基于交叉梯度约束的时间域激发极化法二维同步反演

时间域激发极化法(Time-domain induced polarization method,简称为TDIP)已有的反演算法采用的是分步反演的思路,即先由视电阻率资料反演电阻率,固定电阻率再由视极化率资料反演极化率,这样就存在极化率结果严重依赖于电阻率反演结果的问题.为了有效解决这一问题,本文实现了TDIP二维数据空间分步反演算法,提出了基于交叉梯度约束的TDIP二维同步反演策略,实现了交叉梯度约束的电阻率和极化率二维同步反演算法.分别用电阻率和极化率结构一致和不一致的二维模型合成数据进行了分步和同步反演试算,对不同模型试算结果进行了对比分析.结果表明:对于电阻率和极化率结构一致和不一致模型,同步反演结果比分步反演结果能更好地确定异常体的空间分布范围,反演得到的电阻率和极化率值更接近真值.理论模型算例表明本文提出的同步反演算法有效解决了分步反演的问题,优于分步反演算法,具有更好的实用性.

时间域激发极化法非结构化三角网格有限元正演模拟

这里分析了传统网格剖分方式的不足,提出采用非结构化渐变三角网格对求解区域进行离散,采用固定带宽LDLT分解法求解线性方程组。设计了非结构化渐变三角网格自动剖分程序,并针对固定点源测深装置的激发极化2.5维有限元正演模拟程序。通过理论模型试算,验证了程序的正确性与有效性,并对正演模拟的速度和精度进行了初步评价。

基于非结构化网格的2.5维时间域激发极化反演

针对我国西部山区起伏地形,提出通过Delaunay三角剖分生成非结构化三角网格,可以根据实际地形情况,较好地控制节点分布,从而降低初始模型的几何离散误差。在反演中对模型参数施加最小光滑和背景约束信息,从而提高反演的分辨率。通过在正演求解稀疏矩阵时采用稳定型双共轭梯度法和计算系数矩阵时利用电位互换等手段,可有效地提高反演计算速度。最后,为验证反演方法的有效性,编制了跨平台反演软件;并对2例地电模型和实测数据进行反演试算。计算结果表明:反演耗费时间少,仅迭代3次拟合差便趋于稳定,反演结果能较好地刻画异常体形态。

时间域激发极化法在乌拉斯沟北铜矿区的应用

乌拉斯沟位于多金属成矿亚带北侧中部地段莫尤勒特—喇嘛昭金、铁、铜、铅锌多金属矿集区,成矿条件良好。本次工作通过1∶5000的激电中梯扫面,根据极化率和视电阻率的套合情况,并结合地质特征,圈定了W-IP-3、W-IP-2、W-IP-1三个异常靶区,W-IP-3异常区地表发现少量孔雀石,为最有利的成矿靶区,W-IP-2、W-IP-1异常来源不明显,为下一步工作提供理论指导。

时间域激发极化法在内蒙古查干诺尔铜多金属矿中的应用

论文介绍了利用时间域激发极化中间梯度法和激电测深相结合的方法在阿巴嘎旗查干诺尔铜多金属矿区的找矿成果。首先,利用时间域激发极化中间梯度法扫面,确定了测区平面异常特征,明确了矿区北部的Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ号三处圈闭异常区。其次,采用对称四极测深法,布设三条测深剖面,对前期的三处平面异常进行垂向探测,确定了测区北部的垂向异常特征并发现了极化率异常和多金属矿体之间存在良好的空间对应关系,圈定了多金属矿区内密集体的大致范围。最终,结合地质资料和地质工程的验证,证实了铜矿体的存在。

地下水资源勘查中时间域激发极化法的应用

本文应用试验对比法,在地下水资源勘查中,就时间域激发极化法和常规电阻率法进行比对分析。结果发现,时间域激发极化法的应用能为地下水资源勘查提供理论依据。研究结果表明,通过实证演练和三维建模,在找水参数、极化装置、仪器设备、工作方法和实证研究等内容上,人们证实了时间域方法具有极高的可行性。

人文干扰对时间域激发极化法观测结果的影响

在粤东北某矿区进行时间域激发极化法工作时,人文干扰引起假异常。针对这种情况,通过分析地下通信光缆和地下金属供水网的平面和剖面异常特征,研究了人文干扰对时间域激发极化法观测结果的影响。经过与已知矿体异常特征的比较,区分出矿异常和干扰异常。

