一種三維電測深方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種三維電測深方法，包括下述步驟：①在地面待測區(qū)域，按照矩形或正方形測網(wǎng)布設(shè)測量電極陣；②將每條測線的所有不極化電極分別與測道控制面板的接線柱依次順序連接；③將測道控制面板與多道電法儀連接；④布設(shè)供電電極組；⑤選擇任意供電電極加電，計算各測點的視電阻率和視極化率；⑥將步驟⑤的供電電極對斷電，改換另一組不同極距的供電電極，通過調(diào)整測道控制面板，使各測點電極依次與多道電法儀接通，計算各測點的視電阻率和視極化率，直到所有極距的電極對依次全部輪流供電完畢；⑦用視電阻率、視極化率的水平方向或垂直方向切片擬斷面等值線圖表示測量結(jié)果。本發(fā)明能夠提高地球物理勘查的精準(zhǔn)度。
【專利說明】一種三維電測深方法【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及地球物理勘查技術(shù)，是一種三維電測深方法。
【背景技術(shù)】
[0002]電測深法主要應(yīng)用于水文地質(zhì)、工程地質(zhì)和巖礦地質(zhì)等領(lǐng)域。它是在地面的一個測深點上，通過逐次加大供電電極AB極距的大小測量同一點的、不同AB極距的視電阻率Ps值，技術(shù)人員通過研究這個測深點以探測不同深度的地質(zhì)斷面情況。目前，常用的電測深法主要為對稱四極測深、三極測深、梯度測深、偶極測深和環(huán)形測深等方法，由于對稱四極測深的擬斷面圖形態(tài)比較接近實際地電斷面，資料分析解譯比較簡單，而三極測深、梯度測深、偶極測深及環(huán)形測深等方法的擬斷面圖比較復(fù)雜，一般必須通過反演計算后進(jìn)行資料解譯。因此，對稱四極測深法應(yīng)用較多。但是，由于對稱四極測深法仍屬于二維電測深，在實際應(yīng)用中仍存在二維限制、精度欠佳及數(shù)據(jù)整理繁瑣、效率低等不足。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是，提供一種三維電測深方法，從而提高地質(zhì)勘查的精準(zhǔn)度。
[0004]本發(fā)明為 實現(xiàn)上述目的，通過以下技術(shù)方案實現(xiàn):一種三維電測深方法，包括下述步驟:
①在地面待測區(qū)域，按照矩形或正方形測網(wǎng)布設(shè)測量電極陣，電極陣的范圍以覆蓋待測區(qū)域或供電電極有效作用區(qū)域為準(zhǔn)；
②將每條測線的所有不極化電極分別與測道控制面板的接線柱依次順序連接；
③將測道控制面板與多道電法儀連接；
④布設(shè)供電電極組，供電電極使用紫銅棒、鋁箔或其它金屬電極，供電電極組數(shù)按二維梯度電測深的供電電極規(guī)則布設(shè)；
⑤選擇任意供電電極加電，通過調(diào)整測道控制面板，使各測點電極依次與多道電法儀接通，測量各相鄰電極的電位差和激發(fā)極化電位，計算各測點的視電阻率和視極化率；
⑥將步驟⑤的供電電極對斷電，改換另一組不同極距的供電電極，通過調(diào)整測道控制面板，使各測點電極依次與多道電法儀接通，測量各相鄰電極的電位差和激發(fā)極化電位，計算各測點的視電阻率和視極化率，直到所有極距的電極對依次全部輪流供電完畢；
⑦用視電阻率、視極化率的水平方向或垂直方向切片擬斷面等值線圖表示測量結(jié)果。
[0005]步驟②中所述的將各測量電極與測道控制面板連接，是指每條測線的各測量電極與測道控制面板對應(yīng)的接線柱連接，一條測線與一臺測道控制面板連接。
[0006]所述的供電電極組的布設(shè)規(guī)則是，在各測線或間隔1-2條測線布設(shè)一系列供電電極。
[0007]所述的一種三維電測深方法，具體步驟如下:
①在地面待測區(qū)域，按照擬定的100X50m矩形測網(wǎng)，布設(shè)不極化測量電極陣，2kmX 2km的區(qū)域布設(shè)20條測線、每條測線40個測深點，41個電極，在每條測線方向以50m電極距布設(shè)41個不極化電極，相鄰兩個電極的中點作為測深點數(shù)據(jù)的記錄點，將這些電極按照順序編號，用分母表示測線號、分子表示測點電極號，每條測線相鄰的兩個電極中點作為測深數(shù)據(jù)記錄點，41個電極組成40個測深數(shù)據(jù)記錄點；
②將每條測線的41個不極化電極與測道控制面板的接線柱依次順序連接，20條測線的不極化電極分別與20臺測道控制面板相連接；
③將20臺測道控制面板分別與20臺多道電法儀連接，調(diào)整測道控制面板上各測道開關(guān)的通斷狀態(tài)，使用萬用表依次檢查各不極化電極的接地電阻，要求接地電阻<15kQ ；
④按二維梯度測深的供電電極布設(shè)規(guī)則，在各測線或間隔I?2條測線布設(shè)一系列供電電極，供電電極使用紫銅棒；
