物探設計(激電中梯與激電測深)

1、第三節(jié) 物探工作一、 工作內(nèi)容和工作量1、 測地工作包括控制網(wǎng)測量、基點放樣、基線布設、測線和測點布置以及高程測量。2、 激電中梯掃面掃面面積：3.5km2，工作比例尺：1：0000，測網(wǎng)密度：100米×20米?；€方向：正東，測線方向：正北。測線測點布置見圖：3、 大功率激電測深在激電中梯掃面異常部位布置6-8條激電測深剖面，每條剖面長度300-600米，以剖面連線覆蓋異常，端點向異常兩側(cè)延伸至背景區(qū)為宜。點距20米，異常部位加密至10米點距。4、 物性參數(shù)采集采用標本測定法和露頭小四極測定法。盡可能收集巖芯標本或在可以采集到規(guī)則標本的露頭點采集合格標本回實驗室測定物性參數(shù)，在無法

2、采集標本的露頭點采用小四極獲取物性參數(shù)。盡量保證異常部位的每種巖性所采物性參數(shù)不少于30組。二、 技術(shù)依據(jù)參照中國地質(zhì)調(diào)查局的有關(guān)地質(zhì)工作質(zhì)量管理的技術(shù)標準和要求，本次激電測深野外施工執(zhí)行下列標準：1. 地質(zhì)調(diào)查GPS測量規(guī)程(DZT2002)。2. 電阻率測深法技術(shù)規(guī)程(DZ/T 0072 - 1993)；3. 時間域激發(fā)極化法技術(shù)規(guī)定(DZ/T 0070 - 1993)；4. 物化探工程測量規(guī)范(DZ/T 0153 - 95)；三、 儀器設備1、 測地工作儀器設備包括中海達V60 GNSS RTK系統(tǒng)一套， GARMIN 60CSX 手持GPS六套、100 米測繩和 50 米皮尺各兩根。其

3、中，中海達V60 GNSS RTK系統(tǒng)主要用于控制測量、基點放樣、基線布設和測線端點布設。其性能參數(shù)如下：A、信號跟蹤系統(tǒng)內(nèi)核：v60采用國際一流的天寶PCC品牌多星多系統(tǒng)內(nèi)核BDS：B1、B2GPS：L1C/A、L2E、L2C、L5GLONASS：L1C/A、L1P、L2C/A（僅限于GLONASSM）和L2PGALILEO：升級預留SBAS：WAAS,MSAS,ENGOS通道數(shù)：220模塊技術(shù)：天寶MaxwellTM高級自定義測量GNSS技術(shù)，極低噪聲的GNSS載波相位測量，1赫茲帶寬內(nèi)的精度1mm，成熟的天寶低仰角跟蹤技術(shù) B、精度和可靠性RTK定位精度：平面：±(8

4、1×10-6D)mm高程：±(201×10-6D)mm靜態(tài)、快速靜態(tài)精度：平面：±(2.51×10-6D)mm高程：±(51×10-6D)mm初始化時間：典型10秒初始化可靠性：>99.9% C、數(shù)據(jù)管理數(shù)據(jù)存儲：內(nèi)存：1G固態(tài)內(nèi)存，8G可插式儲存卡?？赏瑫r記錄GNS、Rinex格式靜態(tài)數(shù)據(jù)。定位輸出：1Hz、2Hz、5Hz、10Hz、20Hz、50Hz差分支持：sCMRx、CMR、CMR+、RTCM2.1、2.2、2.3、3.0、3.1、3.2輸出格式支持：ASCII:NMEA0183以及二進制：Trimb

5、leGSOFGARMIN 60CSX 手持GPS、100 米測繩和 50 米皮尺主要用于測量過程中的測點布置和MN電極布置。在空曠地段，GARMIN 60CSX 手持GPS的定位精度在5米以上，森林覆蓋較多或地形比較復雜的地段定位精度會有所降低。2、 激電設備本次工作擬投入重慶奔騰數(shù)控技術(shù)研究所研制的WDA1 超級數(shù)字直流電法儀進行物性測定、激電中梯掃面和激電測深工作。WDA1 超級數(shù)字直流電法儀是集發(fā)射、接收功能于一體的激電測量儀器，主要性能參數(shù)如下：A、接收部分電壓通道：±32V（24 位A/D）測量精度：當Vp 5mV 時，±0.2% ±1 個字當0.1mV

6、 Vp 5mV 時，±1% ±1 個字輸入阻抗： 50 M視極化率測量范圍：±1% ±1 個字Sp 補償范圍：±10V電流通道：6A（24 位A/D）測量精度：當Ip 5mA 時，±0.2% ±1 個字當0.1mA Ip 5mA 時，±1% ±1 個字50Hz 工頻干擾（共模與差模干擾）壓制：優(yōu)于80dBB、發(fā)射部分最大發(fā)射功率：7200W最大供電電壓：±1200V最大供電電流：±6A供電脈沖寬度：160 秒，占空比為1：1四、 工作方法和技術(shù)要求1、 電性參數(shù)測定電性參數(shù)的測定采用室

