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激电测深多通道观测方法实践探讨

2019-10-21张野

锦绣·上旬刊 2019年3期
关键词:观测方法

张野

摘要:随着我国经济和社会的高速发展,对各种资源的需求也更加旺盛,同时也是出于对生态资源保护的现实需要,各种科学探测方法不断被开发,并用于实际的勘探过程。激电测深技术是一种常规的电法深度测量勘探手段,可以结合钻探以及测井等方式,完成对地下地质结构和资源分布的探测任务,是进行野外勘测的重要技术选择方式,因其准确性和稳定性得到业内的高度认可。尤其是现代信息处理技术在勘测方法中的充分应用,激电测深有了更稳定发挥。

关键词:激电;测深;多通道;观测;方法

对于我国这样一个地大物博的国家来说,有效的地址勘探方法有着非常现实且重要的价值,而激电测深法就是一种非常高效的物理方法。该方法可以将多种资源和信息进行充分整合,形成更具实践性和更高处理能力的系列方法的集合。新的信息处理技术的应用,对于激电测探技术的优化和完善是具体的推动作用,以其高效性和稳定性得到相关领域充分的认可。随着相关技术的进一步成熟完善,激电测探方法也必然会有更大的发展空间,这是必然的趋势。

1.激电测深方法概述

就目前主流的地址勘探方法而言,激电测探是一种非常重要的选择,其主要用于矿产、水资源和工程等方面的勘查活动。激电测深方法属于电磁测深方法,在实际的应用中主要包括AMT法、EH-4法、TEM法等,并可以针对不同的地质环境都有非常不错的效果。该方法主要的探测深度为地下几十到几百米,对目标成像以及目标属性的判定非常准确,其优势还表现在操作方法非常简单,包括各种算法和数据的处理技术也都非常成熟,能够完成经济和定量反演解释等基本功能。在实际的勘测过程中,为得到目标探测物更加详尽的信息,常常采用多通道方式,利用多通道在目标信息收集和处理上的便利性和精确性,提高整个探测的准确率,这是目前较为普遍的做法。所谓多通道就是在探测的通道频率段选择上,采用多个频段同时进行勘测任务的完成,因为不同地质环境和探测物对于电磁频率有完全不同的反应。多通道设计可以涵盖多个电磁频域,能够很好解决因为极化等原因产生的勘测干扰问题。

2.激电测深多通道观测方法实践

随着我国在地质勘测方面的需求和投入不断加大,激电测深技术更加广泛地应用于地址勘测过程,并以其易于操作和较高的精确性得到业界的普遍認可,而新技术的不断融入,使得其在测绘效果上有着很好的表现。为了进一步提高对勘测对象的细节把握,常常需要采用多通道方式,从不同层面对各种测量细节有更准确的掌握。

2.1激电测深多通道观测方法的基本原理

激电测深是以地质构成中不同成分构成所展现出来的电磁性特征存在的差异作为实施的基础,通过直流及交流电形成的电磁场测量数据来确定这些物质的构造及其成分。这种方法是一种比较传统的地质勘测方式,但因为其勘测精度有很大的差异性,随着新的技术不断应用于整个探测过程,使得其测量的数据和所表现的内容更加系统全面,也有了更大的应用空间。在实际的运用过程中,激电测深方法针对的检测参数主要包括四个,即电阻率、极化率、电场、磁场,通过确定这些参数在地质中的变化规律和波动幅度,形成检测的基本数据。再通过相应的数据处理设备进行处理,就能得到有关勘测对象的基本情况和属性特征。这些数据的处理过程目前都以计算机进行,通过设定相关的函数和参数,对所有勘测数据有效处理,并获得实质的地质准确信息内容。

2.2多通道激电测深装置设计

对于激电测深装置的应用,主要是通过在地下建立其稳定的直流或交流波动电场的方式,利用发送与接受电极之间距离的逐渐递增,形成对同一观测点在垂直方向上的不同深度电阻率等参数的变化规律,进而确定勘查对象的实现方法。激电系统主要包括供电系统、测量系统,系统之间的同步方式可以选择时钟同步和脉冲信号同步等方式。对于激电测深装置的设计,主要有三种常见的方式,即:四级测深装置、三级测深装置、偶极测深装置,比较常用的是四级测深装置。在四级测深装置中,其实际测量的深度增加需要利用延长供电线长度的方式进行。激电测深方法需要对中间梯度装置完成供电电极的固定,通过有效测量电极逐点移动的范围,进而得出观测电阻率的变化规律和具体参数。

2.3测网布设及其勘测数据处理

对激电测深的测网布设,要根据整个测区的测量目标和基本情况,还要结合该区域的地质条件等方面因素。必须保证测线方向垂直于地质构造方向,整个测线的长度需要大于目标地质构造区域的实际宽度,并且要在测线上设定3-5个测点,这些测点都要分布在实际的构造带上。其平面位置需要利用地形图、航拍和相关测量数据,才能确保其误差控制满足实际的勘测需要。

通过对勘测地区的信息采用多通道方式进行采集,多通道的数据采集方式可以提高勘测对象的数据量,对其实际的地质情况有更全面的描述和准确定义。对原始数据的处理要确保其真实性,同时还要将一些错误和误差过大的探测信息排除出去,进而提高勘测效率。采用多通道勘测方法,会造成数量量有大幅上升,因此在数据的处理上需要采用更加专业和完善的应用软件系统。随着观测的不断进行,需要及时绘制测深曲线草图,如果发现有勘测突变情况,需要进行深度检查,并采取反复勘测的方式,确定该突变不是因为设备原因或偶发因素导致。

完成勘测任务后,还要对获得的断面进行技术检验,现场技术检验需要解决的问题包括几个:一是系统内存在的二次场电位差与观测精度之间的联系问题,需要充分考虑许多干扰因素造成的检测失真问题。二是岩石自身的极化特性问题,电磁作用会因为岩石极化导致实际的检测数据有一定的偏差,针对不同的岩石特点,需要将其极化影响降低到系统允许的程度,一般需要通过补偿算法完善整个数据处理的过程。三是对电极距离和脉宽的合理性确定问题,通常情况下会针对不同的情况采用不同的供电脉宽,长脉宽和短脉宽所适用的勘测范围有较大的差异性。

3.结束语

综上所述,激电测深方法是一种非常成熟的方法,通过电磁方式获取几十至几百米地下的目标信息,有很好的实施便利性和探测准确性。而新信息处理技术的引入使得该方法在探测效能有效提升方面有着极大的促进作用,是该项技术方法得到进一步完善和应用的关键影响因素。为获取更加全面系统的探测信息,多通道观测方法被引入整个探测过程,对提高探测质量和准确性,有非常重要的推动作用。而探测通道数量的设置,要根据具体需要酌情设定,以达到便捷性和探测效果的兼顾。

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