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电法勘探野外教学实习 韩江涛吉林大学地球探测科学与技术学院2010 7 总体目标 通过本次实习将所学理论与实际联系起来 学习并掌握电法勘探的常规野外工作方法和技术 了解实际生产的各个环节 各工种之间的关系 学习仪器操作技术 了解电法勘探的数据处理流程 并能完成野外实习报告 为今后进一步学习和工作实践 打下扎实基础 电法勘探教学实习内容 一 实习方法二 野外施工三 检查观测及质量评价四 室内资料整理五 成果解释及撰写报告 一 实习方法 1 电阻率法 1 电阻率剖面法 2 电阻率测深法2 激发极化法3 电磁感应法 1 电磁剖面法 2 电磁测深法 二 野外施工 一 野外作业准备1 仪器设备的检查 1 所用仪器工作前的各项技术指标 电池 一致性 2 所用导线的检查 破损 断 标定 3 电极及接线 去锈 裸铜线 不极化电极的极差 小于2mv 内阻小于1000欧 保存方法 盐水 短接 二 野外施工 一 野外作业准备2 装置 电极距 1 电阻率剖面法本次实习剖面法的装置为联合剖面装置 本次电极距 AO 50m MN 20m 点距 20m记录点43 45 73 联剖装置示意图 二 野外施工 一 野外作业准备2 装置 电极距 2 电阻率测深法本次实习测深法的装置为对称四极装置 本次电极距 AB 30 MN AB 3 对称四极装置示意图 二 野外施工 一 野外作业准备2 装置 电极距 2 激发极化法本次实习装置为中梯装置 本次电极距 AB 720m MN 20m 测量剖面320m 记录点43 45 73K值计算 主剖面 旁测线测量方式 短导线测量方式 中梯装置K值公式 D为旁剖面离主剖面的垂直距离 40 80 120 每次测量时装置系数K相同吗 激电中梯极距选择原则 1 AB极距最好通过已知点上的电测深实验结果来确定 通常AB 70 80 H 覆盖层厚度 2 测量电极距MN通常为点距 要求MN在 1 50 1 30 AB内变化 3 当需移动装置来完成整条测线的观测时 在相邻装置的接合部位应有2 3个重复观测点 二 野外施工 一 野外作业准备2 装置 电极距 2 电磁感应法装置 电磁偶极剖面法 电磁偶极 Y Y 装置 电磁法勘探原理 同线水平共面装置在直立板状良导体上的异常曲线分析 线距5m 点距5m ZZ装置 二 野外施工 一 野外作业准备3 劳动组织与职责 1 组长 2 操作员 3 记录员 4 跑极员 5 其他成员 二 野外施工 一 野外作业准备4 技术保安措施 1 注意高压 识别供电回路和测量回路 做到安全用电 无穷远极 中梯AB极 2 测站 记录员和跑极员间的通讯 对讲机规范 3 遇雷雨天气应立即停止工作 将和测站有关的接线全部去掉 以防雷击 4 工作结束关闭仪器电源 注意仪器和人身安全 牢记 宁走远 不走险 正确使用并爱护通讯设备 严禁用它开玩笑 二 野外施工 二 野外工作方法1 测站布置 1 测站 发射站选点 联剖 测深 激电中梯 地点 地势 避高压和变压器 防潮 防雨 防晒 固定测站的导线 发电机 发射机 A B电极的布设 接地的要求及改善措施 与发电机的匹配等 2 观测前的检查 仪器与导线的连接 通讯设备 漏电检查 核实各电极位置 点号 以上确认无误后才能正式进行观测 二 野外施工 二 野外工作方法2 导线敷设 1 供 测导线分开 2 测量导线不要架空 3 收 放线技术 无穷远极 4 处理好导线接头 5 过铁路 公路 河道 房屋等建筑物的处理 二 野外施工 二 野外工作方法3 电极接地要求与原则 1 电极应尽量在接地点附近 垂直打入地下 尽量减小接地电阻 当接地电阻不满足测量条件时 要用多根电极并联以减小接地电阻 供电电极数目应依据电流和接地条件而定 单根电极通过的电流以不超过0 1A为宜 以减小电流不稳定现象 1 2 8 2 电极入土深度适中 一般在MN 20 MN 10之间 在剖面测量中 单根电极因客观条件向一侧偏离时 垂直测线方向应小于AO 14 沿测线方向小于AO 220 