时间域激发极化法在新疆木苏萨拉铜矿勘查中的应用

新疆木苏萨拉铜矿区铜成矿条件良好,为查明铜矿具体分布,采用地质与探矿相结合的方法,查明矿区地层、岩石、构造等基础地质条件和地表矿化分布范围、矿化体类型和赋存部位;通过对比试验分析,确定合适参数对矿化带进行激发极化中梯度测量,圈定出激电异常区并加以解释,最终在矿区内圈定出铜矿体11处。通过实践表明激发极化法勘查铜矿有很好的应用效果。

时间域激发极化法三维有限元正演

本文采用三维有限元数值模拟的方法,通过在三维有限元模拟直流电的基础上加入COLE-COLE模型对时间域激发极化法进行了正演。其中时间域COLE-COLE模型的加入采用数字滤波的方法,有效的避免了计算γ函数带来的麻烦;对三维有限元单元合成后的稀疏对称矩阵采用CSR存储格式和PARDISO并行求解方法。试算了模型,结果证明本文所采用的方法计算速度高,精度可靠。

基于MPI的时间域激发极化法2.5维正则化并行反演

时间域激电法2.5维正反演算法相对较成熟,但当实测数据量较大,正反演网格剖分较精细,以及傅氏反变换波数选取较多时,常规的反演算法计算效率低,影响了算法的实用性.本文讨论如何提高时间域激电法2.5维正反演计算效率问题.以"等效电阻率"为基础,利用有限单元法实现了激电法2.5维正演;采用正则化反演方法实现了2.5维激电数据反演;讨论了正反演算法的并行性,实现基于MPI的正反演并行计算;对正则化反演中拉格朗日乘子搜索方案进行了优化.经理论地电模型算例测试表明,所实现的正反演算法运行稳定,结果可靠,计算效率高.

激发极化法在内蒙古阿荣旗矿产远景调查中的应用

激发极化法是寻找硫化物金属矿床的一种有效方法,被广泛应用于矿产勘查中.在内蒙古阿荣旗矿产远景调查中,运用时间域激发极化法,通过激电中梯扫面测量后,绘制视电阻率与视极化率等值线平面图,迅速地圈定激电异常.依据地质与化探调查结果,选择其中3个激电异常区做激电测深.通过对激电测深数据反演,得到极化率与电阻率断面图,确定了潜在矿(化)体的形态.

激发极化法在辽宁凤城矿产远景调查中的应用

激发极化法是一种寻找硫化物金属矿床的有效方法,被广泛应用于矿产勘查工作中.通过介绍时间域激发极化法在辽宁凤城矿产远景调查中的应用,进行激电中梯面积测量后,圈定5个激电异常,并解释和评价.对探槽揭露发现有Cu,Pb,Zn矿带的M4激电异常布置了4条激电测深剖面,对潜在的矿(化)体的埋深和形态进行了描述,对进一步深部找矿提出了建议.

激发极化法在黔西北洗线沟铅锌矿床找矿中的应用

黔西北地区铅锌矿的勘查已经进入攻深找盲阶段,常用物探方法在该区是否可以发现300~1000 m或更深的铅锌矿致异常,是很多贵州物探工作者正在思考和探索的一个重要课题,问题的解决与否对于该区目前及今后的找矿工作具有很强的现实意义。根据时间域激发极化法测深的理论,认为在使用大功率、合适的装置和延时等参数条件与深部隐伏盲矿耦合较好的情况下,可以发现大于300m深部铅锌矿致异常。为证实该方法深部应用的可行性,作者在黔西北赫章洗线沟已知铅锌矿体上开展了不同装置、不同供电周期的大功率激发极化法测深试验。试验结果表明,采用加密等比装置测量方式,选择合适的极距,在采用供电周期为32 s,延时为200 ms,采样宽度200 ms时,可以发现较好的深部铅锌矿异常,等比对称四极测深MN/AB=1/10,取深度校正系数为0.41进行反演,可以准确确定异常位置,值得在该区推广使用。

激发极化法在矿产勘探中的应用研究

我国激发极化法的研究和推广开始于20世纪50年代末与60年代初。最初是主要是时间域激发极化法,剖面装置大部分为中间梯度装置,而测深装置则大多数是对称四极。中间梯度装置具有工作效率高的优点,并且异常形态相对其他方法较为简单,并易于解释。本论文分析了岩矿石的激发极化的物理化学机制,与直流电场下的面极化特征和体极化特征,讨论了各种直流激电装置的激电异常。在这次勘查工作中,在勘查区展开了激电扫面工作,并在有异常的区域加设纵轴五极激电测深剖面。

