激電測(cè)深多通道觀測(cè)方法實(shí)踐探討

張野

摘要：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的高速發(fā)展，對(duì)各種資源的需求也更加旺盛，同時(shí)也是出于對(duì)生態(tài)資源保護(hù)的現(xiàn)實(shí)需要，各種科學(xué)探測(cè)方法不斷被開(kāi)發(fā)，并用于實(shí)際的勘探過(guò)程。激電測(cè)深技術(shù)是一種常規(guī)的電法深度測(cè)量勘探手段，可以結(jié)合鉆探以及測(cè)井等方式，完成對(duì)地下地質(zhì)結(jié)構(gòu)和資源分布的探測(cè)任務(wù)，是進(jìn)行野外勘測(cè)的重要技術(shù)選擇方式，因其準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性得到業(yè)內(nèi)的高度認(rèn)可。尤其是現(xiàn)代信息處理技術(shù)在勘測(cè)方法中的充分應(yīng)用，激電測(cè)深有了更穩(wěn)定發(fā)揮。

關(guān)鍵詞：激電;測(cè)深;多通道;觀測(cè);方法

對(duì)于我國(guó)這樣一個(gè)地大物博的國(guó)家來(lái)說(shuō)，有效的地址勘探方法有著非?，F(xiàn)實(shí)且重要的價(jià)值，而激電測(cè)深法就是一種非常高效的物理方法。該方法可以將多種資源和信息進(jìn)行充分整合，形成更具實(shí)踐性和更高處理能力的系列方法的集合。新的信息處理技術(shù)的應(yīng)用，對(duì)于激電測(cè)探技術(shù)的優(yōu)化和完善是具體的推動(dòng)作用，以其高效性和穩(wěn)定性得到相關(guān)領(lǐng)域充分的認(rèn)可。隨著相關(guān)技術(shù)的進(jìn)一步成熟完善，激電測(cè)探方法也必然會(huì)有更大的發(fā)展空間，這是必然的趨勢(shì)。

1.激電測(cè)深方法概述

就目前主流的地址勘探方法而言，激電測(cè)探是一種非常重要的選擇，其主要用于礦產(chǎn)、水資源和工程等方面的勘查活動(dòng)。激電測(cè)深方法屬于電磁測(cè)深方法，在實(shí)際的應(yīng)用中主要包括AMT法、EH-4法、TEM法等，并可以針對(duì)不同的地質(zhì)環(huán)境都有非常不錯(cuò)的效果。該方法主要的探測(cè)深度為地下幾十到幾百米，對(duì)目標(biāo)成像以及目標(biāo)屬性的判定非常準(zhǔn)確，其優(yōu)勢(shì)還表現(xiàn)在操作方法非常簡(jiǎn)單，包括各種算法和數(shù)據(jù)的處理技術(shù)也都非常成熟，能夠完成經(jīng)濟(jì)和定量反演解釋等基本功能。在實(shí)際的勘測(cè)過(guò)程中，為得到目標(biāo)探測(cè)物更加詳盡的信息，常常采用多通道方式，利用多通道在目標(biāo)信息收集和處理上的便利性和精確性，提高整個(gè)探測(cè)的準(zhǔn)確率，這是目前較為普遍的做法。所謂多通道就是在探測(cè)的通道頻率段選擇上，采用多個(gè)頻段同時(shí)進(jìn)行勘測(cè)任務(wù)的完成，因?yàn)椴煌刭|(zhì)環(huán)境和探測(cè)物對(duì)于電磁頻率有完全不同的反應(yīng)。多通道設(shè)計(jì)可以涵蓋多個(gè)電磁頻域，能夠很好解決因?yàn)闃O化等原因產(chǎn)生的勘測(cè)干擾問(wèn)題。

