专利名称：伪随机三频激电区分矿异常和碳质异常的方法
技术领域：
本发明属于一种勘探地球物理方法，特别是极发激电法找矿方法。
激发极化法找矿在国内外已有广泛的应用，并取得了较好的找矿效果。但目前的各类激发极化法都存在共同缺点不能区分硫化矿异常和碳质异常，如国内外应用广泛的奇次谐波激电法。由于不少变质岩地区矿体是赋存在碳质岩层中，有矿一定有碳质岩层存在，但碳质岩层中不一定都有矿体，所以碳质岩层的激电异常对矿异常是一种干扰。
本发明的目的是提供一种区分矿极化体异常和碳质岩层极化体异常并对矿异常极化体定位的方法。
本发明是采用伪随机三频发送机向地下发送具有低、中、高三个主频率的三频波复合电流信号，三个主频的频率分别为低频fL，中频fM，高频fH，且fH/fM＝s1，fM/fL＝s2，一般情况下，fL、s1和s2均可任意取值，当取s1＝s2＝s，且为2～16之间的任意整数，fL最低取0.1Hz，fH最高取256Hz时最方便进行激电测量。三频接收机在测量电极上同时接收具有上述三个主频率的电位差，即低频电位差ΔVL，中频电位差ΔVM，高频电位差ΔVH，从这三个电位差中分别检测出它们的实虚分量，即低频实分量ReΔVL，低频虚分量ImΔVL，中频实分量ReΔVM，中频虚分量ImΔVM，高频实分量ReΔVH，高频虚分量ImΔVH；三个主频率的相位差，即高频相位差ΦH，中频相位差ΦM，低频相位差ΦL。根据这些数据分别计算出5个主要参数和5个辅助参数。
5个主要参数为3个主频率之间的相对相位参数，1个视幅频率参数和1个视电阻率参数，即低频相对中频的相对相位差ΔΦL-M＝SΦLΦM低频相对高频的相对相位差ΔΦL-H＝S2ΦL-ΦH中频相对高频的相对相位差ΔΦM-H＝SΦM-ΦH利用低频电位差与高频电位差计算视幅频率FSL-HFSL-H＝(ΔVL-ΔVH)/ΔVL×100％
利用高频电位差计算的视电阻率ρSH＝K×ΔVH/I式中I为供电电流，K为装置系数。
5个辅助参数为用低频电位差与中频电位差计算视幅频率FSL-M(ΔVL-ΔVM)/ΔVL×100％用中频电位差与高频电位差计算视幅频率FSM-H＝(ΔVM-ΔVH)/ΔVM×100％用高频电位差的实分量计算视电阻率ρSH＝K×ReΔVH/I用中频电位差的实分量计算视电阻率ρSM＝K×ReΔVM/1用低频电位差的实分量计算视电阻率ρSL＝K×ReΔVL/I本发明利用上述各式得到的剖面三频激电异常曲线和垂向三频激电测深异常曲线区分矿异常和碳质异常，并对矿异常极化体定位。
当ΔΦL-M曲线和ΔΦL-H曲线明显相互畸离时，即张开幅度可达数百毫弧度至几十弧度，为矿异常特征。
当ΔΦL-M曲线和ΔΦL-H曲线明显相互合拢形成两条畸离带很窄的近乎平行或同步起伏变化的曲线时为碳质异常特征。
当FSL-M曲线和FSM-H曲线相互明显畸离分开时为矿异常特征。
当FSL-M曲线和FSM-H曲线相互明显合拢并近乎呈平行曲线或同步起伏变化时为碳质层异常反映。
在三频激电垂向测深结果中，ΔΦL-M曲线和ΔΦL-H曲线突变张开处对应矿异常极化体顶介面位置，两曲线张开幅度可达数百毫弧度至几十弧度，而后两曲线突变合拢处对应异常极化体的下介面位置，上下介面的距离对应矿异常极化体的厚度。
FSL-M曲线和FSM-H曲线突变张开处对应矿异常极化体上介面位置，而后两曲线突变合拢处对应矿异常极化体的下介面位置，上下介面之间的距离对应矿异常极化体的厚度。
根据计算视电阻率测深曲线获取异常极化体对应介面的埋深和厚度完成对矿异常极化体定位。
该方法能快速、直观有效地区分激电矿异常和碳质等干扰异常，并能对矿异常极化体定位，大大提高了找矿的地质效果。
图1为本发明三频发送机原理框图；图2为本发明三频接收机原理框图。
实施例 图1为三频发送机原理框图，微处理机通过接口电路控制逆变器的驱动电路使逆变器工作，输出三频复合波电流，并通过供电电极AB往地下发送，三频发送机发送的三频复合波电流中的三个主频率分别为低频fL＝0.25Hz，中频fM＝1Hz，高频fH＝4Hz，fH/fM＝fM/fL＝4。