⑤選擇任一供電電極加電，通過調(diào)整測道控制面板，使第I?9號不極化電極與8道電法儀的9個輸入端接通，測量I?9號不極化電極構(gòu)成的8測道電位差和激發(fā)極化電位，計算該供電極距下各測點的視電阻率和視極化率，然后再調(diào)整測道控制面板上各測道開關(guān)的通斷狀態(tài)，使第9?17號不極化電極與8道電法儀的9個輸入端接通，測量9?17號不極化電極構(gòu)成的8測道電位差和激發(fā)極化電位，計算該供電極距下各測點的視電阻率和視極化率，如此依次順序調(diào)整測道控制面板上各測道開關(guān)的通斷狀態(tài)，直至使第33?41號不極化電極與8道電法儀的9個輸入端接通，測量33?41號不極化電極構(gòu)成的8測道電位差和激發(fā)極化電位，計算該供電極距下各測點的視電阻率和視極化率，20臺多道電法儀可并行或同時測量，互不影響，直至待測區(qū)域內(nèi)20臺測道控制面板所有連接的相鄰電極對或供電電極有效作用區(qū)域內(nèi)所有相鄰電極對均觀測完畢；
⑥將步驟⑤的供電電極斷電，改換另一組不同位置或不同極距的供電電極，對供電電極加電，通過調(diào)整測道控制面板，使第I?9號不極化電極與8道電法儀的9個輸入端接通，測量I?9號不極化電極構(gòu)成的8測道電位差和激發(fā)極化電位，計算該供電極距下各測點的視電阻率和視極化率，然后再調(diào)整測道控制面板上各測道開關(guān)的通斷狀態(tài)，使第9?17號不極化電極與8道電法儀的9個輸入端接通，測量9?17號不極化電極構(gòu)成的8測道電位差和激發(fā)極化電位，計算該供電極距下各測點的視電阻率和視極化率，如此依次順序調(diào)整測道控制面板上各測道開關(guān)的通斷狀態(tài)，直至使第33?41號不極化電極與8道電法儀的9個輸入端接通，測量33?41號不極化電極構(gòu)成的8測道電位差和激發(fā)極化電位，計算該供電極距下各測點的視電阻率和視極化率，20臺多道電法儀可并行或同時測量，互不影響，直至待測區(qū)域內(nèi)20臺測道控制面板所有連接的相鄰電極對或供電電極有效作用區(qū)域內(nèi)所有相鄰電極對均觀測完畢；改換另一組不同位置或不同極距的供電電極，對供電電極加電，調(diào)整測道控制面板，使各測點電極依次與多道電法儀接通，測量各相鄰電極的電位差和激發(fā)極化電位，計算各測點的視電極率和視極化率，通過調(diào)整測道控制面板，使各測點電極依次與多道電法儀接通，測量各相鄰電極的電位差和激發(fā)極化電位，計算各測點的視電極率和視極化率，直至所有供電極距全部輪流完畢，觀測過程結(jié)束；
⑦用步驟⑤、步驟⑥的各測點的視電阻率和視極化率的水平方向或垂直方向切片擬斷面等值線圖表示測量結(jié)果，使測深數(shù)據(jù)反演擴(kuò)展為平面電測深數(shù)據(jù)的三維反演。
[0008]所述的一種三維電測深方法，具體步驟如下:
①在地面待測區(qū)域，按照擬定的100X50m矩形測網(wǎng)，布設(shè)不極化測量電極陣，1.2kmX0.3km的區(qū)域布設(shè)3條測線、每條測線24個測深點，25個電極，在每條測線方向以50m電極距布設(shè)25個不極化電極，相鄰兩個電極的中點作為測深點數(shù)據(jù)的記錄點，給這些電極按照順序編號，用分母表示測線號、分子表示測點電極號，每條測線相鄰的兩個電極中點作為測深數(shù)據(jù)記錄點，25個電極組成24個測深數(shù)據(jù)記錄點；
②將每條測線的25個不極化電極與24道測道控制面板的輸入端口依次順序連接，3條測線的不極化電極分別接入3臺24道測道控制面板輸入端，3臺24道測道控制面板的輸出端再順序連接到另一臺24道測道控制面板的輸入端口 ；
③將測道控制面板的最終輸出端與多道電法儀連接，調(diào)整測道控制面板上各測道開關(guān)的通斷狀態(tài)，使用萬用表依次檢查各不極化電極的接地電阻，要求接地電阻<15kQ ；
④參考二維梯度測深的供電電極布設(shè)規(guī)則，在中間測線布設(shè)一系列供電電極；供電電極使用鋁箔；
⑤選擇任意某一個供電電極對加電，通過調(diào)整測道控制面板上各測道開關(guān)的通斷狀態(tài)，使第一條測線的第I?9號不極化電極與8道電法儀的9個輸入端接通，測量I?9號不極化電極構(gòu)成的8測道電位差和激發(fā)極化電位，計算該供電極距下各測點的視電阻率和視極化率，然后再調(diào)整測道控制面板上各測道開關(guān)的通斷狀態(tài)，使第一條測線的第9?17號不極化電極與8道電法儀的9個輸入端接通，測量9?17號不極化電極構(gòu)成的8測道電位差和激發(fā)極化電位，計算該供電極距下各測點的視電阻率和視極化率，然后再調(diào)整測道控制面板上各測道開關(guān)的通斷狀態(tài)，使第一條測線的第17?25號不極化電極與8道電法儀的9個輸入端接通，測量17?25號不極化電極構(gòu)成的8測道電位差和激發(fā)極化電位，計算該供電極距下各測點的視電阻率和視極化率，直至待測區(qū)域內(nèi)測道控制面板所有連接的相鄰電極對或供電電極有效作用區(qū)域內(nèi)所有相鄰電極對均觀測完畢；
