V8多功能电法仪的使用

V8多功能电法仪简介由我院引进的世界上技术先进、功能最齐全、最轻便快捷的V8多功能电法工作站，主要应用于地下水探测、金属矿详查和普查、基岩地深调查、煤田地深调查岩土电导率分层，其勘探深度5000米以上.自2006年我院购进该仪器以来，已先后在多个矿山外围引进了深部找矿工作,并取得了明显的地质效果.为了更好的了解V8仪的性质、方法技术及实际应用效果等一并介绍于此.欢迎各矿山、企业洽谈联系业务.世界上技术先进、功能最齐全、最轻便快速的电法勘探系统1V8多功能电法仪简介V8电法工作站（多功能电法仪），是目前世界上技术先进、功能齐全的电法类勘探仪器。该设备总体由四大系统组成：发射系统；采集（接收）系统；定位系统；数据记录处理系统。V8电法工作站具备时间域的常规电剖面、电测深、高密度电法、瞬变电磁测量功能；具备频率域的MT（大地电磁法）、AMT（音频大地电磁法）、CSAMT（可控源音频大地电磁法）、SIP（频谱激电）电法勘探测量功能。数据处理方面具备功能齐全的正反演解释软件。一、V8多功能电法仪的特点V8电法工作站（多功能电法仪），是加拿大phoenix公司在V5、V6系列的基础上开发推出的最新产品。新颖先进的V8多功能电法仪除了其灵活综合多功能和小巧坚固的野外装置以外，跟以往电法仪相比有五个突出的优越性能：1每道采用两套A/D转换器，高频强信号采用16位，低频MT弱信号采用24位，保持了最高的动态范围和分辨率。2发射和接收为无线连接，始终采用GPS同步，避免了不断需要校对时钟同步的麻烦和出错的可能性。3局域网无线和有线通讯并举，利于开展山区工作。4采用400周的T-30发电机组，功率大频率高，在提高观测信号的同时可有效的避免我国50周的工业干扰信号。有利于在矿区和2城市附近开展工作。5在使用CSAMT和SIP方法进行测量时，可根据不同的地质地电条件任意添加改变测量频点，最多可接收40个频点的信号，大大提高了测量垂向分辨率和勘探精度。二、V8多功能电法仪的组成1发射系统：由MG-30发电机、T-30发射机、RXU-TM发射源、控制盒子（控制器）四部分组成。1.1MG-30发电机：额定功率30KVA（KW），发射频率400Hz，三相电压输出，最高每相208V。1.2T-30发射机：最大输出功率25KVA（KW），最大输出电压1000V，最大输出电流60A，频率输出范围0.0156～9600Hz（时间域0.0156～32Hz）。1.3RXU-TM发射控制盒子：用于控制、记录发射机的发射频率、电流强度、相位等发射参数。2采集（接收）系统：由V8主机、RXU-3采集盒子、电极、磁棒、电缆等组成。2.1V8主机：是整个采集系统的控制中心，它可以通过GPS无线或有线通讯，记录、保存RXU-3采集盒子的数据，具有三个电道和三个磁道。2.2RXU-3采集盒子：可在V8主机控制下或单独进行数据的采集、记录、保存工作。每个采集盒子有三个电道。2.3电极：用于电信号的接收。32.4磁棒：可分为Hx、Hy、Hz，分别用于三分量磁信号的接收。2.5电缆：用于电极、磁棒与主机及采集盒子之间的连接。3定位系统：利用全球卫星GPS定位系统，控制采集系统与发射系统之间及V8主机与RXU-3采集盒子之间时钟同步。4数据记录处理系统：V8主机、RXU-TM发射控制盒子、RXU-3采集盒子将所采集的数据保存在CF卡上，由读卡器完成与计算机之间的数据传输。三、V8多功能电法仪方法技术简介1大地电磁法（MT）1.1方法原理大地电磁法（Magnetotellurics）简称MT，是以天然电磁场为场源的频率域电磁勘查方法，属于被动源电磁法。自然界存在着天然变化的电磁场，其频谱范围约为104Hz～10-4Hz，甚至更低。高频部分（大于1Hz）起因于大气层的雷电活动，低频部分起因于太阳活动抛出的等离子体流与地球磁层间的相互复杂作用。来自高空的电磁波，可近似的看成是垂直入射地面向地球内部穿透，感应出电场和磁场，感应场与地球内部的岩石电性分布有关。