刻电流为
[0039] 式⑵中，E为电压源电压，1(0)为0时刻电流；氏为电压源内阻；L为导线电阻； RD为接地电阻。此时，观测点M的一次电位为
[0041] 其中，U(0)为一次电位；1(0)为0时刻电流；L为供电点A至观测点M之间的距 离；P i为围岩电阻率；qn为围岩电阻率P i与球体电阻率P 2相互作用参数；Yn为二极装置 与球体相关的几何参数；式（3)中的Yn进一步表示为：
[0044] 其中，Pi为围岩电阻率；p 2为球体电阻率；n为0~°°的正整数；p(cos9)为勒 让德多项式。
[0045] 当电压源供给二极装置供电至t = T时刻，围岩与球体极化形成极化现象，围岩 极化率为1，极化球体极化率为q2，供电电极也产生极化电阻&，此时，流入大地的电流 I(T)为
[0048] 其中，I (T)为T时刻流入大地的电流；E为电压源电压； 为围岩极化时的接地 电阻，&为电流流过供电电极与围岩时，供电电极的极化电阻；1^为电压源内阻；为导线 电阻；1为围岩极化率。
[0049] 进一步的，T时刻的总场电位U(T)为：
[0052] 其中，
为围岩极化后的等效电阻率（极化围岩电阻率），
为球 体极化后的等效电阻率（极化球体电阻率），1为围岩极化率为极化围岩电阻率K与 极化球体电阻率相互作用参数；YnS二极装置与球体相关的几何参数。
[0053] 用总场电位减去一次电位得到二次电位U2V，如下公式所示：
[0055] 由式（10)可知，如果电压源供电电流I⑴/1(0)的比值等于（l-nj，即
[0057] 式（11)中，I⑴为T时刻流入大地的电流；I (0)为T = 0时刻电流。根据公式 (11)，公式（10)可消除围岩极化率1，得到深部极化球体的异常，BP
[0059] 在式（12)的二次电位W的表达式中，已消除了围岩极化率ru的背景干扰，二次 电位VI反映的是深部极化体（矿体）视极化率异常。
[0060] 进一步的，根据式（8)、（11)、（12)可得电压源供电时深部极化体视极化率< 为：
[0062] 综上所述，激电法采用电压源给二极装置供电，只要知道围岩极化率1，调节电 压源供电时供电回路T时刻电流与0时刻电流比值，使得等式I(T)/I(0) = 1-ni成立，就 能消除围岩极化率1的背景干扰，得到深部极化体（矿体）视极化率异常，该视极化率异 常已不受围岩极化率1的影响。
[0063] 下面以一实施例说明围岩极化率ni的测量过程：
[0064] 为实测得到围岩极化率1，采用电流源给二极装置供电，由于电流源为恒流源， 其电流回路中的电流不变，则满足供电〇时刻电流I(〇)等于T时刻流入大地的电流I(T)， 即1(0) =I(T)，由于上述实施例已经叙述了极化率的计算过程，此处不在进行详细叙述， 直接使用上述公式，根据式（8)及1(0) =I(T)，可得恒流源供电条件下，T时刻的总场电压 U1⑴为：
[0066] 其中，I(0)为恒流源供电时的0时刻电流，ni为恒流源供电时的围岩极化率。
[0067]将该电流关系I(0) =I(T)代入至式（10)，可得T时刻恒流源供电条件下的二次 电位巧：
[0069] 从而可得电流源供电时极化球体的极化率？7/，
[0071] 当接收极的观测点M距离供电电极供电点A的距离L足够小时，即L<<h,则式 (16)中的分子、分母第二项可忽略不计，于是得到
[0073] 由式（17)可得，采用电流源给二极装置供电时，令接收极距离供电电极非常近的 情况下测得的极化球体的极化率即为实测得到围岩极化率L。这里所述的接收极距离供 电极非常近的情况指的接收极与供电极之间的距离远小于极化球体距离地面的距离，本发 明对其具体的接近程度并不做限制，只要使测量出的围岩极化率 ni满足一定的测量精度 即可。