⑥將步驟⑤的供電電極斷電，改換另一組不同位置或不同極距的供電電極，對供電電極對加電，通過調(diào)整測道控制面板上各測道開關(guān)的通斷狀態(tài)，使第一條測線的第I?9號不極化電極與8道電法儀的9個輸入端接通，測量I?9號不極化電極構(gòu)成的8測道電位差和激發(fā)極化電位，計算該供電極距下各測點的視電阻率和視極化率，然后再調(diào)整測道控制面板上各測道開關(guān)的通斷狀態(tài)，使第一條測線的第9?17號不極化電極與8道電法儀的9個輸入端接通，測量9?17號不極化電極構(gòu)成的8測道電位差和激發(fā)極化電位，計算該供電極距下各測點的視電阻率和視極化率，然后再調(diào)整測道控制面板上各測道開關(guān)的通斷狀態(tài)，使第一條測線的第17?25號不極化電極與8道電法儀的9個輸入端接通，測量17?25號不極化電極構(gòu)成的8測道電位差和激發(fā)極化電位，計算該供電極距下各測點的視電阻率和視極化率，直至待測區(qū)域內(nèi)測道控制面板所有連接的相鄰電極對或供電電極有效作用區(qū)域內(nèi)所有相鄰電極對均觀測完畢；改換另一組不同位置或不同極距的供電電極，對供電電極加電，調(diào)整測道控制面板，使各測點電極依次與多道電法儀接通，測量各相鄰電極的電位差和激發(fā)極化電位，計算各測點的視電極率和視極化率，直至所有供電極距全部輪流完畢，觀測過程結(jié)束；
⑦用步驟⑤、步驟⑥的各測點的視電阻率和視極化率的水平方向或垂直方向切片擬斷面等值線圖表示測量結(jié)果，使測深數(shù)據(jù)反演擴(kuò)展為平面電測深數(shù)據(jù)的三維反演。
[0009]本發(fā)明的貢獻(xiàn)在于:本發(fā)明提供的三維電測深方法是在地面按照一定的網(wǎng)絡(luò)布設(shè)測量平面電極陣，通過逐次改變供電電極AB的位置，使用多道或多臺電法儀，采用對稱四極、不對稱四極和旁側(cè)四極組合，測量不同AB極距條件下平面電極陣各測點的視電阻率或視極化率，使用三維切片圖示或三維擬合反演，研究電極陣平面下不同深度的地電特征，進(jìn)而了解地下不同深度的地質(zhì)特征，推斷地下礦體或其它目標(biāo)體的賦存位置。本發(fā)明的各測量電極對與供電電極AB之間可任意排列，突破了現(xiàn)有技術(shù)中各極必須呈直線或正交排列的原則，使勘查效率大幅提高，一般在一個工作日內(nèi)可完成一個野外平面的極化率測量，實用性極強，效率極高；由于勘查效果是立體表現(xiàn)的，不同深度水平方向切片圖或多剖面垂直方向切片圖，能使技術(shù)人員準(zhǔn)確的通過這種立體的效果圖研究不同深度的地質(zhì)斷面等情況。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1是40道測道控制面板電路原理圖。該圖顯示40道輸入8道輸出；輸入端為40道，有41個端口，輸出端為8道、有9個端口，輸出道的數(shù)量與多道電法儀的輸入道數(shù)量一致，輸入道的數(shù)量可根據(jù)需要隨意增減，一般為輸出道的整數(shù)倍。
【具體實施方式】
[0011]一種三維電測深方法，包括下述步驟:
①在地面待測區(qū)域，按照矩形或正方形測網(wǎng)布設(shè)測量電極陣，電極陣的范圍以覆蓋待測區(qū)域或供電電極有效作用區(qū)域為準(zhǔn)；
②將每條測線的所有不極化電極分別與測道控制面板的接線柱依次順序連接；
③將測道控制面板與多道電法儀連接；
④布設(shè)供電電極組，供電電極使用紫銅棒、鋁箔或其它金屬電極，供電電極組數(shù)按二維梯度電測深的供電電極規(guī)則布設(shè)；
⑤選擇任意供電電極加電，通過調(diào)整測道控制面板，使各測點電極依次與多道電法儀接通，測量各相鄰電極的電位差和激發(fā)極化電位，計算各測點的視電阻率和視極化率；
⑥將步驟⑤的供電電極對斷電，改換另一組不同極距的供電電極，通過調(diào)整測道控制面板，使各測點電極依次與多道電法儀接通，測量各相鄰電極的電位差和激發(fā)極化電位，計算各測點的視電阻率和視極化率，直到所有極距的電極對依次全部輪流供電完畢；
⑦用視電阻率、視極化率的水平方向或垂直方向切片擬斷面等值線圖表示測量結(jié)果。
[0012]本發(fā)明優(yōu)選的方案是:步驟②中的將各測量電極與測道控制面板連接，是指每條測線的各測量電極與測道控制面板對應(yīng)的接線柱連接，一條測線與一臺測道控制面板連接。
