双频激电法野外工作手册(1)(2)

2019-08-29 23:11

3.1 频率域激电工作程序 3.1.1 踏勘

根据地质任务在选择测区时,应组织力量进行踏勘,踏勘的目的在于了解测区的地质特点和地球物理前提以及接地条件、干扰水平、生活驻地、交通运输等情况。 3.1.2试验工作

对新的工作测区,在编写设计时应在典型的地质剖面上或具有代表性的地段,做一定数量的试验工作,具体实验工作量以能对测区的地球物理特征有一定的了解为宜。 3.1.3草查与普查

对于1:5万~1:2.5万的大面积草查与普查时,其工作方法的选择以偶极法或近场源法(AMBN)为宜。就某一具体测区而言,应根据地质任务,通过分析所掌握的地质及以往的物化探资料或通过试验,确定一个适当的极距进行面积性的工作,以迅速得到面积性的资料,达到发现异常的目的。 3.1.4 详查

在普查所发现异常的基础上,开展1:1万~1:2千的详查工作,这时可用中梯装置扫面。建议采用一线供电多线测量的工作方式,以便在短时间内圈出异常的形态、做出成果的解释推断以及对异常进行轻型山地工程揭露。

对精测剖面,可采用偶极装置,根据不同极距(一般4-6个)的观测结果勾绘出断面图,以判断矿体的埋深、倾向和形态,然后根据综合解释结果建议施钻验证,进而达到对异常的再解释。

在上述工作的同时,还要进行岩矿石物性测定和幅频特性的研究。 3.2 双频激电仪的观测参数及工作方式 3.2.1 数字式双频激电仪的观测参数

(1)视幅频率:Fs=(ΔUD-ΔUG)/ΔUD3100%

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(2)高频电位差△UG、低频电位差△UD,供电电流IAB。

(3)根据以上观测参数结果可整理出以下参数: ①视电阻率:

高频视电阻率:ρSG=K2ΔUG/I(3C仪器显示结果) 低频视电阻率:ρSD=K2ΔUD/I

应该指出的是,在激发效应较小的地方,ρSG与ρSD差别不大,但在激发效应大的地区,由于ρSD中包含了极化效应,会使极化体有效电阻率升高,而低阻极化体的视电阻率常会减弱,甚至抵消,故应用ρSD时应谨慎。

② 视金属因素:MF=(ρSD-ρSG)/(ρSD2ρSG)

=FS/ρSG

③ 视激电率:Gs=K2(ΔUD-ΔUG)/I

=K2ρSD2FS/I 3.2.2 工作方法

(1)对中梯装置:采用短导线工作方式,接收机逐点移动观测,这样可以提高生产效率,减小干扰。供电线应按“∏”型布线,即从相邻的另一条测线布设,以避免线间的电磁耦合干扰影响。

当然,当测区视电阻率较高(例如大于300欧姆2米),电磁耦合的干扰不是很大,通过与短导线工作方式的对比试验,也可采用长导线工作方式,但必须保持供电线与测量线隔开足够的距离(供电线仍需采用“∏”型布设)以避免线间的电磁感应。

(2)对偶极装置

在做小比例尺普查或草查时,可用偶极排列形式。这时固定一定极距,可以快速地获得面上的资料,达到发现异常的目的。为了判定所发现的相临两个异常是否由一个极化体所引起的双峰异常,也可以在发现异常的基础上,对异常加作一些极距来使资料完整。 3.3 测地工作

1 控制测量、基线测量、测线测量、精测剖面的测地工作按《物化探测量工作规范》执行。

2 各种电剖面(包括测深)的精度要求

①当点距≤10米时,相邻点距的测定精度(极限差)不超过6%。 ②当点距>10米时,相邻点距的测定精度(极限差)不超过4%。

③测深点布极(AB、MN)方向差不超过5°,AO>250米时,中心点允许距离差±1%。

④测深点高程测定精度,为测深点目的层之埋藏深度的2%,当埋深<50米时,高程测量最大误差不得超过1米。

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3在做小比例尺普查或草查时,建议采用GPS定位技术结合大比例地形图进行测地工作。 3.4 野外工作应注意的事项

⑴ 每天开工前应对仪器进行校验,校验完毕后检查并记录自校读数; ⑵ 每个测点观测读数必须待仪器稳定后进行; ⑶ 不能将电极布置在流水处或矿碴处; ⑷ 应尽量避免风吹或人为因素使MN线晃动; ⑸ 设法改善A、B、M、N电极的接地电阻; ⑹ 供电电极用60cm左右的铁电极,一般以3根为1组,其电极间隔在1米左右为宜,电极入土深度大于本身长度的1/2—1/3。当地表干燥接地电阻较大时,采用多组电极接地或在电极周围浇水,改善接地条件,以保证观测精度;

⑺ 测量电极可用50cm左右长的铜电极,各铜电极的材料应一致,以减少极差,测量电极应与地面紧密接触;一般的接地条件下用1根铜电极即可,当接地条件较差时,应用2—3根铜电极组并联作为测量电极。打好电极后,不要在电极附近走动,以免影响读数。

⑻ 为了保证观测质量与人身安全,接收站与发送之间可采用对讲机进行通讯联络,确保畅通;

⑼ 跑极过程中,如发现矿化、矿体露头或特殊地形及其它干扰物(如铁管等),应及时记录;

⑽ 每条剖面或电测深点,除开工及收工对AB、MN线路全面检查一次漏电外,工作中还应经常检查。在气候干燥时,平均每隔10—20个点检查一次,在潮湿地区和导线通过潮湿地段时,每隔5—10点检查一次。遇有突变点及可疑的异常时,也应进行漏电检查;

