三维反演计算具有较好的三维空间分辨率;对于深部异常体,仅在异常体具有足够尺度情况下,大地电磁三维反演计算才具有较好的三维空间分辨率;无论是浅部异常体还是深部异常体,在异常体具有足够尺度的情况下,即异常体的响应曲线在横向空间域和纵向频率域上具有一定的识别度,大地电磁三维反演计算可以较好地构建出异常体的结构形态,对于尺度不足够大的异常体,大地电磁三维反演计算可以较好地重建地下介质的宏观电性特征。     

复杂地电断面正演——沿直立岩层走向布极的电测深装置

多层垂直岩层纵向电测深和水平岩层电测深的已知解具有本质相同的电阻率转换函数。据此,通过对地电断面作适当剖分与组合,利用已知水平岩层视电阻率测深数字滤波理论及等值性原理,快速计算水平岩层覆盖下垂直岩层的视电阻率纵向测深曲线。     

高密度电法在水文地质中的应用

高密度电法是电阻率电法的一种,它通过人工场源建立地下稳定电场,再通过该稳定场的分布规律来研究各种地质问题．在工作中,高密度电阻率法通常有3种装置类型可供选择,即温纳装置、偶极装置和微分装置．结果分析时,一般采用电阻率直接解译．另外,当使用多种电极系进行数据采集时,还可以用比值参数法对结果进行分析．通过研究不同装置的高密度电法剖面,采取不同的数据处理方式,实例分析了3种装置在探测地下介质含水性的差异．结果表明,偶极和微分装置的探测结果对于异常的反映相似,温纳装置更适合于探测电性界面变化较小的情况,比值参数的处理方法能够更加清晰地显示异常体的几何形状．