[0013]本發(fā)明優(yōu)選的進(jìn)一步方案是:供電電極組的布設(shè)規(guī)則是，在各測線或間隔1-2條測線布設(shè)一系列供電電極。
[0014]本發(fā)明所述步驟①中的測網(wǎng)網(wǎng)度按照現(xiàn)有技術(shù)的要求確定，測線方向相鄰兩個電極的中點作為測深點數(shù)據(jù)的記錄點，測量極化率時，測量電極必須使用不極化電極，測量電阻率時，使用紫銅棒或其它電極化穩(wěn)定性好的金屬電極。
[0015]步驟②中的調(diào)整測道控制面板上各測道開關(guān)的通斷狀態(tài)，依次檢查各不極化電極的接地電阻，一般要求接地電阻<15kQ，一臺測道控制面板與一臺多道電法儀連接。步驟⑦中的擬斷面等值線圖，是指在繪制擬斷面等值線圖時只采用滿足或近似滿足對稱四極關(guān)系的視電阻率、視極化率數(shù)據(jù)，繪圖方法與二維中間梯度測深擬斷面圖類似，全部的三維深度數(shù)據(jù)可以開展三維反演，用反演電阻率和極化率的水平方向或垂直方向切片等值線圖表示測量結(jié)果。
[0016]本發(fā)明所述的計算視電阻率和視極化率的方法均為公知技術(shù)。
[0017]本發(fā)明的方法所述的電極排列為平面電極陣，不僅可以剖面電測深，還可以進(jìn)行測深點平面分布的三維電測深，本發(fā)明采用多臺多道激電儀組合觀測，勘查效果可比現(xiàn)有的高密度電法提高10倍左右，可在5-10小時內(nèi)完成一個野外平面的極化率三維測量；本發(fā)明勘查結(jié)果是立體性的不同深度水平方向切片圖或多剖面垂直方向的切片圖。本發(fā)明的方法突破了現(xiàn)有技術(shù)的二維限制，測深數(shù)據(jù)反演擴(kuò)展為平面電測深數(shù)據(jù)的三維反演，適用于地下巖層界面比較平緩的一維、目標(biāo)走向長度近于無限長的二維環(huán)境或走向長度有限的三維環(huán)境。
[0018]下面以供電電極組多線移動布置、中線移動布置的不同組合電極陣的測量方法，對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。
[0019]本發(fā)明的方法以探測區(qū)范圍2kmX2km、三維測深網(wǎng)度100X50m、測線間距100m、測深點距50m，使用20臺40道以上測道控制面板、20臺8道電法儀為例說明本發(fā)明方法的實施情況，但本發(fā)明不限于實施例所述范圍。
[0020]實施例1，一種三維電測深方法，具體步驟如下:
①在地面待測區(qū)域，按照擬定的100X50m矩形測網(wǎng)，布設(shè)不極化測量電極陣，2kmX 2km的區(qū)域布設(shè)20條測線、每條測線40個測深點，41個電極，在每條測線方向以50m電極距布設(shè)41個不極化電極，相鄰兩個電極的中點作為測深點數(shù)據(jù)的記錄點，將這些電極按照順序編號，用分母表 示測線號、分子表示測點電極號，例如測線I的測點電極號可分別表示為1/1、2/1、3/1、……、40/1、41/1，每條測線相鄰的兩個電極中點作為測深數(shù)據(jù)記錄點，41個電極組成40個測深數(shù)據(jù)記錄點；
②將每條測線的41個不極化電極與測道控制面板的接線柱依次順序連接，20條測線的不極化電極分別與20臺測道控制面板相連接；
③將20臺測道控制面板分別與20臺多道電法儀連接，調(diào)整測道控制面板上各測道開關(guān)的通斷狀態(tài)，使用萬用表依次檢查各不極化電極的接地電阻，要求接地電阻<15kQ ；
④按二維梯度測深的供電電極布設(shè)規(guī)則，在各測線或間隔I~2條測線布設(shè)一系列供電電極，供電電極使用紫銅棒；由于重復(fù)測量點多、數(shù)據(jù)篩選余地大、數(shù)據(jù)質(zhì)量保障度高，但是數(shù)據(jù)量大、數(shù)據(jù)大量冗余；可適當(dāng)減少供電的測線數(shù)，例如間隔一條或2條測線布置供電電極，可大幅度減少數(shù)據(jù)量；
⑤選擇任一供電電極加電，通過調(diào)整測道控制面板，使第I~9號不極化電極與8道電法儀的9個輸入端接通，測量I~9號不極化電極構(gòu)成的8測道電位差和激發(fā)極化電位，計算該供電極距下各測點的視電阻率和視極化率，然后再調(diào)整測道控制面板上各測道開關(guān)的通斷狀態(tài)，使第9~17號不極化電極與8道電法儀的9個輸入端接通，測量9~17號不極化電極構(gòu)成的8測道電位差和激發(fā)極化電位，計算該供電極距下各測點的視電阻率和視極化率，如此依次順序調(diào)整測道控制面板上各測道開關(guān)的通斷狀態(tài)，直至使第33~41號不極化電極與8道電法儀的9個輸入端接通，測量33~41號不極化電極構(gòu)成的8測道電位差和激發(fā)極化電位，計算該供電極距下各測點的視電阻率和視極化率，20臺多道電法儀可并行或同時測量，互不影響，直至待測區(qū)域內(nèi)20臺測道控制面板所有連接的相鄰電極對或供電電極有效作用區(qū)域內(nèi)所有相鄰電極對均觀測完畢；