测深中需移动电极时 垂直测线方向应不超过AO的5 沿测线方向不超过AO的1 3 不极化电极接地的技术要求 a 应在接地点挖电极坑 坑内不要有可燃物 确保接地电阻较小 b 不极化电极不可埋在流水 污水或废石堆中 c 当接地点受自然条件限制须移动位置时 移动方向应垂直测线 移动距离不应大于观测点点距的1 5 二 野外施工 二 野外工作方法4 漏电检查 1 开工前对导线的检查 2 观测前和观测之后对导线的检查 3 仪器本身漏电检查 二 野外施工 二 野外工作方法5 观测及要求观测方法分为基本观测 重复观测 检查观测和系统检查观测A 基本观测 1 电阻率法供电电压不应低于仪器最低要求 以免影响电流的稳定性 从而影响精度 二 野外施工 二 野外工作方法5 观测及要求观测方法分为基本观测 重复观测 检查观测和系统检查观测A 基本观测 2 激发激化法 在供电过程中 电流变化不应超过2 供电时间的相对误差不得超过5 采用双极性短脉冲供电时 时间间隔误差不超过10 断电后瞬间二次场电位差一般不小于0 5mV 在极化率背景低的地段 允许少量点在0 3 0 5mV之间 观测供电电流 总场电位差和某瞬间二次场电位差时 应估读到三位有效数字 直读视极化率时 读取到小数后一位 在开工之前 不极化电极的极差应在 2mV内 收工后的极差不得大于5mV 二 野外施工 二 野外工作方法5 观测及要求观测方法分为基本观测 重复观测 检查观测和系统检查观测B 重复观测 电阻率法在下列情况下须进行重复观测当读数小于0 3mV或0 3mA时 测量曲线的突变点 或与相邻测线比无规律的测段 电测深中 供电极距超过500m时 应进行重复观测 重复观测属于基本观测之列 重复观测对有限的大误差可以舍去 它可以改变电流 但不改变接地位置和条件 最后取有效的平均值作为最终值重复观测应满足如下关系式 其中和分别为i点的基本观测数据和检查观测数据是二者的平均值 M为无位均方相对误差 激电重复观测 激发极化法在下列情况下须进行重复观测 断电后某一瞬间的二次场电位 U210 时 a为衰减系数 在观测过程中发现有明显的干扰时 都要进行重复观测 重复观测应符合下列要求当用均方相对误差衡量质量时当用均方误差衡量质量时 二 野外施工 二 野外工作方法6 困难条件下观测与处理 仪器性能及外部干扰 1 仪器无输出或指针满偏超格 自电为零或极补失灵 原因 测量回路不通 测量导线或测量电极 2 极化不稳 原因 测量电极接地条件不当 导线与电极接触不良 测量导线破损与地接触等 3 极化补偿不灵敏 指针运动滞后于操作 原因 测量电极与地接触不良 接地电阻过大或50周游散电流干扰 4 指针无规律摆动或突然向一侧摆动 但测量电极正常 原因 严重漏电 导线悬空摆动 工业游散电流等 DWD II 仪器与操作 剖面法所用的仪器为DWD 型微机电测仪 其原理及操作方法结合实习指导书149 151页 在野外实习中 再具体说明 这里我们需要注意一些错误提示的代表意义及改正方法 三 检查观测及质量评价 一 检查观测 操作者本人改变工作条件 检查量 不少于工作量的5 检查重点 一般以曲线的的特征点 畸变点 以及典型地电断面的测线等 对测深来说 也是以突变点为重点 检查观测精度 达到无位均方相对误差的要求 电阻率法计算相对误差Ui 其公式为自然电场法检查观测完毕后 应计算原始观测与检查观测数据的绝对误差激发极化法中 用均方相对误差衡量 要求检查结果不超过 M为设计均方相对误差 若用均方误差衡量 要求检查结果不超过 为设计均方误差 三 检查观测及质量评价 二 系统检查观测 1 系统检查观测要做到一同三不同 同一点位 不同仪器 不同操作者 不同观测时间 2 工作量要是全区工作量的3 5 当工作量超过20 仍不能满足要求时则受检查的工作量应予以报废 3 系统检查观测要在时间 地段上都具有代表性 要使工作量尽量分部全区 4 如按原测点位置接地时 则按无位误差精度要求来衡量观测质量 否则按有位误差精度要求来衡量 5 应建立专门的统计表 必要时应绘制质量检查分布曲线和误差分布曲线 误差统计表 三 