專利名稱：物探二維電測(cè)深資料層析法反演處理技術(shù)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
物探二維電測(cè)深資料層析法反演處理技術(shù)，主要應(yīng)用于中、深部地質(zhì)勘查找礦中物探資料的反演處理和分析研究。
背景技術(shù)：
物探大功率直流激電法和頻譜交流激電法勘查，是尋找中、深部多金屬礦體的重要方法，對(duì)其勘測(cè)資料的分析研究與推斷解釋，即資料的反演處理技術(shù)，一直是眾多地球物理工作者不斷研究和深入探索的焦點(diǎn)與難點(diǎn)問(wèn)題。之前，曾有多種電測(cè)資料數(shù)據(jù)反演處理方法，如多次迭代法、逐步遞推法、反射系數(shù)法、電磁類比法等等。這些方法有的存在誤差傳遞積累，使得最后結(jié)果偏頗甚大，不能被接受；有的只是簡(jiǎn)單的視角變換，沒(méi)有本質(zhì)性分離改變；有的因?yàn)閼?yīng)用條件過(guò)于苛刻，實(shí)際地質(zhì)情況很難滿足，因而無(wú)法被采用?？傊?，眾多方法的資料處理效果都不是太好。

發(fā)明內(nèi)容
“層析法反演處理”是拼棄了前人眾多反演方法的弊端，獨(dú)辟溪徑，成功采用“層析法”處理技術(shù)思路進(jìn)行電測(cè)深資料處理，具有較強(qiáng)的創(chuàng)新性。經(jīng)過(guò)嚴(yán)密的公式推導(dǎo)，構(gòu)建出反演數(shù)學(xué)模型，計(jì)算各種排列形式的因子系數(shù)，編寫出反演處理軟件。軟件經(jīng)過(guò)多次改進(jìn)與完善，功能、效果及應(yīng)用范圍不斷增強(qiáng)，軟件具備歸一化和標(biāo)定計(jì)算等功能，能進(jìn)行對(duì)稱四極、三極、排列式偶極、排列式三極等多種裝置形式勘測(cè)數(shù)據(jù)的處理，適合于各類電法儀器、 不同成礦作用和礦床類型的多金屬礦產(chǎn)的勘查。層析法處理技術(shù)是一種全新的電法資料處理技術(shù)，其結(jié)果可以有效地壓制地形起伏影響，明顯地提高分辨率，減少了反演解釋中的多解性，同時(shí)也大大提高了反演的速度與效率，非常適合于野外生產(chǎn)勘查使用，在與國(guó)內(nèi)、夕卜同類軟件處理結(jié)果的對(duì)比中，地質(zhì)效果明顯突出、獨(dú)樹(shù)一枳。對(duì)于同一地電情況、在相同供電位置條件下，地下各處電流線分布形態(tài)是一致的， 一次電場(chǎng)隨著供電電流大小的不同，地下各處電場(chǎng)強(qiáng)度或電流線密度隨之不同，但空間各點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度或電流線密度相對(duì)大小比例不變；二次電場(chǎng)在大電流或長(zhǎng)時(shí)間激發(fā)條件下極化達(dá)到飽和狀態(tài)時(shí)，其衰減曲線特征相近似。因此，視電阻率、視極化率兩種物性參量有著本質(zhì)的不同。根據(jù)供電極距大小依照不同的反演計(jì)算比例系數(shù)，對(duì)原始觀測(cè)相鄰極距上的測(cè)深數(shù)據(jù)信息進(jìn)行“層層”有效剝離；對(duì)探測(cè)深度進(jìn)行定量計(jì)算(電流線密度最大值)，顧到橫向上電性特征的變化情況，得出“層析法”技術(shù)處理后的二維電阻率、極化率反演結(jié)果地電參數(shù)斷面圖。計(jì)算公式在層析法反演結(jié)果斷面圖上，極化率異常主要反映極化地質(zhì)體(礦化體)的空間形態(tài)、埋深及產(chǎn)狀要素等特征；電阻率異常則反映地層界線、巖性界面、含水層以及斷裂地質(zhì)構(gòu)造等的分布情況。層析法反演處理后的斷面異常形態(tài)與原始觀測(cè)結(jié)果具有很大的不同，但與客觀、真實(shí)的地質(zhì)情況非常接近，可以準(zhǔn)確有效地圈定出地下地質(zhì)體的空間分布特征，其結(jié)果與鉆孔驗(yàn)證結(jié)果近乎相同。