⑥將步驟⑤的供電電極斷電，改換另一組不同位置或不同極距的供電電極，對供電電極加電，通過調(diào)整測道控制面板，使第I~9號不極化電極與8道電法儀的9個輸入端接通，測量I~9號不極化電極構(gòu)成的8測道電位差和激發(fā)極化電位，計算該供電極距下各測點的視電阻率和視極化率，然后再調(diào)整測道控制面板上各測道開關(guān)的通斷狀態(tài)，使第9~17號不極化電極與8道電法儀的9個輸入端接通，測量9~17號不極化電極構(gòu)成的8測道電位差和激發(fā)極化電位，計算該供電極距下各測點的視電阻率和視極化率，如此依次順序調(diào)整測道控制面板上各測道開關(guān)的通斷狀態(tài)，直至使第33~41號不極化電極與8道電法儀的9個輸入端接通，測量33~41號不極化電極構(gòu)成的8測道電位差和激發(fā)極化電位，計算該供電極距下各測點的視電阻率和視極化率，20臺多道電法儀可并行或同時測量，互不影響，直至待測區(qū)域內(nèi)20臺測道控制面板所有連接的相鄰電極對或供電電極有效作用區(qū)域內(nèi)所有相鄰電極對均觀測完畢；改換另一組不同位置或不同極距的供電電極，對供電電極加電，調(diào)整測道控制面板，使各測點電極依次與多道電法儀接通，測量各相鄰電極的電位差和激發(fā)極化電位，計算各測點的視電極率和視極化率，通過調(diào)整測道控制面板，使各測點電極依次與多道電法儀接通，測量各相鄰電極的電位差和激發(fā)極化電位，計算各測點的視電極率和視極化率，直至所有供電極距全部輪流完畢，觀測過程結(jié)束； ⑦用步驟⑤、步驟⑥的各測點的視電阻率和視極化率的水平方向或垂直方向切片擬斷面等值線圖表示測量結(jié)果，使測深數(shù)據(jù)反演擴(kuò)展為平面電測深數(shù)據(jù)的三維反演。
[0021]上述實施例采用供電電極組多線移動布置，多臺測道控制面板和多臺多道電法儀組合共同完成電極陣極化率和電阻率三維測量。這種方式適用于擬探測范圍較大的情況，測量效率高。
[0022]實施例2，一種三維電測深方法，具體步驟如下:
①在地面待測區(qū)域，按照擬定的100X50m矩形測網(wǎng)，布設(shè)不極化測量電極陣，1.2kmX0.3km的區(qū)域布設(shè)3條測線、每條測線24個測深點，25個電極，在每條測線方向以50m電極距布設(shè)25個不極化電極，相鄰兩個電極的中點作為測深點數(shù)據(jù)的記錄點，給這些電極按照順序編號，用分母表示測線號、分子表示測點電極號，例如測線I的測點電極號可分別表示為1/1、2/1、3/1、……、24/1、25/1，每條測線相鄰的兩個電極中點作為測深數(shù)據(jù)記錄點，25個電極組成24個測深數(shù)據(jù)記錄點；
②將每條測線的25個不極化電極與24道測道控制面板的輸入端口依次順序連接，3條測線的不極化電極分別接入3臺24道測道控制面板輸入端，3臺24道測道控制面板的輸出端再順序連接到另一臺24道測道控制面板的輸入端口 ；
③將測道控制面板的最終輸出端與多道電法儀連接，調(diào)整測道控制面板上各測道開關(guān)的通斷狀態(tài)，使用萬用表依次檢查各不極化電極的接地電阻，要求接地電阻<15kQ ；
④參考二維梯度測深的供電電極布設(shè)規(guī)則，在中間測線布設(shè)一系列供電電極；供電電極使用鋁箔；
⑤選擇任意某一個供電電極對加電，通過調(diào)整測道控制面板上各測道開關(guān)的通斷狀態(tài)，使第一條測線的第I~9號不極化電極與8道電法儀的9個輸入端接通，測量I~9號不極化電極構(gòu)成的8測道電位差和激發(fā)極化電位，計算該供電極距下各測點的視電阻率和視極化率，然后再調(diào)整測道控制面板上各測道開關(guān)的通斷狀態(tài)，使第一條測線的第9~17號不極化電極與8道電法儀的9個輸入端接通，測量9~17號不極化電極構(gòu)成的8測道電位差和激發(fā)極化電位，計算該供電極距下各測點的視電阻率和視極化率，然后再調(diào)整測道控制面板上各測道開關(guān)的通斷狀態(tài)，使第一條測線的第17~25號不極化電極與8道電法儀的9個輸入端接通，測量17~25號不極化電極構(gòu)成的8測道電位差和激發(fā)極化電位，計算該供電極距下各測點的視電阻率和視極化率，直至待測區(qū)域內(nèi)測道控制面板所有連接的相鄰電極對或供電電極有效作用區(qū)域內(nèi)所有相鄰電極對均觀測完畢；