2.激電測(cè)深多通道觀測(cè)方法實(shí)踐

隨著我國(guó)在地質(zhì)勘測(cè)方面的需求和投入不斷加大，激電測(cè)深技術(shù)更加廣泛地應(yīng)用于地址勘測(cè)過(guò)程，并以其易于操作和較高的精確性得到業(yè)界的普遍認(rèn)可，而新技術(shù)的不斷融入，使得其在測(cè)繪效果上有著很好的表現(xiàn)。為了進(jìn)一步提高對(duì)勘測(cè)對(duì)象的細(xì)節(jié)把握，常常需要采用多通道方式，從不同層面對(duì)各種測(cè)量細(xì)節(jié)有更準(zhǔn)確的掌握。

2.1激電測(cè)深多通道觀測(cè)方法的基本原理

激電測(cè)深是以地質(zhì)構(gòu)成中不同成分構(gòu)成所展現(xiàn)出來(lái)的電磁性特征存在的差異作為實(shí)施的基礎(chǔ)，通過(guò)直流及交流電形成的電磁場(chǎng)測(cè)量數(shù)據(jù)來(lái)確定這些物質(zhì)的構(gòu)造及其成分。這種方法是一種比較傳統(tǒng)的地質(zhì)勘測(cè)方式，但因?yàn)槠淇睖y(cè)精度有很大的差異性，隨著新的技術(shù)不斷應(yīng)用于整個(gè)探測(cè)過(guò)程，使得其測(cè)量的數(shù)據(jù)和所表現(xiàn)的內(nèi)容更加系統(tǒng)全面，也有了更大的應(yīng)用空間。在實(shí)際的運(yùn)用過(guò)程中，激電測(cè)深方法針對(duì)的檢測(cè)參數(shù)主要包括四個(gè)，即電阻率、極化率、電場(chǎng)、磁場(chǎng)，通過(guò)確定這些參數(shù)在地質(zhì)中的變化規(guī)律和波動(dòng)幅度，形成檢測(cè)的基本數(shù)據(jù)。再通過(guò)相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理設(shè)備進(jìn)行處理，就能得到有關(guān)勘測(cè)對(duì)象的基本情況和屬性特征。這些數(shù)據(jù)的處理過(guò)程目前都以計(jì)算機(jī)進(jìn)行，通過(guò)設(shè)定相關(guān)的函數(shù)和參數(shù)，對(duì)所有勘測(cè)數(shù)據(jù)有效處理，并獲得實(shí)質(zhì)的地質(zhì)準(zhǔn)確信息內(nèi)容。

2.2多通道激電測(cè)深裝置設(shè)計(jì)

對(duì)于激電測(cè)深裝置的應(yīng)用，主要是通過(guò)在地下建立其穩(wěn)定的直流或交流波動(dòng)電場(chǎng)的方式，利用發(fā)送與接受電極之間距離的逐漸遞增，形成對(duì)同一觀測(cè)點(diǎn)在垂直方向上的不同深度電阻率等參數(shù)的變化規(guī)律，進(jìn)而確定勘查對(duì)象的實(shí)現(xiàn)方法。激電系統(tǒng)主要包括供電系統(tǒng)、測(cè)量系統(tǒng)，系統(tǒng)之間的同步方式可以選擇時(shí)鐘同步和脈沖信號(hào)同步等方式。對(duì)于激電測(cè)深裝置的設(shè)計(jì)，主要有三種常見(jiàn)的方式，即：四級(jí)測(cè)深裝置、三級(jí)測(cè)深裝置、偶極測(cè)深裝置，比較常用的是四級(jí)測(cè)深裝置。在四級(jí)測(cè)深裝置中，其實(shí)際測(cè)量的深度增加需要利用延長(zhǎng)供電線長(zhǎng)度的方式進(jìn)行。激電測(cè)深方法需要對(duì)中間梯度裝置完成供電電極的固定，通過(guò)有效測(cè)量電極逐點(diǎn)移動(dòng)的范圍，進(jìn)而得出觀測(cè)電阻率的變化規(guī)律和具體參數(shù)。