图2为三频接收机原理框图，便携式微型计算机通过接口电路控制接收机工作。测量电极MN和前置级相连，三频激电信号进入接收机，通过陷波器陷去50Hz及其谐波的工频干拢信号，再经主放大器放大后分别送入3个选频器，获取3个主频信号，对其分别进行富氏变换，并由A/D模数转换器变为数字量，存入便携式微型计算机进行处理运算并绘图显示。计算机处理后获得的各参数即可得到剖面三频激电异常曲线和垂向三频激电测深曲线，从而可以区分矿异常和碳质异常，并对矿异常极化体定位。
权利要求
1.一种激发极化找矿方法，其特征在于采用伪随机三频发送机向地下发送具有低、中、高三个主频率的三频复合电流信号，低频fL，中频fM，高频fH，且fH/fM＝s1，fM/fL＝s2，fL、s1和s2均可任意取值，三频接收机在测量电极上同时接收具有上述三个主频率的电位差，即低频电位差ΔVL，中频电位差ΔVM，高频电位差ΔVH，从这三个电位差中分别检测出它们的实虚分量，和三个主频率的相位差，即高频相位差ΦII，中频相位差ΦM，低频相位差ΦL，根据上面数据分别计算出5个主要参数和5个辅助参数(1)5个主要参数低频相对中频的相对相位差ΔΦL-M＝SΦL-ΦM低频相对高频的相对相位差ΔΦL-H＝S2ΦL-ΦM中频相对高频的相对相位差ΔΦM-H＝SΦM-ΦH利用低频电位差与高频电位差计算视幅频率FSL-H＝(ΔVL-ΔVH)/ΔVL×100％利用高频电位差计算的视电阻率ρSH＝K×ΔVH/I式中I为供电电流，K为装置系数；(2)5个辅助参数用低频电位差与中频电位差计算视幅频率FSL-M＝(ΔVL-ΔVM)/ΔVL×100％用中频电位差与高频电位差计算视幅频率FSM-n＝(ΔVM-ΔVH/ΔVM×100％用高频电位差的实分量计算视电阻率ρSH＝K×RcΔVH/I用中频电位差的实分量计算视电阻率ρSH＝K×ReΔVM/I用低频电位差的实分量计算视电阻率ρSH＝K×ReΔVL/I式中ReΔVL，ReΔVM，ReΔVII，分别为低、中、高三个主频率电位差的实分量；利用上述各式得到的剖面三频激电异常曲线和垂向三频激电测深曲线区分矿异常和碳质异常，并对矿异常极化体定位当ΔΦL-M曲线和ΔΦL-H曲线明显相互畸离，即张开幅度可达数百毫弧度至几十弧度，或当FSL-M曲线和FSM-H曲线相互明显畸离分开时为矿异常；当ΔΦL-M曲线和ΔΦL-H曲线明显相互合拢形成两条畸离带很窄的近乎平行或同步起伏变化的曲线或当FSL-M曲线和FSM-H曲线相互明显合拢并近乎呈平行曲线或同步起伏变化时为碳质层异常；在三频激电垂向测深结果中，ΔΦL-M曲线和ΔΦL-H曲线突变张开处对应矿异常极化体顶介面位置，两曲线张开幅度可达数百毫弧度至几十弧度，而后两曲线突变合拢处对应异常极化体的下介面位置，上下介面的距离对应矿异常极化体的厚度；FSL-M曲线和FSM-H曲线突变张开处对应矿异常极化体上介面位置，两后两曲线突变全拢处对应矿异常极化体的下介面位置，上下介面之间的距离对应矿异常极化体的厚度。
2.按权利要求1所述的激化极发法，其特征在于低、中、高三个主频率的三频复合电流信号的频率满足fH/fM＝fM/fL，且其比值为2～16之间的任意整数，fL最低取0.1Hz，fH最高取256Hz。
全文摘要
伪随机三频激电区分矿异常和碳质异常的方法,是采用伪随机三频发送机向地下发送具有低、中、高三个主频率的三频复合电流信号,三频接收机在测量电极上同时接收具有上述三个主频率的电位差和相位差,通过计算得到剖面三频激电相对相位异常曲线和垂向三频激电相对相位测深曲线,从而区分矿异常和碳质异常,并对矿异常极化体定位。该方法能快速、直观有效地区分激电矿异常和碳质等干扰异常,并能对矿异常极化体定位,大大提高了找矿的地质效果。
文档编号G01V3/00GK1199175SQ97108068
公开日1998年11月18日 申请日期1997年5月13日 优先权日1997年5月13日
发明者何继善, 张友山, 庄浩, 张宪润 申请人:中南工业大学