电法勘探基本理论及在固体矿产勘查中的应用.ppt

电法勘探是应用地球物理学中方法种类最多、应用面最广、适应性最强的的一门分支学科。实践证明，它在深部地质构造、固体矿产、能源和水文、工程和环境等领域的勘查中，发挥着重要的作用。在过去的数十年中，它们为矿产资源的勘查作出了巨大的贡献。我国固体矿产从长远讲并不丰富,特别是铜、镍、优质锰、金、银、铂等矿,急需加强工作。就是目前有优势的钨、锡、锑、铅锌、稀土等矿,20～30年后也会出现不足。所以,找矿的任务还很艰巨。随着国民经济的高速发展，对矿产资源需求量大增，固体矿产的开发已由近地表矿产向深部隐伏矿转移。加之固体矿产矿种繁多，矿床类型复杂，地质情况千变万化。因此寻找固体矿产已进入了由地质、地球物理、地球化学等方法联合的综合找矿时代。一般情况下金属矿物呈弥散状分布，矿体难以形成独立的物性体，因此，用电法方法直接找金属矿床，是比较困难的。在多数情况下，电法方法是通过寻找控矿构造、产出环境和伴生矿物进行间接找矿，在少数有利条件下，也能直接找矿。目前用于固体矿产的电法方法主要有两大类：1、激发极化法：电化学活动性，导电性常规的直流激电谱激电法（复电阻率法）2、电磁法：导电性频率域电磁法：AMTCSAMTEH4时间域电磁法：TEM这两类方法的优缺点：电磁法特别对低阻体敏感。由于断裂带和断层两侧岩层的电性差异较大，矿床和产出环境中常伴有低阻的蚀变带、角砾岩带、蛇纹岩化、剪切破碎带等，此外由硫化物颗粒组成的硫化物矿床往往电阻率很低，有些金属矿体也是低阻体，所以电磁法是勘探金属矿的重要方法。固体矿产勘探中电法方法的选择：表1列出了以金属矿床成因类型为前提的、不同矿产资源的控矿构造，产出环境及推荐的物探方法。矿成因类型斑岩型矿床，指产生在斑岩类岩体及其附近大范围分布的侵染状和细脉状矿床二、常规激发极化法的方法技术与应用（一）、直流激电法与交流激电法的选择从本质上来说,直流激电法与交流激电法并不是截然不同的或完全独立的两种找矿方法。因为它们都是以岩矿石的电化学性质差异作为找矿的物质基础,而且工作中采用的装置类型和场的空间分布形态以及时间(频率)特性,都是相同或有紧密联系的。所以无论是直流激电法还是交流激电法,都属于激电法。只不过一个是向地下供单向直流电,激发矿体产生瞬变异常场;另一个则是向地下供的交流电,激发矿体产生交变的异常场。尽管二者从本质上来说是一致的,但并非说在一切方面它们都是相同的。如由于交流激电法供入地下的是交流电,因此它的供电设备与观测异常场的仪器,均与直流激电法有所不同。同时在克服或排除干扰方面(如不稳定的工业游散电流,天然电流场,电磁耦合以及电极极化不稳定等),两者的能力也不同。另外,在观测的物理参数方面,二者也不尽相同。因此了解它们各自的特点或优点,对野外工作开始之前的方法选择是有益的。1、直流激电法的优点(1)在通常情况下,直流激电法用长脉冲供电时可以获得最大限度的激电异常,因而有利于在极化效应较弱情况下进行测量,有可能发现较小的地质目标。相对交流激电来说,它可有较大的勘探深度。(2)直流激电法可以在断去供电电源后,观测和研究激电二次场的时间特性,而交流激电法只能在供电过程中观测和研究极化场(总场)。因而,在避免电磁耦合干扰方面和在研究激电场的电化学放电特性方面,直流激电法优于交流激电法。(3)直流激电法可以在很长的时间范围内观测和研究激电异常场,而交流激电法在实际工作中,只能在一定的频段范围内(一般为0.1～10Hz)观测和研究极化场(总场)。因此,直流激电法研究的电化学过程较长,有可能在更广阔的时间域内,揭示激电异常源的性质。2、交流激电法的优点(1)由于交流激电法观测的是极化场(总场),所以与直流激电法相比供电电流可以很小,因而供电系统的装备十分轻便,有利于在地形复杂,交通不便地区采用偶极装置或近场源四极装置开展普查找矿工作。(2)由于接收机具有选频和滤波系统,它只接收由发送机发出的固定频率信号。因此在克服电极极化不稳和不良接地条件方面,以及在避免工业游散电流和天然大地电流场的影响方面均比直流激电法有优势,有较强的抗干扰能力。在某些相当困难的条件下,该方法仍能获得较好的观测资料。(3)相对直流激电法而言,交流激电法可观测研究的参数较多,如振幅和相位,虚分量和实分量,幅频特性,相频特性等。可以从不同角度,侧重于不同方面去研究电化学场的特征,有可能对评价激电异常源性质提供较多的途径。从以上对两种方法相对优点的讨论不难看出,对某一具体工区而言,究竟投入直流激电法还是交流激电法,应根据地质任务、工区地形、地质-地球物理条件以及各种干扰情况等酌情而定。一般来说,地形比较平坦,干扰比较小,接地条件也较好的地区,宜选用直流激电法。对于地形起伏较大、干扰较大,接地条件较差的地区,则宜选用交流激电法。图1.1.1给出了直流激电法和交流激电法在