2.3測(cè)網(wǎng)布設(shè)及其勘測(cè)數(shù)據(jù)處理

對(duì)激電測(cè)深的測(cè)網(wǎng)布設(shè)，要根據(jù)整個(gè)測(cè)區(qū)的測(cè)量目標(biāo)和基本情況，還要結(jié)合該區(qū)域的地質(zhì)條件等方面因素。必須保證測(cè)線方向垂直于地質(zhì)構(gòu)造方向，整個(gè)測(cè)線的長(zhǎng)度需要大于目標(biāo)地質(zhì)構(gòu)造區(qū)域的實(shí)際寬度，并且要在測(cè)線上設(shè)定3-5個(gè)測(cè)點(diǎn)，這些測(cè)點(diǎn)都要分布在實(shí)際的構(gòu)造帶上。其平面位置需要利用地形圖、航拍和相關(guān)測(cè)量數(shù)據(jù)，才能確保其誤差控制滿足實(shí)際的勘測(cè)需要。

通過(guò)對(duì)勘測(cè)地區(qū)的信息采用多通道方式進(jìn)行采集，多通道的數(shù)據(jù)采集方式可以提高勘測(cè)對(duì)象的數(shù)據(jù)量，對(duì)其實(shí)際的地質(zhì)情況有更全面的描述和準(zhǔn)確定義。對(duì)原始數(shù)據(jù)的處理要確保其真實(shí)性，同時(shí)還要將一些錯(cuò)誤和誤差過(guò)大的探測(cè)信息排除出去，進(jìn)而提高勘測(cè)效率。采用多通道勘測(cè)方法，會(huì)造成數(shù)量量有大幅上升，因此在數(shù)據(jù)的處理上需要采用更加專業(yè)和完善的應(yīng)用軟件系統(tǒng)。隨著觀測(cè)的不斷進(jìn)行，需要及時(shí)繪制測(cè)深曲線草圖，如果發(fā)現(xiàn)有勘測(cè)突變情況，需要進(jìn)行深度檢查，并采取反復(fù)勘測(cè)的方式，確定該突變不是因?yàn)樵O(shè)備原因或偶發(fā)因素導(dǎo)致。

完成勘測(cè)任務(wù)后，還要對(duì)獲得的斷面進(jìn)行技術(shù)檢驗(yàn)，現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)檢驗(yàn)需要解決的問(wèn)題包括幾個(gè)：一是系統(tǒng)內(nèi)存在的二次場(chǎng)電位差與觀測(cè)精度之間的聯(lián)系問(wèn)題，需要充分考慮許多干擾因素造成的檢測(cè)失真問(wèn)題。二是巖石自身的極化特性問(wèn)題，電磁作用會(huì)因?yàn)閹r石極化導(dǎo)致實(shí)際的檢測(cè)數(shù)據(jù)有一定的偏差，針對(duì)不同的巖石特點(diǎn)，需要將其極化影響降低到系統(tǒng)允許的程度，一般需要通過(guò)補(bǔ)償算法完善整個(gè)數(shù)據(jù)處理的過(guò)程。三是對(duì)電極距離和脈寬的合理性確定問(wèn)題，通常情況下會(huì)針對(duì)不同的情況采用不同的供電脈寬，長(zhǎng)脈寬和短脈寬所適用的勘測(cè)范圍有較大的差異性。

3.結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，激電測(cè)深方法是一種非常成熟的方法，通過(guò)電磁方式獲取幾十至幾百米地下的目標(biāo)信息，有很好的實(shí)施便利性和探測(cè)準(zhǔn)確性。而新信息處理技術(shù)的引入使得該方法在探測(cè)效能有效提升方面有著極大的促進(jìn)作用，是該項(xiàng)技術(shù)方法得到進(jìn)一步完善和應(yīng)用的關(guān)鍵影響因素。為獲取更加全面系統(tǒng)的探測(cè)信息，多通道觀測(cè)方法被引入整個(gè)探測(cè)過(guò)程，對(duì)提高探測(cè)質(zhì)量和準(zhǔn)確性，有非常重要的推動(dòng)作用。而探測(cè)通道數(shù)量的設(shè)置，要根據(jù)具體需要酌情設(shè)定，以達(dá)到便捷性和探測(cè)效果的兼顧。