电磁波频率愈低穿透深度愈大。通过研究大地对天然电磁场的频率响应，可以获得不同深度电阻率的分布，根据电性分布特点来解决地质问题。1.2方法的特点与应用该方法具有：较大的勘测深度，不受高阻层屏蔽，对低阻层有较4高的分辨能力，成本低廉但工作效率较低，通常一个测点需要连续观测5～6小时。大地电磁法主要用于研究深部地质构造，普查油（气）田和地热资源调查等。2音频大地电磁法（AMT）音频大地电磁法（AMT），是利用天然音频大地电磁场作为场源（频率范围为5Hz～104Hz），属于被动源电磁法，观测电场和磁场分量。主要解决地质构造等问题。该方法具有设备轻便、工作灵活、成本低廉的优点。其最大的弱点是天然音频电磁场的信号太弱，它只能在干扰小的情况下才能取得好的结果。3可控源音频大地电磁法3.1方法原理可控源音频大地电磁简称CSAMT，是利用接地水平电偶源为信号源的一种频率域电磁测深法，CSAMT采用了大功率的人工场源，具有信号稳定、信噪比高、穿透能力强、探测深度大等特点。近几年，V8系统MT/AMT法测深点布极图5CSAMT作为研究深部矿成矿环境的有效手段，在研究盆地基底埋深起伏、盖层及成矿目的层的展布规律、确定隐伏构造等方面得到了广泛应用。3.2方法的主要特点3.2.1探测深度大，可用下面公式：H=356fs来估计探测深度，由公式可以看出，探测深度（H）与视电阻率（s）的平方根成正比，与频率（f）的平方根成反比，所以在频率一定的情况下，探测深度的大小取决于电阻率的大小。V8目前所用的频率范围（0.125～9600Hz），发送功率30KW，其探测深度范围为几十米至几千米。3.2.2与直流电测深相比，具有丰富的频谱（目前V8最多能接收40个频点），能穿透高阻屏蔽层，等值范围小。3.2.3由于所利用的电磁场是近于垂直地面入射点平面电磁波，入地后的电磁波亦垂直地面传播，由它产生的电流线呈水平状。因此对电场分布起作用的是纵向电阻率，而与横向电阻率关系不大，即与岩层的非各向同性作用关系不大，故大地电磁测深法涉及的各层电阻率实际上乃为每一层的纵向电阻率。3.2.4由于CSAMT法采用人工场源激励，与天然场源相比产生了一系列的影响因素，如：场源附加效应、近区效应、静态效应等。强化了异常的复杂性，增加了异常解释的难度。V8系统CSAMT法偶极装置布极图63.3CSAMT方法的应用根据得到的视电阻率测深曲线（地-电断面），可确定高阻基底面的起伏，沉积岩系的分层，识别断层及圈定局部构造等；在地电条件有利的情况下，也可以直接寻找良导矿体。4频谱激电法（SIP）4.1SIP方法原理简介频谱激电法（简称SIP）是一种频率域的激电方法。在超低频段作多频视复电阻率测量，通过研究复电阻率的频谱特性，解决地质问题。SIP方法在地面采用偶极偶极装置，扫频观测径向电场，是一种高密度几何测深方法。在所测得的频谱中包含了由导电性引起的近场区电磁谱（EM）和由电极化性引起的激电谱（IP）。两种谱在频带上占据不同的位置，用不同的模型做实测视频谱的拟合反演可以分V8系统SIP法轴向偶极－偶极测深剖面布极图7离它们，进而达到去电磁谱（EM）响应并求取四个激电谱（IP）参数：S(视几何电阻率)、mS（视充电率）、S（视时间常数）、сS（视频率相关系数）。这四个激电谱参数反映了地下异常地质体的导电和电极化的性质，可以对异常的物质属性做出较准确的判断。四、数据处理及应用实例1、数据处理V8采集数据预处理由凤凰公司（加拿大）自己研发的PhoenixGeophysicsV8-RXUHostSoftware来完成。采集数据结束后，对数据进行预浏览查看数据质量、格式转换输出为解释软件可以识别的数据格式。电磁测深数据处理由WinGLink软件完成，目前购买的模块其功能是：MT/AMT、CSAMT法数据的一维、二维反演。一维反演采用Bostick反演模型、Occam最大熵反演模型；二维反演可以对TM型波、TE型波进行分别反演，人工交互功能性强-可手工调节反演模型、网格步长、反演数据模块等。