[0074] 如图7所示，图7为本发明一实施例的激电法深部找矿系统示意图，通过一切换开 关选择电压源或电流源给二极装置供电，首先将切换开关切换至1侧时，选择恒流源10对 二极装置供电，接收机50测得的极化率为浅部极化率n i，需要说明的是，供电点A与观测 点M之间的距离应足够小，地面60为测量区，网格表示欲探测的深部矿区，网格以外的区域 为围岩区。
[0075] 接着，将切换开关切换至2侧，采用电压源20对二极装置供电，在电压源供电回路 中接入霍尔电流传感器30,霍尔电流传感器30将供电回路中的电流波形转换为电压波形， 接收机40测量霍尔电流传感器输出电压波形的变化率，该变化率反映的是电流波形的变 化率I，
[0077] (18)式与（11)式等效。
[0078] 通过改变供电回路T时刻电流I (T)，实现对电压源波形斜率进行调节，使电流波 形变化率ni等于恒流源供电时得到浅部极化率q i，此时，接收机50开始测量电压源供电 时的二次电位及视极化率，通过上述调整，就能消除浅部极化率，得到深部极化体的异常。 本发明另一实施例中，可通过一专门的电流波形调整装置，调整电压源供电时供电回路T 时刻电流与〇时刻电流比值，使等式I (T)/I (0) = 1-n i成立，由接收机测得深部极化体视 极化率异常。
[0079] 进一步的，本发明的技术方案还可推广应用于三级剖面法及三级测深法，同样可 以得到深部极化体视极化率的纯异常。
[0080] 本发明通过电流源给二极装置供电，可以得到围岩极化率，采用电压源给二极装 置供电，通过调整供电回路T时刻电流I(T)与0时刻电流1(0)，使得等式I(T)/I(0)= 1- n i成立，从而得到深部极化体视极化率异常。本发明提供的二极装置激电法具有深部探 测能力，同时能压制浅部矿化高背景干扰，凸显深部矿体异常，可实现加大深度找矿，且有 找矿设备轻便化的特点。
[0081] 以上所述仅用于说明本发明的技术方案，任何本领域普通技术人员均可在不违背 本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰与改变。因此，本发明的权利保护范围应视 权利要求范围为准。
【主权项】
1. 一种激电法深部找矿方法，其特征在于，该方法包括： 采用二极装置激电法，用电流源给二极装置供电，得到浅部极化率n1; 再用电压源给所述二极装置供电，调整供电回路T时刻电流与〇时刻电流的比值，使等 式I(T)/I(〇) =I-Ii1成立，消除浅部极化率ni，测得深部极化体视极化率异常； 其中，I(〇)为电压源供电时供电回路〇时刻电流，I⑴为电压源供电时供电回路T时 刻电流，！^为浅部极化率。2. 如权利要求1所述的激电法深部找矿方法，其特征在于，用电流源给二极装置供电， 得到浅部极化率ni进一步包括： 使所述二极装置的供电电极与接收极之间的距离远小于待测深度； 采用电流源给二极装置供电，所述二极装置测得的极化率为浅部极化率ni。3. 如权利要求2所述的激电法深部找矿方法，其特征在于，电压源供电二极装置时，通 过一电流波形调整模块对供电回路T时刻电流与0时刻电流比值进行调节，使等式I(T)/ I(O)=I-H1成立。4. 如权利要求3所述的激电法深部找矿方法，其特征在于，所述电流波形调整模块包 括微处理器、D/A转换器、运算放大器及转换开关。
【专利摘要】本发明提供了一种激电法深部找矿方法，该方法包括：采用二极装置激电法，用电流源给二极装置供电，得到浅部极化率η1；再用电压源给所述二极装置供电，调整供电回路T时刻电流与0时刻电流的比值，使等式I(T)/I(0)＝1-η1成立，消除浅部极化率η1，测得深部极化体视极化率异常。本发明提供的二极装置激电法，具有深部探测能力，同时又能压制浅部矿化高背景干扰，凸显深部极化矿体异常。
【IPC分类】G01V3/00
【公开号】CN104898169
【申请号】CN201510330023
【发明人】王庆乙, 王生
【申请人】中色地科矿产勘查股份有限公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年6月15日