时间域激电法在浅覆盖区萤石矿勘查中的应用-以河南省方城县铁炉萤石矿床为例

河南省方城县独树镇一带萤石矿区属于第四系浅层覆盖区。为寻找该区隐伏萤石矿床,对区域成矿条件、邻近同类型萤石矿床特征进行了分析研究,将该地区萤石矿赋矿地质体及接触带作为地球物理探测目标体,开展了时间域激发极化法(TDIP)测量。激电中梯与激电测深高低阻之间的电性变化带(或过渡带)和对应的弱极化异常特征,有效地定位和预测了覆盖区萤石矿赋矿地质体、接触带的空间分布特征及蚀变矿化特征,为钻探工程布置提供良好的地球物理信息,经钻探验证,取得了较好的找矿效果。勘查表明:时间域激发极化法在独树镇一带浅覆盖区寻找隐伏萤石矿是行之有效的,可为矿区外围或相似地区进行类比寻找同类型萤石矿床提供重要的指导或示范作用。

时间域激电法在坦桑尼亚尼亚斯罗利金矿勘查中的应用

尼亚斯罗利(Nyasirori)金矿位于坦桑尼亚环维多利亚湖东部的穆索马—马拉绿岩带(Musoma-Mara)上,提交(332)+(333)金资源量约11 t,平均品位6. 62×10^-6。尼亚斯罗利金矿为隐伏构造蚀变岩型金矿,为了指导矿区勘查工作,依据探测目标体(构造蚀变岩)具有"低-中阻、弱极化"、其它岩石表现为"高阻、微极化"或"低阻、高极化"的物理特性,投入了大功率时间域激发极化法(激电中梯、激电测深),获得了由探测目标体和目的物引起的良好激电异常,了解了它们在平面上和地下半空间内的电性分布特征,依据激电中梯显示的"低-中阻、弱极化"异常圈定了矿化富集部位,激电测深显示的"低-中阻、弱极化"断面异常对含矿地层或构造和金矿(化)体进行空间定位,起到了为钻探工程布置提供充分依据的作用。大功率时间域激发极化法指导了矿区勘查工作,提高了钻探见矿率和总体找矿效果。

综合电法在深部隐伏矿体勘查中的应用实例

综合应用中梯装置的时间域激发极化方法、可控源音频大地电磁测深法和相位激电测深等,在内蒙古东北部德尔布干多金属成矿带进行金属矿床勘查,取得了很好的效果。说明利用多参数进行综合分析,互相补充,相互验证,测量信息丰富,可减少物探勘查的多解性,提高地质解释的可信度。

综合地球物理方法在浙江小梅多金属矿产勘查中的应用

地球物理方法在固体矿产,尤其是多金属矿产的勘查中得到广泛的应用。由于多金属矿床通常具有高密度、良导电性和强磁性(尤其是矽卡岩类型中赋存的磁性矿床),因而广泛应用重、磁、电方法寻找这类矿产。本文应用高精度磁法和时间域激发极化法对浙江省小梅多金属矿区进行综合研究,并以C7异常区为例,通过磁异常定量计算得到引起C7磁异常的磁性多金属矿体顶板埋深约2m,厚7.28m,磁性体的倾角为60°,倾向306°45′,这个结果与已经探明的小梅铅锌矿的产状相吻合,进而说明综合磁法和电法是本区多金属矿产勘查的有效手段。

常规物探方法在深部隐伏矿体勘查中的应用——以河北四家井铁铜矿为例

高精度磁测不仅能够发现强磁性铁矿床,亦能对主要控矿容矿构造、地质单元进行划分和圈定;时间域激发极化法,通过中梯普查测量能有效地圈定金属硫化矿床的激电异常,对该异常的激电测深测量,可定性、定量地计算出隐伏矿床的产状、埋深、规模及空间展布特征等。文章阐述了在河北省涞水县四家井铁铜矿深部矿体勘查中采用电、磁法结合的方式取得了较好的地质找矿效果。

综合电法勘探在西秦岭寨上金矿的应用研究

寨上金矿处于西秦岭岷-礼成矿带西端,是我国重要的卡林-类卡林型金矿床。以查明寨上金矿深部地质结构,确定找矿方向,总结成矿规律为目的,梳理近年来开展过的激发极化法、连续电导率剖面测量(EH4)、可控源音频大地电磁测量等地球物理勘探方法,通过与已知钻孔剖面的对比研究,基本查明了寨上金矿深部地质结构电性分布特征以及适用于西秦岭同类型矿床的物探综合电法找矿标志。此外基于地球物理成果,对研究区成矿机制及动力学模型进行梳理,为下一步指导深部勘查奠定了基础。