⑥將步驟⑤的供電電極斷電，改換另一組不同位置或不同極距的供電電極，對供電電極對加電，通過調(diào)整測道控制面板上各測道開關(guān)的通斷狀態(tài)，使第一條測線的第I~9號不極化電極與8道電法儀的9個輸入端接通，測量I~9號不極化電極構(gòu)成的8測道電位差和激發(fā)極化電位，計算該供電極距下各測點的視電阻率和視極化率，然后再調(diào)整測道控制面板上各測道開關(guān)的通斷狀態(tài)，使第一條測線的第9~17號不極化電極與8道電法儀的9個輸入端接通，測量9~17號不極化電極構(gòu)成的8測道電位差和激發(fā)極化電位，計算該供電極距下各測點的視電阻率和視極化率，然后再調(diào)整測道控制面板上各測道開關(guān)的通斷狀態(tài)，使第一條測線的第17~25號不極化電極與8道電法儀的9個輸入端接通，測量17~25號不極化電極構(gòu)成的8測道電位差和激發(fā)極化電位，計算該供電極距下各測點的視電阻率和視極化率，直至待測區(qū)域內(nèi)測道控制面板所有連接的相鄰電極對或供電電極有效作用區(qū)域內(nèi)所有相鄰電極對均觀測完畢；改換另一組不同位置或不同極距的供電電極，對供電電極加電，調(diào)整測道控制面板，使各測點電極依次與多道電法儀接通，測量各相鄰電極的電位差和激發(fā)極化電位，計算各測點的視電極率和視極化率，直至所有供電極距全部輪流完畢，觀測過程結(jié)束；
⑦用步驟⑤、步驟⑥的各測點的視電阻率和視極化率的水平方向或垂直方向切片擬斷面等值線圖表示測量結(jié)果，使測深數(shù)據(jù)反演擴(kuò)展為平面電測深數(shù)據(jù)的三維反演。
[0023]上述實施例采用供電電極組中線移動布置，多臺測道控制面板和一臺多道電法儀組合共同完成電極陣測量，這種方式適用于擬探測范圍寬度較小、長度不大的情況，測量效率較高。相當(dāng)于在實施例1中僅使用I臺多道電法儀輪流操作各個測道礦種面板。
[0024]本發(fā)明所述的實施例1、實施例2是一種具體的優(yōu)選數(shù)據(jù)的方法，是一種具體體現(xiàn)本發(fā)明的目的及效果的方案。
[0025]實施例3，一種三維電測深方法，具體步驟如下:
①在地面待測區(qū)域，按照擬定的100X50m矩形測網(wǎng)，布設(shè)不極化測量電極陣，0.8kmX0.3km的區(qū)域需布設(shè)4條測線、每測線16個測深點，需17個電極，在每條測線方向以50m電極距布設(shè)17個不極化電極，相鄰兩個電極的中點作為測深點數(shù)據(jù)的記錄點，給這些電極按照順序編號，用分母表示測線號、分子表示測點電極號。例如測線I的測點電極號可分別表示為1/1、2/1、3/1、……、16/1、17/1，每條測線相鄰的兩個電極中點作為測深數(shù)據(jù)記錄點，17個電極組成16個測深數(shù)據(jù)記錄點；
②使用萬用表依次檢查各條測線所有不極化電極的接地電阻，要求接地電阻<15kQ，將測道控制面板的輸出端與多道電法儀連接；
③參考二維梯度測深的供電電極布設(shè)規(guī)則，在中間測線布設(shè)一系列供電電極，供電電極使用紫銅棒、鋁箔或 其它金屬電極；
④將第一條測線的17個不極化電極與測道控制面板的接線柱依次順序連接，任意選擇某一個供電電極對加電；
⑤通過調(diào)整測道控制面板，使測線的第I?9號不極化電極與8道電法儀的9個輸入端接通，測量I?9號不極化電極構(gòu)成的8測道電位差和激發(fā)極化電位，計算該供電極距下各測點的視電阻率和視極化率，然后依次順序調(diào)整測道控制面板上各測道開關(guān)的通斷狀態(tài)，直至使第一條測線的第9?17號不極化電極與8道電法儀的9個輸入端接通，測量9?17號不極化電極構(gòu)成的8測道電位差和激發(fā)極化電位，計算該供電極距下各測點的視電阻率和視極化率；
⑥將第二條測線的17個不極化電極與測道控制面板的接線柱依次順序連接，重復(fù)步
驟⑤；
⑦將第三條測線的17個不極化電極與測道控制面板的接線柱依次順序連接，重復(fù)步
驟⑤；
⑧該供電電極斷電，改換另一組不同位置或不同極距的供電電極，重復(fù)步驟⑤?⑦，直至所有供電極距全部輪流完畢，觀測過程結(jié)束。
[0026]上述實施例采用供電電極組中線移動布置，一臺測道控制面板和一臺多道電法儀組合獨立完成電極陣測量，這種測量方式的測量效率低，僅適用于擬探測區(qū)域的寬度和長度均很小的情況，相當(dāng)于在實施例2中僅使用I臺測道控制面板輪流操作各條測線的測量電極。
【權(quán)利要求】