7、內(nèi)標本測定法和露頭小四極測定法。兩種方法使用的儀器均為WDA1 超級數(shù)字直流電法儀。A、 標本測定法室內(nèi)標本的電性參數(shù)測定采用面團法測定。面團法屬于簡易的標本架法，用潮濕可塑的泥團( 或面團) 代替標本架進行測定。面團中適當加些硫酸銅溶液，以改善其導電性和防止發(fā)酵。標本的采集應較均勻地分布于測區(qū)內(nèi), 與異常有關(guān)的巖礦標本采集數(shù)量要超過30 塊，以便進行數(shù)理統(tǒng)計。對項目已施工鉆孔中的幾種巖礦芯每個層位進行均勻采集，重點層位巖石達到2個采樣點及以上，以提高典型性。巖芯標本采集長度不小于10cm。野外露頭標本采集應根據(jù)采樣工作部署圖到預設采集點采集，當預設點不宜采集時，應根據(jù)野外實際情況，調(diào)整采集位

8、置，保證在新鮮的基巖上、未受到污染或擾動的松散沉積物中采集標本。固結(jié)巖礦石手標本形狀一般為15×7×7cm3 至10×10×4 cm3 的長方體，要方便量取長寬高參數(shù)。測量前，保證巖石浸泡9小時以上，晾干后觀測。晾干后統(tǒng)一拍照。測量標本尺寸，進行電性參數(shù)測量，記入電性記錄本，后進行資料整理和檢查測量。B、 露頭小四極法在露頭、探槽或坑道的巖礦石表面上, 用小四極裝置測定自然條件下巖礦石的電阻率和極化率。一般露頭表面不可能平坦, 巖性不可能均一, 電場基本上是不均勻的， 測得的為“ 視” 參數(shù)。測量時盡可能選擇新鮮、無裂隙、表面較平整、寬度較大的露頭，恰當

9、地選布極范圍，靈活地選取MN 進行觀測。其中最關(guān)鍵的是AB 和MN 電極要接觸良好、穩(wěn)固。選擇AB 與露頭寬度( D) 的關(guān)系應滿足D ( 2 3) AB。AB 還要布置在露頭的中間部位, 以避免旁側(cè)影響。同時， AB 應小于露頭的下延長度。一般AB 的排列方向應與野外工作中AB 的方向一致。為了了解非各向同性, 可以多做幾個方位。對低極化率的巖石, 本方法能正常地進行測定。對致密塊狀礦體, 當其與圍巖邊界明顯時, 尤應注意界面的影響。有時由于界面積累電荷的影響使得觀測常常出現(xiàn)反常現(xiàn)象。如隨供電時間增長, U 逐漸減小; 隨放電時間增長, U2 逐漸增大等。主要原因是露頭有限。當露頭致密到面極

10、化程度時, 就不能這樣測定極化特性了。本方法的優(yōu)點是直接測量, 巖石保持天然狀態(tài), 免去采集標本的麻煩。缺點是電極不易接觸良好, 電極極化影響嚴重, 露頭風化程度對測定結(jié)果有影響。有風化殼時, 常使S 值降低。因此，需要詳細記錄測點地形地貌特征和巖礦石的外觀特征。2、 測地工作執(zhí)行標準：A、地質(zhì)調(diào)查GPS測量規(guī)程(DZT2002)。B、物化探工程測量規(guī)范(DZ/T 0153 - 95)；C、全球定位系統(tǒng)GPS測量規(guī)范(GB/T 18314-2001)控制測量首先根據(jù)測區(qū)控制點的情況，計劃采用中海達V60 GNSS RTK系統(tǒng)，布設D級作為測區(qū)的首級控制，也可再發(fā)展低一級控制，在布設GPS控制點

11、時要遠離高壓輸電線路和大功率無線電發(fā)射源，以減少對GPS的信號干擾，并考慮到衛(wèi)星信號的影響。在采用靜態(tài)GPS觀測前，檢查星歷及圖形強度因子PDOP值，當點位觀測條件欠佳或PDOP值接近6以及同步邊較長時，適當延長觀測時間，PDOP急劇變化時，停止數(shù)據(jù)記錄，待降到正常值時，再進行觀測，這樣可確保基線向量的正確解和精度。每時段觀測前后各量取天線高1次（量至毫米位數(shù)），兩次量取的天線高差不大于3mm，并取其平均值作為最后天線高。剖面測量剖面測量在首級控制的基礎(chǔ)上用中海達V60 GNSS RTK系統(tǒng)測放剖面控制點，測深剖面按照1:1000圖幅的精度要求，然后根據(jù)進度要求可采用全站儀或GPS的RTK技術(shù)