检查观测及质量评价 三 质量评价基本观测结果与系统检查观测结果的统计计算误差是野外工作质量的主要依据 电法勘探一般用均方相对误差 均方误差 平均绝对误差来衡量野外工作质量 电阻率法 M 均方相对误差 5 激电法 M 均方相对误差 5 7 或均方误差 小于3 的低背景段 0 2 四 室内资料整理 一 复查或验收的内容原始记录本中各项要求是否填写完整齐全 各项技术技术指标是否达到要求 重复观测点是否齐全 对原始资料进行复算 四 室内资料整理 二 观测结果的整理为使工区内所得全部资料统一 完整 便于应用 需要对观测结果进行整理 整理工作主要包括 不同的仪器要进行仪器改正 使其统一 测量结束后应及时绘制各种成果图 物性资料 实验资料 典型剖面资料等都应及时整理成文 绘制成图 四 室内资料整理 三 电法勘探应提交的成果图 图1兴城某测区激电中梯视电阻率剖面平面图图2兴城某测区激电中梯视极化率剖面平面图图3兴城某测区激电中梯视电阻率平面等值线图图4兴城某测区激电中梯视极化率平面等值线图图5兴城某测区联合剖面法视电阻率剖面平面图图6兴城某测线对称四极电测深视电阻率曲线图7兴城某测线对称四极电测深视电阻率拟断面图图8兴城某测线对称四极电测深视电阻率断面等值线图图9兴城某测区电磁偶极剖面法剖面平面图 剖面平面图 在进行区域勘探时 将测线按一定的水平比例尺绘在平面图上 然后选择合适的参数比例尺绘出每条测线的视电阻率或视极化率剖面曲线 包含异常的剖面分布特点 包含异常的平面分布特点 能直观地反映整个测区在一定深度范围内电性异常体的分布规律 平面等值线图 兴城夹山测区激电中梯视电阻率平面等值线图比例尺 横向1 2000 纵向 1cm 责任表 参数说明测量仪器 DWD 3AAB 720mI 2400mA 拟断面图 断面等值线图 联合剖面法 兴城夹山测区联合剖面法视电阻率剖面平面图比例尺 横向1 2000 纵向 1cm 责任表 技术参数说明 AO 50m MN 20m 点距 20m无穷远极C 垂直测线方向 250m 仪器 DWD 2A微机电测仪 电源 组合电池箱 最高电压200V 联合剖面技术参数说明 AO 50m MN 20m 点距 20m无穷远极C 垂直测线方向 250m 仪器 DWD 2A微机电测仪 电源 组合电池箱 最高电压200V 测深技术参数说明 最小AB 2 3m 最大AB 2 100m最小MN 2 1m 最大MN 2 5m点距 20m观测仪器 DDC 2B供电电源 组合电流箱 45V 180V 激电中梯技术参数说明 AB 720m MN 20m 点距 20m发射机 型激电发送机 功率 W 接收机 微机激电仪 测量方式 短导线 发射波形 占空比1 1发射周期 8秒 供电电流 A 测量电极 氯化铅固体不极化电极 电磁偶极剖面法参数说明 偶极距 10m点距 5m测量设备 EM34 3测量方式 Z Z装置测量参数 电导率 mS m 五 成果解释 原始资料经过整理 在确信可靠的前提下 对工作成果进一步分析 正确的判断异常是解释推断工作的基础 一 异常的圈定1 在岩石裸露区 通过对测定的岩石的电性参数的分析 对工区内背景值及异常强度值要心中有数2 在覆盖区 可通过观测剖面结合岩石电性参数分析确定背景值3 背景值确定后 如其稳定可按观测误差和异常所包含的点数来确定异常的下限A下限 A背景 2 3 M A背景在以上分析的基础上还应与其他物化探资料对照判断 结合地质情况 并认真分析电测剖面平面图 圈出正确可靠的异常 五 成果解释 二 真假异常的判断对个别跳跃点异常 局部急剧变化的异常 应认真分析 对照原始资料和临近测线资料 看是否是人为因素造成的 另看现场是否有管道 变压地线 钻孔套管等可引起突变的异常 三 异常性质判断因激发极化法现在还无法区分极化体的矿物成分 当存在有非矿异常的干扰 如碳化 黄铁矿化等 要区分矿与非矿的异常时要结合所获得的其他电测异常来分析 要找与成矿有关的联系时 可结合地质有地球化学等相关资料来进行判断 五 成果解释 四 异常体产状的确定产状 指走向 倾向 平面位置 延伸 埋深等走向判定