-D高密度电法勘探装置类型 温纳装置高密度

3.3.6.1 方法简介高密度电阻率法，是近几年才开发使用的一种新装置，是一种阵列式勘探方法。具有成本低、效率高、信息量丰富、分辨率高、解释方便等优点。3.3.6.1.1 基本原理是以地下岩(矿)石的电阻率差异为基础，研究在供电电场作用下地下传导电流的分布规律，从而达到勘探地质体的目的。野外测量时将全部电极(几十至上百根)一次性布设于测点上，然后通过程控多路电极转换器选择不同的电极组合方式和不同的极距间隔，从而完成野外数据的快速采集，测量结果送入微机后，即可对数据进行处理并给出关于地电断面的各种图示结果。3.3.6.1.2 应用范围及适用条件常用于探查洞穴、岩溶破碎带、隐伏断层、地下暗河通道及基底起伏情况。被探测的目标体与围岩电性差异明显并有一定的宽度和延伸长度，视电阻率异常能从干扰背景中分辨。覆盖层薄，地形无剧烈变化。目的层上方无极低、极高的电阻率屏蔽层，无严重的工业游散电流和大地电流干扰。3.3.6.1.3 工作布置原则与观测方法测线应尽量垂直于勘查对象的走向，并尽可能避免或减小地形影响和其他干扰因素的影响。极距的选择要保证最大隔离系数AB/2大于勘探目标埋深的1.5倍。常采用的电位电极系有温纳四极(α)、偶极(β)、。早先的高密度电阻率法采集系统采用集中式电极转换方式。如图1.4.1所示。现场测量时，用多心电缆将各个电极连接到程控式电极转换箱上。电极转换箱是一种由微片机控制的电极自动转换装置，它可以根据需要自动进行电极装置形式、极距及测点的转换。电极转换箱开关由电测仪控制，被测电信号由电极经电极转换箱送入电测仪，并将测量结果依次存入存储器。新一代高密度电法仪多采用分布式设计(图1.4.2)。所谓分布式是相对于集中式而言的，是指将电极转换功能放在电极上。分布式智能电极转换器串联在多芯电缆上，地址随机分配，在任何位置都可以测量，并可实现滚动测量和多道、长剖面的连续测量。进入21世纪后，有的高密度电法仪还可以做激化极化测量，这需要我们在测点上同时打入用于供电的铜电极和埋设用于测量的不极化电极(图1.4.3)。至此，高密度电法不仅包括高密度电阻率法，还包括高密度激化极化法。图1.4.1 高密度电阻率法采集系统结构示意图(集中式)图1.4.2 高密度电阻率法测量系统结构示意图(分布式)图1.4.3 高密度激化极化法结构示意图(分布式)1.4.2.1 常用装置高密度电阻率法在一条剖面上布置一系列电极时可组合出十多种装置。高密度电阻率法的电极排列原则上。在高密度电法中如何在带地形线上做等值线 用surfer做带地形的高密度电法剖面图可以的，用边界(比如bln文件)对网格化后的文件(grd文件)进行白化，用白化后的grd做等值线图就可以了。高密度电法测量系统怎么切换模式根据具体要求选择所需的工作方法，工作模式一包括：1.温纳剖面、2.施贝测深、3.施贝剖面、4.偶极剖面、5.微分剖面、6.温施测深防抓取。高密度电阻率法的理论基础与常规电阻率法相同，所不同的是方法技术。该方法实际 上是一种阵列勘探方法，野外测量时只需将全部电极（几十根至上百根）置于观测剖面的 各测点上，然后利用程控电极转换装置和微机工程电测仪便可实现数据的快速和自动采 集，当把测量结果送入微机后，还可对数据进行处理并给出关于地电断面分布的各种图示 结果。显然，高密度电阻率勘探技术的运用与发展，使电法勘探的智能化程度向前大大迈 进了一步。高密度电阻率法的主要优点有：电极布设是一次完成，为野外数据的快速采集和自动 或半自动化测量奠定了基础；能自动进行多种电极排列方式的扫描测量，从而获得较丰富 的地电断面结构特征和地质信息；野外可对资料进行预处理并显示剖面曲线形态，还可自 动绘制和打印各种成果图件；与传统的电阻率法相比，具有成本低、效率高、信息丰富以 及解释方便等优点。我国在20世纪80年代后期，地矿部系统率先开展了高密度电阻率法的应用与研究，从理论与实际相结合的角度，进一步探讨并完善了该方法的理论及有关技术问题，研制成了约3～5种类型的仪器。