雙頻激電法野外工作手冊

2022-04-12 00:43:00 字數 4753 閱讀 3277

第一章前言

雙頻激電法是在何繼善院士發明的雙頻激電儀的基礎上發展起來的一種頻率域激電法,該方法曾在有色、地質、石油、煤炭、冶金等系統得到廣泛應用,在普查找礦工作中發揮了重要作用。隨著雙頻激電法在我國地質礦產普查領域的普及,根據國家地質調查局的意見,為了實施規範化管理,進一步提高雙頻激電法的找礦效果,特編寫本工作手冊。

本手冊的部分資料是依據2023年及2023年雙頻激電示範區的工作,結合我們以前在實際應用中所取得的成果得來的。

隨著雙頻激電法在全國有色金屬系統、冶金系統、地質系統、化工系統、基建工程兵部隊和水電系統等地質隊、物探隊的推廣使用,應用地區遍及全國各地,其中包括氣候惡劣、氣溫變化很大的新疆、青海、甘肅,氣候潮濕的福建、廣東、廣西,地形起伏劇烈的雲貴高原,天氣寒冷的東北三省及風沙嚴重的內蒙地區。礦種涉及錫、銅、鉛、鋅、鎢、銻、金、銀、錳、鐵等金屬礦產和硫、磷、硼、煤等非金屬礦產,並能解決工程、水文地質問題。

工作設計是保證完成工作任務的作戰方案和措施,沒有設計和設計未經上級主管部門審查批准不得施工。一般臨時性零星突擊工作、方法試驗及礦點踏勘檢查可不編寫設計。

在接到任務後,應進行現場踏勘,收集工作區的各種有關資料,結合現場實際情況,組織編寫工作設計。

新測區和新礦種的設計由於物探資料較少,依據不夠充分,應酌情在方法試驗的基礎上進行編寫。

礦區外圍及面積較大的普查、詳查工作應編寫總體設計,根據總體設計逐年編寫年度工作設計。

設計一經審批,不得更改。在施工中發現設計有不符合實際的地方,應由施工單位提出修改意見,報上級有關部門審批,未經批准不得任意更改。

工作設計書應由物探技術人員本著文字簡練、圖件準確美觀精神編寫,主要內容參照國家地質調查局有關檔案。

附件3。

工作報告是總結物探工作的地質效果,進一步指導找礦的重要資料,必須認真嚴肅編寫。

報告應在野外工作結束,野外實測資料處理解釋後並進行綜合研究的基礎上組織有關技術人員編寫並及時上交主管部門或任務委託方。

較大礦區和外圍工作及進行總體設計分多年度工作的地區,應逐年編寫年度報告或礦區推斷解釋報告,並在全部任務完成後編寫總體報告。

工作報告書應本著文字簡練、圖件準確美觀精神編寫,主要內容參照國家地質調查局編寫的有關檔案。

附件d。

第二章頻率域激電的方法技術

2.1 對雙頻激電儀的要求

2.1.1 儀器的校驗

儀器的校驗工作必須在每天出工前進行,經校驗合格後方準出工。

儀器的自校在工作中每隔1~2小時進行一次。

2.1.2 儀器的一致性

凡乙個測區投入的觀測儀器在一套以上的均應進行儀器的一致性檢查。一致性檢查應在野外工作開始前進行,凡欲投入野外生產的所有儀器都要進行一致性檢查。各儀器間的均方誤差應小於正式工作時總觀測均方誤差的一半。

超過要求應查明原因後進行校正。

2.1.3 測點觀測

⑴ 對於需要人工換檔的接收機,輸入訊號不得小於測量檔的1/3,否則應換置小一檔的量程,如在20mv檔輸入訊號應不小於6mv,如訊號小於6mv,應置6mv檔,這樣才能保證觀測精度。如在大檔讀小訊號,讀出的電位差值和幅頻率值可能都是假值,且讀數經常不穩定。

