專利名稱：偽隨機(jī)三頻激電區(qū)分礦異常和碳質(zhì)異常的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于一種勘探地球物理方法，特別是極發(fā)激電法找礦方法。
激發(fā)極化法找礦在國(guó)內(nèi)外已有廣泛的應(yīng)用，并取得了較好的找礦效果。但目前的各類激發(fā)極化法都存在共同缺點(diǎn)不能區(qū)分硫化礦異常和碳質(zhì)異常，如國(guó)內(nèi)外應(yīng)用廣泛的奇次諧波激電法。由于不少變質(zhì)巖地區(qū)礦體是賦存在碳質(zhì)巖層中，有礦一定有碳質(zhì)巖層存在，但碳質(zhì)巖層中不一定都有礦體，所以碳質(zhì)巖層的激電異常對(duì)礦異常是一種干擾。
本發(fā)明的目的是提供一種區(qū)分礦極化體異常和碳質(zhì)巖層極化體異常并對(duì)礦異常極化體定位的方法。
本發(fā)明是采用偽隨機(jī)三頻發(fā)送機(jī)向地下發(fā)送具有低、中、高三個(gè)主頻率的三頻波復(fù)合電流信號(hào)，三個(gè)主頻的頻率分別為低頻fL，中頻fM，高頻fH，且fH/fM＝s1，fM/fL＝s2，一般情況下，fL、s1和s2均可任意取值，當(dāng)取s1＝s2＝s，且為2～16之間的任意整數(shù)，fL最低取0.1Hz，fH最高取256Hz時(shí)最方便進(jìn)行激電測(cè)量。三頻接收機(jī)在測(cè)量電極上同時(shí)接收具有上述三個(gè)主頻率的電位差，即低頻電位差ΔVL，中頻電位差ΔVM，高頻電位差ΔVH，從這三個(gè)電位差中分別檢測(cè)出它們的實(shí)虛分量，即低頻實(shí)分量ReΔVL，低頻虛分量ImΔVL，中頻實(shí)分量ReΔVM，中頻虛分量ImΔVM，高頻實(shí)分量ReΔVH，高頻虛分量ImΔVH；三個(gè)主頻率的相位差，即高頻相位差ΦH，中頻相位差ΦM，低頻相位差ΦL。根據(jù)這些數(shù)據(jù)分別計(jì)算出5個(gè)主要參數(shù)和5個(gè)輔助參數(shù)。
5個(gè)主要參數(shù)為3個(gè)主頻率之間的相對(duì)相位參數(shù)，1個(gè)視幅頻率參數(shù)和1個(gè)視電阻率參數(shù)，即低頻相對(duì)中頻的相對(duì)相位差ΔΦL-M＝SΦLΦM低頻相對(duì)高頻的相對(duì)相位差ΔΦL-H＝S2ΦL-ΦH中頻相對(duì)高頻的相對(duì)相位差ΔΦM-H＝SΦM-ΦH利用低頻電位差與高頻電位差計(jì)算視幅頻率FSL-HFSL-H＝(ΔVL-ΔVH)/ΔVL×100％
利用高頻電位差計(jì)算的視電阻率ρSH＝K×ΔVH/I式中I為供電電流，K為裝置系數(shù)。
5個(gè)輔助參數(shù)為用低頻電位差與中頻電位差計(jì)算視幅頻率FSL-M(ΔVL-ΔVM)/ΔVL×100％用中頻電位差與高頻電位差計(jì)算視幅頻率FSM-H＝(ΔVM-ΔVH)/ΔVM×100％用高頻電位差的實(shí)分量計(jì)算視電阻率ρSH＝K×ReΔVH/I用中頻電位差的實(shí)分量計(jì)算視電阻率ρSM＝K×ReΔVM/1用低頻電位差的實(shí)分量計(jì)算視電阻率ρSL＝K×ReΔVL/I本發(fā)明利用上述各式得到的剖面三頻激電異常曲線和垂向三頻激電測(cè)深異常曲線區(qū)分礦異常和碳質(zhì)異常，并對(duì)礦異常極化體定位。
當(dāng)ΔΦL-M曲線和ΔΦL-H曲線明顯相互畸離時(shí)，即張開幅度可達(dá)數(shù)百毫弧度至幾十弧度，為礦異常特征。
當(dāng)ΔΦL-M曲線和ΔΦL-H曲線明顯相互合攏形成兩條畸離帶很窄的近乎平行或同步起伏變化的曲線時(shí)為碳質(zhì)異常特征。