近年来，先后在重大场地的工程地质调查、坝基及桥 墩选址、采空区及地裂缝探测等众多工程勘查。原河北地质学院曾在邢台矿务局葛泉煤矿开展了高密度电法探测陷落柱的野外试验。结果表明，应用高密度电法和有效的数据处理方法，可较好地解决煤田陷落柱的探测问题。该矿区已发现陷落柱19个，从井巷揭露的情况来看，陷落柱的长轴最大者为172 m，最小者28 m，长轴方向多数为北西向，柱顶多数发育到基岩顶面，少数发育到第四系冲积层。柱体形状不同、大小不一、岩性各异的杂乱堆积物组成，经胶结压实，多数比较致密而无水。在本区曾开展了脉冲电磁法的野外试验，由于陷落柱无水，呈高阻反映，因此，激励的二次场非常微弱，再加上该地区较强的电磁干扰，使脉冲电磁法的效果很差。高密度电阻率法，同常规的电剖面和电测深法相比，既能提供地质体在某一深度沿水平方向电性的变化情况，也能反映地质体沿垂向在不同深度上的电性变化特征。在资料处理过程中，可采用多种参数进行综合解释。因此该方法弥补了常规方法测点密度稀和解释参数单一的不足。在高密度电法中，可以选用多种采集系统，但由于本区要求探测深度较大，选择施伦贝谢及温纳采集系统。由于本矿区接地条件较差，使供电电流小，再加上严重的电干扰，若MN太小就难以提高信噪比，所以最终选择了温纳高密度采集系统。视密度视温是指什么 两种或两种以上的装置，便于资料对比和室内解释。【关键词】高密度电法；地球物理勘探；温纳装置；施伦贝尔1 装置；温施1 装置1 引言在众多的直流电阻率测深方法中，高密度。高密度电阻率技术 高密度电阻率法实际上是将电剖面方法和电测深结合起来的一种阵列电阻率勘探方法。野外测量时只需将全部电极（几十至上百根）置于测点上，然后利用程控电极转换开关和微机工程电测仪便可实现数据的采集。高密度电阻率勘探技术的运用与发展，使电法勘探的智能化程度大大向前迈进了一步。高密度电阻率法相对于常规电阻率法而言，它具有以下特点：1）电极布设是一次完成的，这不仅减少了因电极设置而引起的故障和干扰，而且为野外数据的快速和自动测量奠定了基础。2）能有效的进行多种电极排列方式的扫描测量，可以获得较丰富的关于地电断面结构特征的地质信息。3）野外数据采集实现了自动化或半自动化，不仅采集速度快，而且避免了由于手工操作所出现的错误。4）对探测结果进行预处理并显示剖面曲线形态，结果直观。5）高密度电法成本低、效率高，信息丰富，解释方便，勘探能力显著提高。关于阵列电阻率探测的思想，早在20世纪70年代末期英国学者所设计的电测深装置系统实际上就是高密度电法最初模式。20世纪80年代中期，日本地质计测株式会社借助电极转换板实现了野外高密度电阻率法的数据采集，只是由于整体设计的不完善性，这套设备没有充分发挥高密度电阻率法的。高密度电法基本勘探原理 2-D高密度电法勘探通常采用很多根电极（25根或更多）连接到一条多芯电缆上（Griffiths et al.，1993），通过一台微型计算机与一台电极转换开关装置连接，每次自动选择相关的4根电极进行数据观测（图3.1）。目前，2-D电阻率法勘探技术和设备得到相当快的发展，必要的数据采集设备可以从一些国际商业公司购买到，部分典型系统的价位一般在6万～7万美元。图3.1为由一条多芯电缆连接数根电极沿一条直测线进行2-D探测的典型排列示意图，通常，两相邻电极采用相同的电极距，多芯电缆连接一个电极转换开关和一台便携式计算机，采用的观测序列、使用的装置类型和其他采集参数（如使用的电流）输入到一个计算机程序可读取的文本文件中，不同的仪器采用不同的控制文件格式，需要参考相对应的系统操作手册。读取控制文件后，计算机程序自动选择适合每次观测的电极。某些仪器系统内置了微处理系统，此时，便携式计算机就不需要了，在地形比较恶劣的条件下，这对开展勘探工作是非常有利的。野外实地勘探时，大部分工作是电缆敷设和插电极，随后，计算机自动采集数据，大部分勘探时间花费在等待仪器采集数据上。为了获得一张较理想的2-D剖面，探测的覆盖面必须是2-D，例如：如图3.1。

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