⑾ 供电线路的漏电检查:同时断开A、B接地电极并将AB线线头架空,在测站处将兆欧表的两端分别与A、B线相连。快速转动兆欧表的摇柄同时观察兆欧表的指针变化情况,当指针几乎不动时记录所指示的电阻值R1。连接AB线与接地电极,重复上述过程记录此时的电阻R2。当R1/R2>400时,说明AB线的漏电电流不超过总电流的0.3%,漏电电位不超过0.5%,此时即可开工(没有兆欧表时也可以用万用表大致测出R1、R2的值),否则应检查AB线有无破损、是否有接头掉在水中等造成漏电,并将潮湿地区的供电线架空,同时降低接地电阻R2直至达到上面的要求方可开工。如果采取上述措施,仍有较大的漏电,请检查导线架上是否有线头通过导线架与大地接触;

⑿ 测量线路MN线的漏电检查:检查方法同供电线路,R1/R2不得小于100;

⒀ 仪器的漏电检查:对发送机和接收机漏电检查的最简单直观的方法是利用手接触仪器的裸露处,看仪器指针是否会因此而摆动。若漏电请检查是否有线直接与仪器外壳接触;

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⒁ 为了减少电源漏电的影响,电池箱下面应垫上一块橡皮或多层塑料布;

⒂ 当发现漏电时,如果造成漏电的因素可能影响到已观测的测点,则应返回检查及重复观测;

⒃ 经检查有漏电的所有测点都应记录在记录本上,并在备注栏中加以说明,作为评价野外工作质量的一项依据。

⒄ 双频仪应严格按使用说明书的规定进行操作,在野外生产中还注意下列事项:

供电系统:双频仪的供电系统包括高压电源、发送机、供电线和供电电极。为了提高信噪比,使测量电极间的电位差△UMN有一定大小,应供高压电源(电池、发电机)所能提供的并被发送机所容许的最大电流。通常为了保证总的观测精度,在一般的情况下,△UMN的大小应满足以下要求:

约60—70%的点△UD>3mv ,即在这些点上△UD是用10mv档或大于10mv档读数的;

约20—30%的点上1mv≤△UD≤3mv,即用3mv的档读数; 少于10%的点上0.3mv≤△UD≤1mv,即用1mv档读数。

应尽可能地减小供电电极的接地电阻,当RAB>2k欧姆时,应在供电电极处浇水,以改善接地条件。

在工作过程中,可根天气冷暖变化程度和精度要求,每观测10—20个测点进行一次自校测量,自校时应去掉外来信号。与开工前校验比较,若VD-G或Fs有变化,则调VG和Fs电位器使其与开工前一致。这样可克服温度变化引起的幅频率误差。

第四章 岩矿石物性参数的测定

岩矿石的电性差异是电法勘探的物性前提,也是成果解释的物理基础。实践表明,合理地测定和利用电性参数,可以提高激电成果的解释水准和地质效果。以数字式激电双频激电仪测定岩矿石的电性参数时,通常取用两个参量,即幅频率(F)和电阻率(ρ),物性参数的测量可参照选用以下方法。 4.1 露头测定法

(1) 对称小四极法:在露头、探槽或坑道的岩矿石表面上,采用对称小四极装置测定自然条件下的电阻率和幅频率,供电电极和测量电极均可用直径2mm的铜丝或用其它材料做的小不极化电极。

选择露头时,应注意选择新鲜、无裂缝、宽度较大,表面较平整的岩矿石露头。供电电极与测量电极应与岩石表面接触良好。一般供电电极AB的排列方向应大致与野外工作中AB方向一致,且布置在露头的中间部位,以避免旁侧影响。也可以多做几组排列方向,以了解岩石的各向异性。

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应该指出,对致密块状矿体,当其与围岩边界明显时,应注意界面影响,有时可能会因界面积累电荷的影响使得观测常常出现反常现象。当矿体露头致密到面极化程度时,不宜用对称小四极法在露头上获得幅频率(F),应改用其他方法测量。

(2) 对称小极距测深:在浮土较薄时,可用小极距测深了解下伏基岩的电阻率和幅频率。对称小极距测深一般应布置在地质情况清楚,地形较平坦,岩层倾角不大的地段。

对称小极距测距的最大极距,以获得待测目的层之渐近线为准则。 4.2 标本测定法

用双频仪测定岩矿石标本的物性时常用“强迫电流法”,其特点是使所供电流全部通过标本,做法上有标本架法、封腊法、泥团法。 4.3 检查

电参数测定的检查工作量为总工作量的5~10%,标本测定的均方相对误差小于30%为合格,露头测定的均方相对误差小于20%为合格。

无论是露头测定还是标本测定,应注意使供电电线与测量线分开,以避免因电磁感应耦合造成测定的参数误差。

第五章 内业资料整理

室内资料处理人员应及时检查野外记录的完整性、可靠性,及时将观测数据输入到计算机中,及时进行数据的有关计算和预处理,及时绘制有关图件。发现问题应及时汇报并敦促野外操作员改正,对质量不合格的测点应及时要求返工。在数据处理过程中如发现异常点、可疑点应通知操作员及时重测或检查,确保数据的可靠性。

在解释过程中应参考野外人员的原始记录,特别注意记录中的矿化、岩性变化等记录。

第六章 野外观测质量的评价

1 为了衡量整个原始观测的精度,应对原始观测进行一定数量的检查观测。一般检查的物理点数应不少于总物理点数的5—10%,如还达不到精度要求,则整个原始观测作废。计算误差时被舍去的点不得超过参加计算点数的1%。

2 视电阻率的质量评价:

视电阻率的质量评价以均方相对误差衡量:

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