當(dāng)FSL-M曲線和FSM-H曲線相互明顯畸離分開時(shí)為礦異常特征。
當(dāng)FSL-M曲線和FSM-H曲線相互明顯合攏并近乎呈平行曲線或同步起伏變化時(shí)為碳質(zhì)層異常反映。
在三頻激電垂向測(cè)深結(jié)果中，ΔΦL-M曲線和ΔΦL-H曲線突變張開處對(duì)應(yīng)礦異常極化體頂介面位置，兩曲線張開幅度可達(dá)數(shù)百毫弧度至幾十弧度，而后兩曲線突變合攏處對(duì)應(yīng)異常極化體的下介面位置，上下介面的距離對(duì)應(yīng)礦異常極化體的厚度。
FSL-M曲線和FSM-H曲線突變張開處對(duì)應(yīng)礦異常極化體上介面位置，而后兩曲線突變合攏處對(duì)應(yīng)礦異常極化體的下介面位置，上下介面之間的距離對(duì)應(yīng)礦異常極化體的厚度。
根據(jù)計(jì)算視電阻率測(cè)深曲線獲取異常極化體對(duì)應(yīng)介面的埋深和厚度完成對(duì)礦異常極化體定位。
該方法能快速、直觀有效地區(qū)分激電礦異常和碳質(zhì)等干擾異常，并能對(duì)礦異常極化體定位，大大提高了找礦的地質(zhì)效果。


圖1為本發(fā)明三頻發(fā)送機(jī)原理框圖；圖2為本發(fā)明三頻接收機(jī)原理框圖。
實(shí)施例 圖1為三頻發(fā)送機(jī)原理框圖，微處理機(jī)通過(guò)接口電路控制逆變器的驅(qū)動(dòng)電路使逆變器工作，輸出三頻復(fù)合波電流，并通過(guò)供電電極AB往地下發(fā)送，三頻發(fā)送機(jī)發(fā)送的三頻復(fù)合波電流中的三個(gè)主頻率分別為低頻fL＝0.25Hz，中頻fM＝1Hz，高頻fH＝4Hz，fH/fM＝fM/fL＝4。
圖2為三頻接收機(jī)原理框圖，便攜式微型計(jì)算機(jī)通過(guò)接口電路控制接收機(jī)工作。測(cè)量電極MN和前置級(jí)相連，三頻激電信號(hào)進(jìn)入接收機(jī)，通過(guò)陷波器陷去50Hz及其諧波的工頻干攏信號(hào)，再經(jīng)主放大器放大后分別送入3個(gè)選頻器，獲取3個(gè)主頻信號(hào)，對(duì)其分別進(jìn)行富氏變換，并由A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換器變?yōu)閿?shù)字量，存入便攜式微型計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理運(yùn)算并繪圖顯示。計(jì)算機(jī)處理后獲得的各參數(shù)即可得到剖面三頻激電異常曲線和垂向三頻激電測(cè)深曲線，從而可以區(qū)分礦異常和碳質(zhì)異常，并對(duì)礦異常極化體定位。
權(quán)利要求
1.一種激發(fā)極化找礦方法，其特征在于采用偽隨機(jī)三頻發(fā)送機(jī)向地下發(fā)送具有低、中、高三個(gè)主頻率的三頻復(fù)合電流信號(hào)，低頻fL，中頻fM，高頻fH，且fH/fM＝s1，fM/fL＝s2，fL、s1和s2均可任意取值，三頻接收機(jī)在測(cè)量電極上同時(shí)接收具有上述三個(gè)主頻率的電位差，即低頻電位差ΔVL，中頻電位差ΔVM，高頻電位差ΔVH，從這三個(gè)電位差中分別檢測(cè)出它們的實(shí)虛分量，和三個(gè)主頻率的相位差，即高頻相位差ΦII，中頻相位差ΦM，低頻相位差ΦL，根據(jù)上面數(shù)據(jù)分別計(jì)算出5個(gè)主要參數(shù)和5個(gè)輔助參數(shù)(1)5個(gè)主要參數(shù)低頻相