1.一種三維電測深方法，其特征在于:包括下述步驟: ①在地面待測區(qū)域，按照矩形或正方形測網(wǎng)布設(shè)測量電極陣，電極陣的范圍以覆蓋待測區(qū)域或供電電極有效作用區(qū)域為準(zhǔn)； ②將每條測線的所有不極化電極分別與測道控制面板的接線柱依次順序連接； ③將測道控制面板與多道電法儀連接； ④布設(shè)供電電極組，供電電極使用紫銅棒、鋁箔或其它金屬電極，供電電極組數(shù)按二維梯度電測深的供電電 極規(guī)則布設(shè)； ⑤選擇任意供電電極加電，通過調(diào)整測道控制面板，使各測點電極依次與多道電法儀接通，測量各相鄰電極的電位差和激發(fā)極化電位，計算各測點的視電阻率和視極化率； ⑥將步驟⑤的供電電極對斷電，改換另一組不同極距的供電電極，通過調(diào)整測道控制面板，使各測點電極依次與多道電法儀接通，測量各相鄰電極的電位差和激發(fā)極化電位，計算各測點的視電阻率和視極化率，直到所有極距的電極對依次全部輪流供電完畢； ⑦用視電阻率、視極化率的水平方向或垂直方向切片擬斷面等值線圖表示測量結(jié)果。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種三維電測深方法，其特征在于:步驟②中所述的將各測量電極與測道控制面板連接，是指每條測線的各測量電極與測道控制面板對應(yīng)的接線柱連接，一條測線與一臺測道控制面板連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種三維電測深方法，其特征在于:供電電極組的布設(shè)規(guī)則是，在各測線或間隔1-2條測線布設(shè)一系列供電電極。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種三維電測深方法，其特征在于:具體步驟如下: ①在地面待測區(qū)域，按照擬定的100X50m矩形測網(wǎng)，布設(shè)不極化測量電極陣，2kmX 2km的區(qū)域布設(shè)20條測線、每條測線40個測深點，41個電極，在每條測線方向以50m電極距布設(shè)41個不極化電極，相鄰兩個電極的中點作為測深點數(shù)據(jù)的記錄點，將這些電極按照順序編號，用分母表示測線號、分子表示測點電極號，每條測線相鄰的兩個電極中點作為測深數(shù)據(jù)記錄點，41個電極組成40個測深數(shù)據(jù)記錄點； ②將每條測線的41個不極化電極與測道控制面板的接線柱依次順序連接，20條測線的不極化電極分別與20臺測道控制面板相連接； ③將20臺測道控制面板分別與20臺多道電法儀連接，調(diào)整測道控制面板上各測道開關(guān)的通斷狀態(tài)，使用萬用表依次檢查各不極化電極的接地電阻，要求接地電阻<15kQ ； ④按二維梯度測深的供電電極布設(shè)規(guī)則，在各測線或間隔I~2條測線布設(shè)一系列供電電極，供電電極使用紫銅棒； ⑤選擇任一供電電極加電，通過調(diào)整測道控制面板，使第I~9號不極化電極與8道電法儀的9個輸入端接通，測量I~9號不極化電極構(gòu)成的8測道電位差和激發(fā)極化電位，計算該供電極距下各測點的視電阻率和視極化率，然后再調(diào)整測道控制面板上各測道開關(guān)的通斷狀態(tài)，使第9~17號不極化電極與8道電法儀的9個輸入端接通，測量9~17號不極化電極構(gòu)成的8測道電位差和激發(fā)極化電位，計算該供電極距下各測點的視電阻率和視極化率，如此依次順序調(diào)整測道控制面板上各測道開關(guān)的通斷狀態(tài)，直至使第33~41號不極化電極與8道電法儀的9個輸入端接通，測量33~41號不極化電極構(gòu)成的8測道電位差和激發(fā)極化電位，計算該供電極距下各測點的視電阻率和視極化率，20臺多道電法儀可并行或同時測量，互不影響，直至待測區(qū)域內(nèi)20臺測道控制面板所有連接的相鄰電極對或供電電極有效作用區(qū)域內(nèi)所有相鄰電極對均觀測完畢； ⑥將步驟⑤的供電電極斷電，改換另一組不同位置或不同極距的供電電極，對供電電極加電，通過調(diào)整測道控制面板，使第I~9號不極化電極與8道電法儀的9個輸入端接通，測量I~9號不極化電極構(gòu)成的8測道電位差和激發(fā)極化電位，計算該供電極距下各測點的視電阻率和視極化率，然后再調(diào)整測道控制面板上各測道開關(guān)的通斷狀態(tài)，使第9~17號不極化電極與8道電法儀的9個輸入端接通，測量9~17號不極化電極構(gòu)成的8測道電位差和激發(fā)極化電位，計算該供電極距下各測點的視電阻率和視極化率，如此依次順序調(diào)整測道控制面板上各測道開關(guān)的通斷狀態(tài)，直至使第33~41號不極化電極與8道電法儀的9個輸入端接通，測量33~41號不極化電極構(gòu)成的8測道電位差和激發(fā)極化電位，計算該供電極距下各測點的視電阻率和視極化率，20臺多道電法儀可并行或同時測量，互不影響，直至待測區(qū)域內(nèi)20臺測道控制面板所有連接的相鄰電極對或供電電極有效作用區(qū)域內(nèi)所有相鄰電極對均觀測完畢；另一組不同位置或不同極距的供電電極加電，通過調(diào)整測道控制面板，使各測點電極依次與多道電法儀接通，測量各相鄰電極的電位差和激發(fā)極化電位，計算各測點的視電極率和視極化率，直至所有供電極距全部輪流完畢，觀測過程結(jié)束； ⑦用步驟⑤、步驟⑥的各測點的視電阻率和視極化率的水平方向或垂直方向切片擬斷面等值線圖表示測量結(jié)果，使測深數(shù)據(jù)反演擴(kuò)展為平面電測深數(shù)據(jù)的三維反演。