论物探方法物性参数的真实性与可比性

论物探方法物性参数的真实性与可比性——质疑卡尼亚视电阻率大地电磁理论及应用技术郑州地象科技有限公司寇多关于物探方法的文章里面公式推导一大堆，就连应用物探设备找水找矿的文章也要引用几个公式，好像是文章中没有几个看似高深的微积分推导公式就不是学术论文似的。其实，各种物探方法所依据的基础理论公式就那么多，而且基本上都是早几十上百年从国外引进的，现在文章中所罗列的公式都是抄来抄去摆样子的。就各种物探方法显示勘探成果的物性参数而言，即使是同类仪器、同样的公式推导计算出来的、量纲完全一致，而勘探结果的真实性究竟有多高、是否具有可比性且可比程度如何，很少有人深究。1、影响物探方法物性参数测值真实可比性的因素1）物性参数量纲本身就是人为规定的绝对量，就像度量衡一样必须由国家统一制定标准并校准才能使用，要想在全国范围内绝对可比，就要由国家统一生产标准、组建校准体系。2）由于各种环境条件影响很难获取精准可比的测值，比如重力和磁力仪在地球的不同区域等测值就会存在偏差；大部分物探方法的设备在不同的地质条件、地层岩性、地形地貌等使用，勘探成果显示的测值在不同区域基本上不具备完全的可比性、在同一区域的可比性视物探方法和设备情况而定。3）同样的物探方法、按照相同规范要求生产的物探仪器，不同厂家的软硬件设计不同、采用元器件及材料不同，在同一剖面用之勘探的结果也不具备完全的可比性。4）凡是需要使用对称电极布线勘探或采样方式根据需要变动的物探设备，即使是使用同一台仪器，在不同地质条件或布设采样传感器方式不同，都会导致勘探结果不完全可比。2、物探方法中仅重力勘探是全国统一建网测值准确可比的重力观测是对重力加速度值的测定，测定的方法有绝对值测量和相对值测量两种。由于重力勘探测定的重力值受观测点纬度、高度以及中间层和地形的影响，为了得到反映地下介质密度不均匀性的重力场的微观变化，还需要对这些影响因素加以校正。绝对值测量是为确定基准点直接测定重力加速度g的完整数值，现行国家重力基本网均匀选择50个点作为国家重力基准点并进行绝对重力属性测定，从而实现每300km有一个绝对重力基准点，改善了国家重力基准体系的图形结构和控制精度。在实际勘探中使用的都是相对值测量，即只测定某点相对于已知基准点的重力差值。3、高精度磁法勘探仅在同一项目区的测值可比性较高高精度磁测是一种测量地球磁场强度的勘查技术，自然界岩石和矿石常常具有不同的磁性，使得电磁场在局部地区产生变化，出现磁异常。利用磁法勘探，发现并研究磁异常，可以寻找有用矿产、推断地质构造。由于地球磁场强度存在沿高度方向和纬度方向上的变化，所以在开展高精度磁测工作时必须进行高度改正和正常场改正，以消除地形对磁场的影响。虽然国家建有40余个国家级地磁台构成的永久基点网和按项目布设的临时基点网，均可作为磁异常起算和日变改正的基准，但生产级磁力仪仅在需要时才到计量站基点进行校准，在野外勘探时只需要在项目区选一处磁场梯度＜0.2nT/2m的“平静区”埋桩，作为“仪器校正点”或“日变站兼分基点”，每天出工前、收工后各测一次，用来检查仪器漂移。可见，高精度磁测在一个项目区内测值的真实度与可比性相对较高；但由于地磁场本身的区位与动态特征，导致不同区域的测值可比性较差。4、直流电法在同一项目区勘探测值难以保证较高的真实可比性直流电法包括直流电阻率法、直流激电测深法等，属于物探界引进最早、仿制最多、应用最广的常用物探方法，只有国家规范约束、没有统一计量校准。不同项目区的勘探成果缺乏准确的可比性，而同一项目区内的勘探成果，因以下各环节干扰因素的影响导致误差较大、可比性较差，勘探成果总是存在一定程度的不真实性和多解性。一是仪器电路产生的漂移和噪声、连接电极屏蔽线受到干扰造成的误差；二是野外施工时电极间距测量布线不准、插埋电极不当及与土壤接触不良产生的误差；三是因杂散电流叠加干扰、温湿度变化影响电极接地电阻、高压线等电力电磁干扰等环境因素产生的误差；四是因地下介质硬度、赋水性、渗透率等地质条件影响形成所谓的“低阻层”、“高阻带”导致电流下行不畅，无法获取其下深度层的真实数据；五是因勘探点间距较大、采集数据量较少且无法保证其真实性，在数据处理阶段过多掺杂人为主观判断产生的误差。5、确保测值的真实可比性、提高仪器分辨率是勘探成功的关键由于地震勘探基本上都应用在石油天然气勘探行业，且存在设备价格和使用成本高等局限性，暂且不予以讨论。常规卡尼亚大地电磁法仪（MT、AMT、CSAMT）勘探结果的真实性与可比性，拟后续与地象科技MTVCT大地电磁镜像测深探测仪仪器做对比分析。以下对物探设备勘探结果真实性和可比性的意义与要求探讨一二。1）首先要清楚物探的目的是清楚探知项目区是否存在要查找目标及其分布形态，勘探结果仅在项目区真实可比即可，没有必要达到绝对值精度，也不需要具有国内可比性，就目前高精度磁测所达到的标准即可。2）重力与高精度磁法勘探的真实性与可比性高的原因，一方面是统一由基点校准，另一方面是勘探施工只是在地面测点上放置仪器直接采集数据，不需要向外布线插埋电极等，受外部环境干扰少。遗憾的是它们都属于时域总量勘探，不能测深分层获取更多地下介质信息。3）衡量物探设备优劣标准是能够真实地拾取地下各层介质的物性反应信息、尽可能多地获取数据以准确描绘地质结构及查找目标异常分布，能够达到真实、准确要求的就是可比性强的好物探设备。具体而言就是物探设备的抗干扰能力要强、横向与纵向分辨率要高。4）没有必要盲目追求物探设备测值的绝对真实性与可比性。因大地电磁场和地磁场始终是在小范围内动态变化的，仅在一点采集数据的时域总量是相对稳定的，而在频率域细分几百几千个深度层的分量则会总是在小范