近二十年來(lái)，層析法處理技術(shù)經(jīng)過(guò)多次改進(jìn)，功能日益增強(qiáng)和完善，成功完成包括國(guó)家 “七五”、“八五”科技攻關(guān)項(xiàng)目在內(nèi)的幾十個(gè)礦區(qū)、幾千個(gè)測(cè)深點(diǎn)的計(jì)算處理工作，效果顯著，獲得了物探專家的一致好評(píng)和采用。


(兩個(gè)實(shí)例)實(shí)例1是內(nèi)蒙古呼盟某金多金屬礦區(qū)大功率直流激電測(cè)深、資料層析法處理以及深部鉆孔驗(yàn)證結(jié)果的對(duì)比圖。
圖1 (激電測(cè)深原始觀測(cè)視充電率等值線斷面圖)，是未處理的激電測(cè)深原始觀測(cè)視充電率等值線斷面圖，圖中顯示隨著供電極距增大，視充電率值逐漸升高，淺部曲線形態(tài)相對(duì)規(guī)則，當(dāng)供電極距AB/2=340-1500m時(shí)，深部出現(xiàn)接近閉合的高充電率異常，范圍較大，中心幅值14 15mV/V。
圖2 (激電測(cè)深原始觀測(cè)視電阻率等值線斷面圖)，是未處理的原始觀測(cè)視電阻率等值線斷面圖，圖中的中間區(qū)段12 21號(hào)測(cè)點(diǎn)下方是中阻區(qū)，場(chǎng)值100 180Ω.πι，兩側(cè)為低阻，當(dāng)極距AB/2>750m時(shí)，出現(xiàn)大范圍的平緩中阻異常區(qū)，認(rèn)為是深部基底巖性的反映。
上述無(wú)論是視充電率還是視電阻率，其原始測(cè)量等值線斷面圖只能顯示有異常存在， 卻不能準(zhǔn)確提供異常地質(zhì)體的埋深、形態(tài)及產(chǎn)狀特征，無(wú)法直接利用。
圖3 (激電測(cè)深層析法反演處理充電率等值線斷面圖)，是層析法反演處理后的充電率等值線斷面圖，與原始觀測(cè)圖有很大不同，圖中充電率異常明顯、突出，整體呈現(xiàn)中間高、兩側(cè)低的半環(huán)狀“馬蹄形”異常區(qū)，局部高值異常密集，形態(tài)各異，完全與該區(qū)火山角礫巖構(gòu)造、含金細(xì)粒黃鐵礦發(fā)育的地電體特征對(duì)應(yīng)，形態(tài)復(fù)雜多變，反演結(jié)果顯示礦化體主要分布在5 23號(hào)測(cè)點(diǎn)下方50 350m深度范圍內(nèi)。
圖4 (激電測(cè)深層析法反演處理電阻率等值線斷面圖)，是層析法反演處理后的電阻率等值線斷面圖，斷面圖上主要是低阻異常顯示，場(chǎng)值50 100 Ω . m,分析認(rèn)為與該區(qū)富含地下水有關(guān)，深部仍有中高阻基巖的電性反映。
根據(jù)層析法反演處理結(jié)果圖3、圖4，在剖面上13號(hào)、17號(hào)測(cè)點(diǎn)分別布設(shè)ZK1、ZK2兩個(gè)鉆孔進(jìn)行驗(yàn)證，ZKl孔深360米，在高極化異常區(qū)段共見(jiàn)到9層礦化體，其中5層達(dá)到工業(yè)品位，累計(jì)厚度8. 6米；ΖΚ2孔深350米，見(jiàn)到6層工業(yè)礦體，累計(jì)厚度7. 4米。對(duì)照鉆孔巖芯編錄情況和金屬元素化驗(yàn)分析結(jié)果，證實(shí)了層析法數(shù)據(jù)處理技術(shù)的實(shí)用性和可靠性，反演處理結(jié)果與鉆孔驗(yàn)證情況完全一致。實(shí)例2是老撾華潘省平然村銅鎳多金屬礦區(qū)，激電測(cè)深資料層析法處理解釋和探礦平硐驗(yàn)證結(jié)果的對(duì)比。測(cè)區(qū)位于東南亞高山密林區(qū)，地形起伏大、氣候潮濕、地質(zhì)條件非常復(fù)雜。礦床類型為超基性巖漿巖熔離型銅鎳硫化物礦床，硫化物含量低，引起的激電異常比較弱。