频谱激电法数据处理是凤凰地球物理有限公司委托中国地质大学地球科学系电法处理研究小组研发的SFIPX-SWV2.0SIP数据处理反演系统，具备地形起伏二维反演功能。2、应用范围及其范例寻找深部金属矿V8在金属和非金属矿方面体现出它不同凡响的功效。激电法是电法中唯一能发现浸染型矿床的方法。V8电法工作站功率大、方法8齐全、勘探深度大、分辨率高、应用范围广、抗干扰能力强，在新一轮“攻深探盲”深部找矿工作中具有独特的优势。自仪器引进以来，我院进行了大量的实验和生产工作。实验结果表明，在寻找斑岩型铜矿和与金属硫化物密切相关金矿以及在工业游散电流干扰严重的矿区，较常规电法和同类V5、V6系列的仪器具有明显的优势，在1500米深度范围对构造的空间分布及侵入岩体的空间分布形态具有较高的分辨率。我院利用V8多功能电法仪的CSAMT方法和SIP方法相结合在邹平铜矿勘探和胶东地区乳山、曹家洼、寺庄、河东等深部金矿勘探中取得了良好的地质效果。在临沂市兰陵深部铁矿勘查试验中异常反映明显与勘探结果相吻合。地热资源普查大地热流是地球内热在地表最为直接的显示，目前大多数地壳高导层发育区大地热流值较高，由于大地电磁测深法具有极大的勘探深度，对低阻层反映敏感，而深部的电性特征又跟温度状况、物质组成及存在状态密切相关，因此，该方法已成为研究深部地热资源的重要地球物理手段。我院利用V8在山东文登市、枣庄市、济南市等地区的地热普查工作中发挥了重要作用。深部油气、煤田勘探V8的大地电磁测深法可以勘探地下5000米深处以上地电地质情况，为石油、煤田紧缺的中国寻找深部有机矿藏提供一条新的蹊径。目前我院对深厚低阻带的穿透试验正在进行中,并已取得较大的突破，在黄河北齐河煤田普查中，MT勘探深度达5000m以下，断层反9映明显，地层分辨清楚，抳补了地震勘探成本高且受高阻层屏蔽的缺陷。在莱芜煤田普查中，CSAMT勘探，构造反映明显，地层分辨清楚，勘探深部大。电磁法勘探是目前煤田勘探中替代地震勘探较有效的方法。具有勘探深度大、成本低、效率高的独特优势。以下附图是我院在金属矿及水文、煤田地热等勘探工作中的部分应用实例。业务咨询：0531—8656899413791056311E-mail:[e-mail]联系人：曹春国10邹平铜矿CSAMT、SIP应用勘探实例邹平碑楼铜矿0剖面CSAMT测量视电阻率ρs断面等值线图比例尺：1：50001020106011001140118012201260130013401380142014601500154015801620166017001740178018201860190019401980202020602100-540-520-500-480-460-440-420-400-380-360-340-320-300-280-260-240-220-200-180-160-140-120-100-80-60-40-201020106011001140118012201260130013401380142014601500154015801620166017001740178018201860190019401980202020602100-540-520-500-480-460-440-420-400-380-360-340-320-300-280-260-240-220-200-180-160-140-120-100-80-60-40-20邹平碑楼铜矿0勘探线推断地质剖面图357.2m322.3m302.6m318.3mZK424ZK406ZK403ZK408第四系（Q）闪长玢岩浸入岩体邹平铜矿ModelV8-6R仪器试验X勘探线综合推断图80o1120116012001240128013201360140014401480152015601600164016801720-280-260-240-220-200-180-