不同物探仪器观测数据系统差及观测参数的相互关系研究

2020-03-05贾小杰

中国金属通报 2020年6期

贾小杰

（中国冶金地质总局地球物理勘查院，河北保定 071051）

研究区物探勘查中使用的VIP10000、GDP-32II 和V8 三种设备对视充电率测量方式存在差异，导致各年度工作成果资料不统一，对资料综合研究工作，产生了不同程度的影响。通过开展BY2、BY7 试验剖面数据对比分析，阐述不同视充电率参数之间的关系，对统一本区物探成果资料具有重要意义。

1 观测数据对比分析

1.1 BY2 激电测深试验剖面数据对比分析

使用VIP10000 仪器与V8 多功能电法工作站观测完成的激电测深数据对比分析。首先将不同仪器相同点位的视充电率观测数据对应相减（即：V8 仪器减VIP 仪器），差值相差10（mv/v）～15（mv/v）的数据量占到统计量的40.6%，差值相差5（mv/v）～10（mv/v）的数据量占到统计量的24.38%，差值相差15（mv/v）～20（mv/v）的数据量占到统计量的11.98%，差值相差5（mv/v）～20（mv/v）的数据量占到统计量的76.96%（图1）。

结合实地工作情况，虽然观测剖面相同，但工作期间的地电条件有所不同，上述统计量已能反映出两种仪器在本区观测时的实际差值。所以，将占76.96%的数据差值取平均值可得12.42mv/v。因此认为两种仪器在本区观测值相差12.42mv/v，V8 仪器观测值略高。

图1 BY2 激电测深试验剖面视充电率观测数据统计差值规律图

图中：横轴为视充电率数据差值区间（mv/v）；纵轴为各差值区间内数据点数占总数据的百分比（%）。

其次对本剖面视电阻率观测数据也进行了统计分析，统计结果中差值在0（Ω·m）～50（Ω·m）间数据点的占到89.76%（图2），其差值的平均值为7.449（Ω·m），认为本差值是观测的现场各种偶然差异因素的反映，如地电条件、系统点位差、地层水性[1]等因素。因此认为两种仪器视电阻率数据是一致的[1]。

图2 BY2 激电测深试验剖面视电阻率观测数据统计差值规律图

图中：横轴为视电阻率数据差值区间（Ω·m）；纵轴为各差值区间内数据点数占总数据的百分比（%）。

1.2 BY7 激电测深试验剖面数据对比分析

使用GDP-32II 仪器与V8 多功能电法工作站观测完成的激电测深数据对比分析。首先将不同仪器相同点位的视充电率观测数据对应相减（即：V8 仪器减GDP-32II 仪器），差值相差-5（Ω·m）～15（mv/v）的数据量占到统计量的75.76%（图3）。

结合实地工作情况，上述统计量已能反映出两种仪器在本区观测时的实际差值。所以，将占75.76%的数据差值取平均值可得5.07mv/v。因此认为两种仪器在本区观测值相差5.07mv/v，V8 仪器观测值略高。

图3 BY7 激电测深试验剖面视充电率观测数据统计差值规律图

图中：横轴为视充电率数据差值区间（mv/v）；纵轴为各差值区间内数据点数占总数据的百分比（%）。

其次对视电阻率观测数据也进行了统计分析，统计结果中差值在0（Ω·m）～50（Ω·m）间数据点的占到72.71%（图4），其差值的平均值为5.61（Ω·m），认为本差值同为观测的现场各种偶然差异因素的反映，因此认为两种仪器视电阻率数据是一致的。

图4 BY7 激电测深试验剖面视电阻率观测数据统计差值规律图

图中：横轴为视电阻率数据差值区间（Ω·m）；纵轴为各差值区间内数据点数占总数据的百分比（%）。

2 观测参数的相互关系

研究区历年激电测深视充电率数据包含两种数据表示形式，分别为视充电率Mv（mv/v）和Mg（ms）。运用理论计算与实际数据统计相结合的方法阐述了其相互关系。

2.1 理论计算

式中：ts-测量开始时刻（time of start）；te-测量结束时刻（time of end）；V2-断电后MN 间二次电压；Vp-MN 间一次电压（单点上至无穷远间电压叫电位；两点间电位差叫电压）。

积分运算可视为：求衰减曲线的面积A；则Mv=A/deltT；deltT=te-ts；（可见其几何、物理意义是取一个ts-te 间的平均代表值），用Mv 乘时间间隔可得积分面积近似，（即：Mv*（te-ts））得衰减曲线自ts ～te 段面积值；同理Mv*（1.1-0.451）可得自0.451s ～1.1s 间积分面积近似值。

公式中：没有对时间平均，还留有时间单位。

通过理论公式得到视充电率Mv 与Mg 实际物理意义相同，只是表示形式不同，可以同时使用；其相互关系为Mv*1.87*（1.1-0.451）≈1.21*Mv ≈Mg,换算精度取决于衰减曲线光滑程度，MN 定位精度，工区现场情况、干扰因素、仪器测量系统误差等。