⑵ 輸入訊號大小不清楚時,量程應先置大檔,再視訊號大小按(1)的原則選擇合適的檔。

⑶ m、n間的接地電阻不能太大,最好不要超過30千歐姆,如fs出現負值,首先應檢查m、n間的接地電阻。

4 在干擾大的地區,如讀數不夠穩定,建議採用多次讀數取平均值的辦法來保證精度。

2.2 方法技術的選擇

2.2.1 激電儀工作頻率的選擇

工作頻率的選擇主要應考慮以下幾個因素:

(1) 頻寬:為獲得較明顯的異常,提高觀測速度,避開大地電流、工業電流的干擾,壓抑電磁耦合效應,一般fd

對高頻的選擇有如下近似公式:

中梯排列:fg≤ρs·(200/ab) 2hz

偶極排列:fg≤ρs·[180/(n+1)/a]2 hz

(2) 頻段:實驗結果表明,異常幅值的大小和所用頻段的關係與礦種及其結構有關。一般在尋找硫化物礦體(黃銅礦、磁黃鐵礦、方鉛礦)、塊狀礦體或顆粒較大的浸染礦體時,以選在低頻段為宜,在尋找磁鐵礦,細粒浸染狀礦體時,以選在高頻段為宜。

(3) 所選工作頻率應盡量避開干擾,當儀器的各個頻率無法避開干擾時,應增大供電電流以提高訊雜比。

注:s-2型、s-3型、sq-1型數字式雙頻激電儀都已固定了工作頻率,不存在工作頻率選擇的問題,sq-3型數字式雙頻激電儀有多組頻率供選擇。

2.2.2 電極排列形式的選擇

電極排列形式的選擇是由任務、地質條件、探測物件的埋深、產狀、物性差異以及電磁耦合和技術裝置上該排列的可行性等多種因素決定的。對一般的工作而言,當工作區的地電條件一定時,選擇電極排列形式應考慮以下幾條原則:

1 裝置輕便;

2 異常幅值大;

3 異常形態簡單;

4 極距相同時,反映深部極化體的能力強;

5 能清楚地反映極化體的產狀;

6 受電磁感應影響小。

2.2.3 電極距的選擇

在選定了電極排列形式後,異常形態、大小和範圍與電極距的大小有關。為了合理地選擇電極距,可採用以下兩種辦法:

(1) 在測區內有代表性的地段上布置雙頻激電測深,這時可根據激電測深曲線極值點或趨於飽和的點,選擇最佳極距。

(2) 通過分析,研究測區內已知礦體的形態、大小和埋深,並結合所選定的電極排列形式,選擇適當的電極距。一般地

1 中梯排列

h為頂部埋深

mn=(1/20~1/50)ab

並且在進行面積性工作時,mn不得大於2倍點距,以期獲得較好的分辯能力。

② 對偶極排列

對於脈狀礦體,則:oo'=l+i或oo'=(3-5)h

ab=mn=(1/4~1/6 )oo′

③ 對於三極排列:

對於脈狀礦體,則ao=bo=l+i

1/3~1/15)ao

以上l、i分別為礦體走向長度之半及礦體下延長度之半,h為礦體頂埋深。

最後指出,電磁感應耦合也是選擇極距時應該考慮的因素。一般來說電極距越小,導線越短,電磁耦合作用越弱,其影響越小。

2.2.4 測網的選擇

在布設測網以前,首先應根據地質資料及以往物化探資料合理地確定測區的範圍。測區範圍應包括可能賦存礦體的地段,保證探測物件完整,並含有一定的正常場。

測網密度由工作性質、探測物件大小及其埋深來確定。為了不漏掉有意義的異常,在普查工作中,線距應小於被探測極化體的走向長度以保證有1~2條測線通過極化體,點距則應保證至少有3個點分布在極化體上。在詳查工作中,至少應有3~5條測線和5~10個點穿過極化體。

