第 章 物探部分
1.固定点源激电测深
1.1.工作方法
拟定测量深度500米,点距40米。本次设计提供两种装臵,装臵设计如图1-1。
第一种装臵AMN,MNB,各个电极等间距排列,第一层电极间距为一倍测点间距,第二层电极间距为二倍测点间距……第二十五层电极间距为二十五倍测点间距。
第二种装臵MN间距固定为N倍测点间距,N的选取可根据实际情况选定。第一层AM、NB间距为一倍测点间距,第二层AM、NB间距为二倍测点间距……第二十五层AM、NB间距为二十五倍测点间距,根据MN选取不同,测深层位>25层,。
图1-1
以上是三极激电测深的两种装臵,实际工作中为了提高工作效率采用固定点源测深的方法来进行野外工作如图1-2。固定点源A不动,MN根据装臵要求向两边移动,从而得到两条测深曲线,多个固定点
源便能完成一条剖面的测量工作。以上两种装臵各有优缺点,怎么选取可根据当地实际情况,试验选取。
图1-2
执行标准: 《电阻率测深法技术规程》(DZ/T0072-93)和《时间域激发极化法技术规程》(DZ/T0070-93)。 1.2.仪器性能检查
①不极化电极
不极化电极内阻要求小于2KΩ。
每组不极化电极间的电位差要求小于2mV。 ②导线
导线的规格和数量应根据用途、电极距大小、供电电流强度和工区自然条件选择,一般选择内阻小、轻便、强度高的导线。要求导线内阻小于10Ω/Km,耐压高于发送机的工作电压。导线的绝缘电阻应每公里大于2MΩ/500V。对于长度为D(Km)的导线,其绝缘电阻应
大于2/D(KΩ)。 1.3.仪器参数的选择
①供电周期的选择 ②延时的选择
为减小电磁耦合效应对激电法的干扰,应尽量选择较长的延时,一般选为几百毫秒,当延时大于500ms时,电磁耦合效应对直流激电法的影响可忽略不计。同时,延时太大会降低观测精度。一般选择200-400ms。
③采样宽度
为提高观测精度, 采样宽度应适当大些, ④叠加次数
增加叠加次数,可提高观测精度和抗干扰能力,同时叠加次数多,生产效率低,所以,选择时应考虑以上因数。 1.4.供电电流
为提高信噪比,要求有足够大的供电电流,要求最小二次场电位>2mV。 1.5.测量要求
①准备工作 ②供电站
a.应尽量设臵在靠近测线的观测段,对供电站设备应采取必要的
防潮、防雨和防晒的措施。
b.每天观测开始前,供电站操作员应进行以下操作: 发电机试车,观察其空载和有负载时的运转情况; 检查仪器、装备和通讯工具的基本性能; 检查各线路连接是否正确; 检查导线是否漏电;
粗略测量供电回路电阻,在确定电路接通和人员离开电极后进行试供电,选择合适的供电电压并调节平衡负载。
核对各电极所在的电线号 ③供电电极
a.供电电极常采用并联接地方式,一般打成垂直于测线方向的一排或几排。无穷远极常打成圆圈状;
b.各电极间的距离应不小于电极入土深度的二倍; c.电极的数量应使供电电流稳定;
d.当需要较大的供电电流时,应采取减小供电回路电阻的办法解决。
④测量电极
a.埋设测量电极的接地电阻应小于15 KΩ,电极坑内不得留有砾石和杂物;地表干燥时,应提前向坑内浇水;测点岩石裸露时,应填湿土。
b.测量电极应避免埋设在流水、污水里或废石、沙堆上;应尽量减小两电极间的温差;
c.在测量过程中,电极附近不得有人为扰动,严禁在接收机附近用对讲机通话;
d.当实际接地点无法埋设电极而需移动接地点位时,一般在测地误差容许范围内可以自由移动;当需要移动较大距离时,可将两个测量电极垂直于测线作同方向、同距离移动,因此造成K值的改变在±4%内时,可不改算K值。
⑤接收机重复观测 ⑥安全操作 1.6.电参数测定
测区出露的各类岩石均应采集物性标本,每类岩石的标本数均应大于30块,异常和矿化蚀变地段,凡能采到新鲜岩石的地方,均应采集标本,进行电性参数的测定工作。标本形状尽量接近正方形,体积大于150cm3。
具体测定方法见《时间域激发极化法技术规定》。 1.7.质量检查
系统质量检查应根据生产情况安排在整个野外工作过程中。在时间和地段上都要有一定的代表性。应由与原始观测不同的操作者在不同的日期进行。对解释推断、检查验证有意义的地段,必须进行质量检查。系统检查的工作量应占总工作量的3%-5%。当不能对质量做出肯定的评价时,应增加检查工作量,但增至总工作量的20%时,而质
量仍不符合要求时,则相应范围内的原始观测资料应作废品处理。对面积性工作,如各区段的观测条件差异较大时,应分区评价。
对测深点的检查应对原始观测的所有极距都做检查测量。 规定有位均方相对误差小于7%(无位均方相对误差小于4%)时,观测精度为A级;有位均方相对误差大于7%而小于12%(无位均方相对误差大于4%而小于7%)时,观测精度为B级。 1.8.资料整理及图件绘制
依据规范要求,对实测资料作预处理:去掉质量不符合要求的数据;对数据进行编辑;计算K值和视电阻率。
图件是表达工作成果的主要手段之一,必须正确、全面地反映成果。正式图件的编绘必须在观测数据经过质量验收的基础上进行。上图的数据及曲线要百分之百的复核。主要图件有:
①实际材料图 ②电测深曲线图 ③电测深反演断面图 ④推断成果图
2.激发极化测井
2.1.工作方法