圖5(老撾華潘省平然村銅鎳礦區(qū)0線激電測(cè)深反演極化率等值線斷面圖)，是層析法處理的激電測(cè)深極化率等值線斷面圖，圖中激電異常區(qū)有效顯示出超基性巖風(fēng)化變質(zhì)后的蛇紋巖分布區(qū)，而局部高值異常則是超基性巖漿熔離分異后形成的銅鎳礦化體的富集部位。 根據(jù)該區(qū)地形條件和礦床特點(diǎn)，在3Μ號(hào)測(cè)點(diǎn)施工一平硐進(jìn)行探、采結(jié)合，并驗(yàn)證層析法資料處理解釋的效果。平硐共掘進(jìn)約445米，在平硐中穿過(guò)的激電異常區(qū)共見(jiàn)到8層銅鎳多金屬礦化體，累計(jì)厚度達(dá)23. 9米。圖6 (老撾華潘省平然村銅鎳礦區(qū)0線激電測(cè)深反演電阻率等值線斷面圖)，是層析法處理的激電測(cè)深電阻率等值線斷面圖，圖中電阻率等值線變化特征明顯，其中局部曲線扭動(dòng)或線性低阻帶異常認(rèn)為是斷層因素引起，平硐中在310號(hào)、292號(hào)和280號(hào)測(cè)點(diǎn)下方分別見(jiàn)到了斷層破碎帶，證實(shí)了層析法處理結(jié)果的正確性。
該實(shí)例說(shuō)明，層析法處理結(jié)果能有效壓制地形起伏影響，提取弱異常信息，客觀真實(shí)地反映出地質(zhì)體的空間分布特征。
權(quán)利要求
1.對(duì)于同一地電情況、在相同供電位置條件下，地下各處電流線分布形態(tài)是一致的，一次電場(chǎng)隨著供電電流大小的不同，地下各處電場(chǎng)強(qiáng)度或電流線密度隨之不同，但空間各點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度或電流線密度相對(duì)大小比例不變；二次電場(chǎng)在大電流或長(zhǎng)時(shí)間激發(fā)條件下極化達(dá)到飽和狀態(tài)時(shí)，其衰減曲線特征相近似。
2.視電阻率、視極化率兩種物性參量有著本質(zhì)的不同，反映的地質(zhì)體性質(zhì)也不相同。
3.根據(jù)供電極距大小依照不同的供電電流強(qiáng)度反演計(jì)算比例系數(shù)，對(duì)原始觀測(cè)相鄰極距上的測(cè)深數(shù)據(jù)信息進(jìn)行“層層”有效剝離；對(duì)探測(cè)深度進(jìn)行定量計(jì)算(電流線密度最大
全文摘要
物探二維電測(cè)深資料層析法反演處理技術(shù)屬于地質(zhì)勘查技術(shù)領(lǐng)域。提出同一地電情況、相同極距條件下，地下半空間電流線分布形態(tài)一致，一次電場(chǎng)隨供電電流大小不同，地下各處電場(chǎng)強(qiáng)度及電流線密度隨之不同，但各點(diǎn)間電場(chǎng)強(qiáng)度或電流線密度相對(duì)比不變；二次電場(chǎng)在激發(fā)達(dá)到飽和狀態(tài)時(shí)，衰減曲線特征近似。有效區(qū)別電阻率、極化率性質(zhì)不同，進(jìn)行理論公式推導(dǎo)，求解相鄰極距測(cè)深數(shù)據(jù)層層剝離系數(shù)，構(gòu)建反演數(shù)學(xué)模型，求出擬真電阻率、極化率及相應(yīng)深度。層析法處理能夠壓制地形起伏影響，提高分辨率，減少多解性，大大提高反演效率，結(jié)果與真實(shí)地質(zhì)情況非常相近。主要應(yīng)用于礦產(chǎn)資源勘查、工程地質(zhì)構(gòu)造、水資源勘查等地質(zhì)勘查領(lǐng)域的物探資料處理解釋。
文檔編號(hào)G01V3/38GK102565866SQ20121002704
公開(kāi)日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2012年2月8日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月8日
發(fā)明者羅小南, 蔡運(yùn)勝 申請(qǐng)人:蔡運(yùn)勝