在精測剖面中,要求點距達到這樣的程度以致於在再加密時,也不會使異常基本形態發生變化。

在未知區進行較大的面積性工作或進行國土資源大調查時,可參照以下測網密度:草查可採用1:5萬的網度,普查可採用1:

2萬的網度,詳查可採用1:1萬~1:2千的網度,精測剖面的測點密度應控制在20公尺的範圍以內。

測線方向應垂直被探測物件的主要走向方向或主要構造的方向,當走向變化時,測線應垂直平均走向。

2.2.5 供電電流強度

數字式雙頻激電儀具有很好的選頻、濾波特性和較高的讀數分辯能力,並且觀測的是總場,因此不需要供很大的電流,一般幾十至幾百毫安即可,用幾十瓦至幾百瓦的功率就可以了。但是當干擾水平較高或測區的視電阻率較低、訊號較弱時,應加大供電電流,以提高訊雜比,電流的大小以讀數穩定為原則。

應該指出,對於偶極剖面而言,由於偶極場衰減較快,在隔離係數n較大時,為了使接收機能觀測到足夠的電位差△umn,應加大供電電流。

2.3 工作中電磁感應耦合的避免

電磁感應耦合的影響可用下面的公式來衡量其大小。

對於中梯裝置:當э=b2·f/ρs≤104時,感應耦合可以忽略。

軸向耦極裝置:當э=f·(n-1)2·a2/ρs≤6002時,感應耦合可以忽略。

通過計算,如果電磁感應耦合的影響不能忽略時,則必須將觀測結果加以校正。

在頻率域激電法的施工中,為了減小或避免電磁感應耦合可以採取下列措施:

(1) 合理選擇裝置型別:在常用的裝置中,感應耦合以偶極裝置最小,三極裝置次之,中梯裝置和四極裝置最大。

(2) 合理選擇電極距:在不影響勘探深度的前提下,盡量減小電極距,這樣可以明顯地減小電磁感應耦合。

(3) 合理布置測量導線與供電導線:中梯裝置採用「π」型布極,增大ab與mn線間的距離可以壓制感應耦合,ab與mn線間的距離不得小於20公尺,潮濕和低阻地區還應適當增大。

(4) 為了減小供電線與大地間的電容、電感耦合,潮濕地區和水塘處應將ab線架空。

(5) 工作頻率fg不宜過高(對於雙頻儀來說不存在選頻問題)。

(6) 在低阻地區採用大極距工作時,可使用s-3抗耦雙頻激電儀,該型號儀器能在工作中有效地消除感應耦合效應,也可以選用sq-3b型雙頻激電儀的低頻組。

第三章野外工作方法和技術

3.1 頻率域激電工作程式

3.1.1 踏勘

根據地質任務在選擇測區時,應組織力量進行踏勘,踏勘的目的在於了解測區的地質特點和地球物理前提以及接地條件、干擾水平、生活駐地、交通運輸等情況。

3.1.2試驗工作

對新的工作測區,在編寫設計時應在典型的地質剖面上或具有代表性的地段,做一定數量的試驗工作,具體實驗工作量以能對測區的地球物理特徵有一定的了解為宜。

3.1.3草查與普查

對於1:5萬~1:2.

5萬的大面積草查與普查時,其工作方法的選擇以偶極法或近場源法(ambn)為宜。就某一具體測區而言,應根據地質任務,通過分析所掌握的地質及以往的物化探資料或通過試驗,確定乙個適當的極距進行面積性的工作,以迅速得到面積性的資料,達到發現異常的目的。

3.1.4 詳查

在普查所發現異常的基礎上,開展1:1萬~1:2千的詳查工作,這時可用中梯裝置掃面。

建議採用一線供電多線測量的工作方式,以便在短時間內圈出異常的形態、做出成果的解釋推斷以及對異常進行輕型山地工程揭露。

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