地-井测量采用梯度装臵点测方式,电极MN同时下井,M极在上,N极在下。深度计算点为MN极的中点。设计MN=5-10m,测点点距选择为2.5-5 m,在有意义的井段,特别是在矿体异常的特征点附近,
要适当加密。 无穷远B极至井口的距离应满足B极在测量点产生的极化场小于A极在该点的极化场的5%。确定B极距离的关系式如下:
式中: rB为B极至井口的距离;r为A极至井口的距离;h是测量井深;δ为B极影响的允许误差。实际布臵B极时,距离应大于上式的计算值,一般为测量井深的2-3倍;采用电位装臵时,一般应大于井深的5倍。同时B极尽量布臵在垂直矿体走向的方向上。
地-井测量包括r=0和主、反方位三条曲线。必要时,还要垂直主剖面做辅助方位的测量。测量时各方位的rA值应相等,其它测量条件也应尽可能一致,如供电电流强度要相等,便于进行不同方位的曲线对比。
供电电极A至井口最佳距离rA应通过试验选定。一般在井深小于500m时,可选用100-300m,当井深为500-1000m时,可选用300-500m。最佳rA值和方位的选定应使不同方位的异常有明显的变化。
当进行r=0地-井测量时,应计算各测点k值,以充分利用电阻率参数。在方位测量中,一般不计算视电阻率,但应同时获取视极化率和二次场电位差两个参数。 2.1.1. 地井方式(r=0)
解决的地质任务:发现井旁或井底的盲矿,提供钻孔剖面激发极化特性参数与背景值。激电测井的首选方式,为进一步测井工作提供依据。测井装臵见图2-1,测量电极选用梯度装臵。
图2-1
2.1.2. 地井方式(r=100)
解决的地质任务:发现井旁或井底的盲矿,确定矿体相对钻孔的方位,研究井旁矿体产状。测井装臵见图2-2,测量电极选用梯度装臵。
图2-2
2.2、井场布臵和注意事项
在井场应妥善安放仪器设备,牢固绞车和井口滑轮,两者应保持一定的通视距离,并使井口滑轮与绞车滚筒轴线中央保持垂直,以防电缆跳出轮槽。电源线与测量线应分开布放,排列整齐,以避免干扰。 准确丈量电极系的记录点至电缆零记号间的距离,计算深度要以地面作为深度起算点。电极系与电缆应连接可靠,并下放到井内液面以下通电检查,在确认整个线路工作正常后方可正式下井测量。 无穷远极导线布设要稳妥,防止被破坏。地面供电电极可采用多根直径为2-3 厘米的钎状铁(铜)电极并联(也可采用铝、铜箔电极),且单电极间的距离应保持在电极入土深度的二倍左右,每根电极通过的电流不宜超过0.2A,无穷远极宜呈圆圈形排列。
需要较大供电电流时,应降低接地电阻,可采用增加电极数量,加大入土深度,以及浇水等措施,一般不宜移动点位或增高供电电压。测量一次场电位差和二次场电位差时,均应注意极性。大于3倍背景值为异常,一个异常至少应有三个测点控制。 2.3.井场记录
进行点测时,应按表格(参看附表1)内容记录所有数据,并及时计算所测参数,绘制草图。发现畸变点、可疑点应及时作重复观测;在异常或曲线变化剧烈地段应加密测点。
对井场所作图件,均应作出初步解释。原始记录和数据要求准确、整洁,不得涂改。
2.4.质量检查
各种测量方式的视极化率和视电阻率均应做检查测量。检查测量应在该项工作结束时,在相同点位或井段上进行,检查点数或井段应不少于测量工作量的10%;当测量工作量少时,至少应有检查点5个或检查井段20m,检查点或检查井段应布臵在对异常控制有意义的井段和质量可疑部位,并力求均匀。当ηs大于3%时,检查质量用相对误差(ε)来衡量,当ηs不大于3%时,检查质量用绝对误差(εA)来衡量。计算公式为:
视极化率异常变化剧烈和视电阻率接近零值的井段,检查只确认异常的存在,不参加质量评价,也不计入检查测量工作量。
测量工作设计总精度为Ⅱ级,即视极化率在>0.03时,相对误差ε满足5%<ε≤;视极化率在≤0.03时,绝对误差εA 满足0.0015<εA≤0.0030;视电阻率相对误差ερ满足5%<ερ≤%7。达不到要求应增加检查工作量。当检查工作量增至总工作量的20%仍不合要求时,资料应按废品处臵,返工重做。 2.5.资料处理和图示
资料处理前,应以钻孔为单位对原始资料进行验收。验收的内容为:各种数据是否齐全、正确、清晰;检查工作量和质量是否符合设计要求;各种数据计算结果经100%的复查,全部正确无误。
资料的预处理:资料预处理包括数据编辑、畸变点剔除、插值处理、光滑处理、曲线编辑及绘曲线图等,特殊情况需进行井斜校正等。
背景值ηB的求取:当寻找井旁盲矿时,应在同一钻井的激电测井曲线上读取井段平均视极化率作为背景值,在钻井没有穿过矿层时,也可以整条r=0的井中激电曲线作为背景值。
成果图件的绘制:编制的图件有地一井方式方位测量曲线图。其图式与地面激电相同,但应标明所在钻井相对剖面的位臵,钻井编号等。
2.6.设计工作量 2.7.测网布设
RTK测量 2.8. 仪器设备
附表1 井中激发极化法记录表
工区 井号 井深 套管深度 液面深度 测量方式 测量日期 仪器型号 电极排列:(应包括极距、供电电极方位和离井距离或在钻井的深度等) 供电时间 延时时间 井深或测点号(m) 装置系数(K) 供电电流(mA) 总场点位(mV) 视极化率 (%) 视极化率背景值 视电阻率 (Ωm) 一次场电位(mV) 备注