對(duì)中頻的相對(duì)相位差ΔΦL-M＝SΦL-ΦM低頻相對(duì)高頻的相對(duì)相位差ΔΦL-H＝S2ΦL-ΦM中頻相對(duì)高頻的相對(duì)相位差ΔΦM-H＝SΦM-ΦH利用低頻電位差與高頻電位差計(jì)算視幅頻率FSL-H＝(ΔVL-ΔVH)/ΔVL×100％利用高頻電位差計(jì)算的視電阻率ρSH＝K×ΔVH/I式中I為供電電流，K為裝置系數(shù)；(2)5個(gè)輔助參數(shù)用低頻電位差與中頻電位差計(jì)算視幅頻率FSL-M＝(ΔVL-ΔVM)/ΔVL×100％用中頻電位差與高頻電位差計(jì)算視幅頻率FSM-n＝(ΔVM-ΔVH/ΔVM×100％用高頻電位差的實(shí)分量計(jì)算視電阻率ρSH＝K×RcΔVH/I用中頻電位差的實(shí)分量計(jì)算視電阻率ρSH＝K×ReΔVM/I用低頻電位差的實(shí)分量計(jì)算視電阻率ρSH＝K×ReΔVL/I式中ReΔVL，ReΔVM，ReΔVII，分別為低、中、高三個(gè)主頻率電位差的實(shí)分量；利用上述各式得到的剖面三頻激電異常曲線和垂向三頻激電測(cè)深曲線區(qū)分礦異常和碳質(zhì)異常，并對(duì)礦異常極化體定位當(dāng)ΔΦL-M曲線和ΔΦL-H曲線明顯相互畸離，即張開幅度可達(dá)數(shù)百毫弧度至幾十弧度，或當(dāng)FSL-M曲線和FSM-H曲線相互明顯畸離分開時(shí)為礦異常；當(dāng)ΔΦL-M曲線和ΔΦL-H曲線明顯相互合攏形成兩條畸離帶很窄的近乎平行或同步起伏變化的曲線或當(dāng)FSL-M曲線和FSM-H曲線相互明顯合攏并近乎呈平行曲線或同步起伏變化時(shí)為碳質(zhì)層異常；在三頻激電垂向測(cè)深結(jié)果中，ΔΦL-M曲線和ΔΦL-H曲線突變張開處對(duì)應(yīng)礦異常極化體頂介面位置，兩曲線張開幅度可達(dá)數(shù)百毫弧度至幾十弧度，而后兩曲線突變合攏處對(duì)應(yīng)異常極化體的下介面位置，上下介面的距離對(duì)應(yīng)礦異常極化體的厚度；FSL-M曲線和FSM-H曲線突變張開處對(duì)應(yīng)礦異常極化體上介面位置，兩后兩曲線突變?nèi)珨n處對(duì)應(yīng)礦異常極化體的下介面位置，上下介面之間的距離對(duì)應(yīng)礦異常極化體的厚度。
2.按權(quán)利要求1所述的激化極發(fā)法，其特征在于低、中、高三個(gè)主頻率的三頻復(fù)合電流信號(hào)的頻率滿足fH/fM＝fM/fL，且其比值為2～16之間的任意整數(shù)，fL最低取0.1Hz，fH最高取256Hz。
全文摘要
偽隨機(jī)三頻激電區(qū)分礦異常和碳質(zhì)異常的方法,是采用偽隨機(jī)三頻發(fā)送機(jī)向地下發(fā)送具有低、中、高三個(gè)主頻率的三頻復(fù)合電流信號(hào),三頻接收機(jī)在測(cè)量電極上同時(shí)接收具有上述三個(gè)主頻率的電位差和相位差,通過(guò)計(jì)算得到剖面三頻激電相對(duì)相位異常曲線和垂向三頻激電相對(duì)相位測(cè)深曲線,從而區(qū)分礦異常和碳質(zhì)異常,并對(duì)礦異常極化體定位。該方法能快速、直觀有效地區(qū)分激電礦異常和碳質(zhì)等干擾異常,并能對(duì)礦異常極化體定位,大大提高了找礦的地質(zhì)效果。
文檔編號(hào)G01V3/00GK1199175SQ97108068
公開日1998年11月18日 申請(qǐng)日期1997年5月13日 優(yōu)先權(quán)日1997年5月13日
發(fā)明者何繼善, 張友山, 莊浩, 張憲潤(rùn) 申請(qǐng)人:中南工業(yè)大學(xué)