天然电场物探仪(找水仪)在资源勘探中的应用.doc

摘要资源勘探的物探方法有很多,但电法勘探由于成本较低、使用方便而比较受欢迎,而电法勘探中也有多种方法,比如电阻率法、时间域极化激化法、瞬变电磁法、大地音频电场法、天然电场物探法,其中天然电场物探仪是利用大地天然电磁场作为工作场源,通过测量接收电极MN之间的电位差△VMN(即E),通过大地的电阻率:我们假定大地电磁H为固定值,那么电阻率与电位差△VMN(即E)成正比,与频率f成反比,仪器测得电位差△VMN和频率f,我们就研究地球内部各种不同地质体电性参数视电阻的变化,来确定各种资源异常位置,再依据不同频率的电磁波在导电煤质中具有不同趋肤深度的原理,我们就可以来确定各种资源异常的埋深等详细信息。虽然天然电场物探相对发展较晚,也受到电子技术发展的制约,但其绝对的优势还是受到了用户极大的欢迎,主要是由于天然电场物探仪是吸取了电阻率法的布极方法,吸收自然电场法基础理论、同时也吸取瞬变电磁法、MT法和频率测深法等交流电磁法频率测深的优势,省略了笨重的供电场源,天然电场物探仪具有轻便高效、携带非常方便,在资源勘探中,特别是大面积资源勘探中大面积电法普查,迅速圈定异常区域,勘探速度比直流电法勘探提高10倍以上。大大提高工作效率。虽然天然电场物探仪还是受到一些制约,但已经找到相关方法来改进完善,相信在未来会得到更加广阔的发展与应用。关键词:天然电场物探仪资源勘探MT目录一、天然电场物探仪主要原理与特点 1(一)、天然电场物探仪主要原理 1(二)、天然电场物探仪主要特点 1(三)、天然电场物探仪主要用途 1二、天然电场物探仪仪器介绍 1(一)、仪器设计主要功能结构介绍 1(二)、仪器部分电路设计介绍 1(三)、量产仪器介绍 1三、天然电场物探仪与传统直流激电仪的对比测试 1(一)、天然电场物探仪与传统时间域激电仪的对比 1(二)、在海南某地实际测试对比 1四、天然电场物探仪在资源勘探中的应用 1(一)、在某地多金属矿资源勘探中的应用 1(二)、在某破碎带型金矿资源勘探中的应用 1(三)、在寻找地下水资源勘探中的应用 1五、天然电场物探仪的发展中存在的问题及解决方法建议 1(一)、天然电场物探仪的发展存在的问题 1(二)、解决影响天然电场物探仪发展几点建议 1六、结论 1致谢 1参考文献 1一、天然电场物探仪主要原理与特点(一)、天然电场物探仪主要原理天然电场物探仪是利用大地天然电磁场作为工作场源,研究地球内部的电性结构,依据不同频率的电磁波在导电煤质中具有不同趋肤深度的原理,在地表测量由高频至低频的地球电磁响应序列,研究地下不同深度地质体的电性变化差异,确定地下地质体的赋存状态,天然电场物探仪主要根据以下3个方面的基础理论。1、电磁波传播理论、亥姆霍兹方程地面电磁波发送到地下,电磁波在岩土中的传播遵循Maxwell方程。如果假设大多数地下岩土为无磁性物质,并且宏观上均匀导电,不存在电荷积累,那么Maxwell方程就可简化为:(1-1)式中k称为波数(或传播系数)(1-2)考虑到传播系数k为复数,令,其中:a称为相位系数,b称为吸收系数。在ADMT系列天然电场物探仪测量的电磁波频率范围内(~5KHz),通常可以忽略位移电流,这时K进一步简化为:(1-3)2、波组抗与电阻率有亥姆霍兹方程变化的磁场感生出变化的电场,我们有磁电关系:(1-4)表面阻抗Z定义为地表电场和磁场水平分量的比值。在均匀大地的情况下,此阻抗与入射场的极化无关,和地电阻率以及电磁场的频率有关: (1-5)(1-5)式可用于确定大地的电阻率:(1-6)3、趋肤深度在无磁性介质中,趋肤深度公式为:(1-7)由上式可知,电磁波的穿透深度与频率、电阻率有关系。在频率一定时,电阻率越高穿透深度越大,电阻率一定时,频率越低穿透深度越大。(二)、天然电场物探仪主要特点1、操作简便:采用全触摸智能化操作,简单易学,对于没有勘探经验的人员可以在2小时内完成相关培训。2、高效:多个频率同时测量,测量速度快,与传统人工电场勘探相比勘探速度和效率均提高10倍。3、轻便便携:利用大地天然电磁场作为信号源,不需要笨重的人工供电场源部分,携带使用非常方便。4、高精度测量:采用高性能放大器及进口核心部件,采用高性能AD转化器,,±%的高精度测量,让仪器能更好地应用于高阻地区工作,获得更深、更好的测量结果。5、抗干扰能力强:通过多档增益和衰减的设计模式,并进行两级工频抑制及采用高精度的滤波IC使得抗干扰能力大大的加强,对50HZ工频抑制由于80dB。适合各种地质环境。6、频率响应范围广:根据频率测深法理论频率与测量深度成反比,1-5000HZ的宽频响应,充分满足测量深度的要求。(三)、天然电场物探仪主要用途1、广泛用于金属矿、非金属矿、石油天然气、煤矿等矿产资源的详查和普查勘