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種三維電測深方法，其特征在于:具體步驟如下: ①在地面待測區(qū)域，按照擬定的100X50m矩形測網(wǎng)，布設(shè)不極化測量電極陣，`1.2kmX0.3km的區(qū)域布設(shè)3條測線、每條測線24個測深點，25個電極，在每條測線方向以50m電極距布設(shè)25個不 極化電極，相鄰兩個電極的中點作為測深點數(shù)據(jù)的記錄點，給這些電極按照順序編號，用分母表示測線號、分子表示測點電極號，每條測線相鄰的兩個電極中點作為測深數(shù)據(jù)記錄點，25個電極組成24個測深數(shù)據(jù)記錄點； ②將每條測線的25個不極化電極與24道測道控制面板的輸入端口依次順序連接，3條測線的不極化電極分別接入3臺24道測道控制面板輸入端，3臺24道測道控制面板的輸出端再順序連接到另一臺24道測道控制面板的輸入端口 ； ③將測道控制面板的最終輸出端與多道電法儀連接，調(diào)整測道控制面板上各測道開關(guān)的通斷狀態(tài)，使用萬用表依次檢查各不極化電極的接地電阻，要求接地電阻<15kQ ； ④參考二維梯度測深的供電電極布設(shè)規(guī)則，在中間測線布設(shè)一系列供電電極；供電電極使用鋁箔； ⑤選擇任意某一個供電電極對加電，通過調(diào)整測道控制面板上各測道開關(guān)的通斷狀態(tài)，使第一條測線的第I~9號不極化電極與8道電法儀的9個輸入端接通，測量I~9號不極化電極構(gòu)成的8測道電位差和激發(fā)極化電位，計算該供電極距下各測點的視電阻率和視極化率，然后再調(diào)整測道控制面板上各測道開關(guān)的通斷狀態(tài)，使第一條測線的第9~17號不極化電極與8道電法儀的9個輸入端接通，測量9~17號不極化電極構(gòu)成的8測道電位差和激發(fā)極化電位，計算該供電極距下各測點的視電阻率和視極化率，然后再調(diào)整測道控制面板上各測道開關(guān)的通斷狀態(tài)，使第一條測線的第17~25號不極化電極與8道電法儀的9個輸入端接通，測量17~25號不極化電極構(gòu)成的8測道電位差和激發(fā)極化電位，計算該供電極距下各測點的視電阻率和視極化率，直至待測區(qū)域內(nèi)測道控制面板所有連接的相鄰電極對或供電電極有效作用區(qū)域內(nèi)所有相鄰電極對均觀測完畢； ⑥將步驟⑤的供電電極斷電，改換另一組不同位置或不同極距的供電電極，對供電電極對加電，通過調(diào)整測道控制面板上各測道開關(guān)的通斷狀態(tài)，使第一條測線的第I~9號不極化電極與8道電法儀的9個輸入端接通，測量I~9號不極化電極構(gòu)成的8測道電位差和激發(fā)極化電位，計算該供電極距下各測點的視電阻率和視極化率，然后再調(diào)整測道控制面板上各測道開關(guān)的通斷狀態(tài)，使第一條測線的第9~17號不極化電極與8道電法儀的9個輸入端接通，測量9~17號不極化電極構(gòu)成的8測道電位差和激發(fā)極化電位，計算該供電極距下各測點的視電阻率和視極化率，然后再調(diào)整測道控制面板上各測道開關(guān)的通斷狀態(tài)，使第一條測線的第17~25號不極化電極與8道電法儀的9個輸入端接通，測量17~25號不極化電極構(gòu)成的8測道電位差和激發(fā)極化電位，計算該供電極距下各測點的視電阻率和視極化率，直至待測區(qū)域內(nèi)測道控制面板所有連接的相鄰電極對或供電電極有效作用區(qū)域內(nèi)所有相鄰電極對均觀測完畢；改換另一組不同位置或不同極距的供電電極，對供電電極加電，調(diào)整測道控制面板，使各測點電極依次與多道電法儀接通，測量各相鄰電極的電位差和激發(fā)極化電位，計算各測點的視電極率和視極化率，直至所有供電極距全部輪流完畢，觀測過程結(jié)束； ⑦用步驟⑤、步驟⑥的各測點的視電阻率和視極化率的水平方向或垂直方向切片擬斷面等值線圖表示測量結(jié)果，使測深數(shù)據(jù)反演擴(kuò)展為平面電測深數(shù)據(jù)的三維反演。
【文檔編號】G01V3/02GK103955000SQ201410129307
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2014年4月2日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月2日
【發(fā)明者】高建東, 杜利明, 劉勇, 張義波, 楊昌彬, 韓云松, 高勇, 孫克勇, 韓進(jìn)國, 劉蕾, 趙序峰, 高升, 李中平, 王璐, 柯騫 申請人:中國冶金地質(zhì)總局山東正元地質(zhì)勘查院