12、測放剖面地形變換點。按照1:1000圖幅的精度要求，用GPS的RTK技術(shù)每百米測放剖面地形變換點。測網(wǎng)布設根據(jù)勘查目的與任務，按東西向布設基線、南北向布置測線。基線與測線端點均采用中海達V60 GNSS RTK系統(tǒng)布置。測點點位和供電測量電極點位采用手持GPS，結(jié)合測繩和皮尺與已知測線端點共同確定。3、 激電測量（1)儀器性能檢查不極化電極不極化電極內(nèi)阻要求小于2K。每組不極化電極間的電位差要求小于2mV。導線導線的規(guī)格和數(shù)量應根據(jù)用途、電極距大小、供電電流強度和工區(qū)自然條件選擇，一般選擇內(nèi)阻小、輕便、強度高的導線。要求導線內(nèi)阻小于10/Km，耐壓高于發(fā)送機的工作電壓。導線的絕緣電阻應每公里大

13、于2M/500V。對于長度為D（Km）的導線，其絕緣電阻應大于2/D（K）。（2）儀器參數(shù)的選擇充、放電時間和供電周期的選擇該系統(tǒng)發(fā)射機的供電制式為雙向短脈沖制式，占空比1:1。延時的選擇為減小電磁耦合效應對激電法的干擾，應盡量選擇較長的延時，一般選為幾百毫秒，當延時大于500ms時，電磁耦合效應對直流激電法的影響可忽略不計。同時，延時太大會降低觀測精度。一般選擇200-400ms。采樣寬度為提高觀測精度, 采樣寬度應適當大些,疊加次數(shù)增加疊加次數(shù),可提高觀測精度和抗干擾能力,同時疊加次數(shù)多,生產(chǎn)效率低,所以,選擇時應考慮以上因數(shù)。（3）供電電流為提高信噪比，要求有足夠大的供電電流（4）測量要

14、求測站：每天觀測開始前，供電站操作員應進行以下操作：發(fā)電機試車，觀察其空載和有負載時的運轉(zhuǎn)情況；檢查儀器、裝備和通訊工具的基本性能；檢查各線路連接是否正確；檢查導線是否漏電；粗略測量供電回路電阻，在確定電路接通和人員離開電極后進行試供電，選擇合適的供電電壓并調(diào)節(jié)平衡負載。核對各電極所在的電線號AB極：a.供電電極采用并聯(lián)接地方式，一般打成垂直于測線方向的一排或幾排。b.各電極間的距離應不小于電極入土深度的二倍；c.電極的數(shù)量應使供電電流穩(wěn)定；d.當需要較大的供電電流時，應采取減小供電回路電阻的辦法解決。MN極：a.埋設測量電極的接地電阻應小于15 K，電極坑內(nèi)不得留有礫石和雜物；地表干燥時，應

15、提前向坑內(nèi)澆水；測點巖石裸露時，應填濕土。b.測量電極應避免埋設在流水、污水里或廢石、沙堆上；應盡量減小兩電極間的溫差；c.在測量過程中，電極附近不得有人為擾動，嚴禁在接收機附近用對講機通話；d.當實際接地點無法埋設電極而需移動接地點位時，一般在測地誤差容許范圍內(nèi)可以自由移動；當需要移動較大距離時，可將兩個測量電極垂直于測線作同方向、同距離移動，因此造成K值的改變在±4%內(nèi)時，可不改算K值。（5）質(zhì)量檢查系統(tǒng)質(zhì)量檢查應根據(jù)生產(chǎn)情況安排在整個野外工作過程中。在時間和地段上都要有一定的代表性。應由與原始觀測不同的操作者在不同的日期進行。對解釋推斷、檢查驗證有意義的地段，必須進行質(zhì)量檢查。

16、系統(tǒng)檢查的工作量應占總工作量的3%-5%。當不能對質(zhì)量做出肯定的評價時，應增加檢查工作量，但增至總工作量的20%時，而質(zhì)量仍不符合要求時，則相應范圍內(nèi)的原始觀測資料應作廢品處理。對面積性工作，如各區(qū)段的觀測條件差異較大時，應分區(qū)評價。對測深點的檢查應對原始觀測的所有極距都做檢查測量。規(guī)定有位均方相對誤差小于7%（無位均方相對誤差小于4%）時，觀測精度為A級；有位均方相對誤差大于7%而小于12%（無位均方相對誤差大于4%而小于7%）時，觀測精度為B級。（6）裝置與極距A、中間梯度擬設計AB=900米，MN=20米。可根據(jù)測區(qū)實驗結(jié)果調(diào)整AB距和MN距。電極排列方向與測線方向一致。AB極固定，MN在AB中間部位2/3區(qū)間內(nèi)移動測量。在地形復雜地區(qū)，MN改為在AB中間部位1/3-1/2區(qū)間內(nèi)移動。當剖面可測距離大于2AB/3需要移動AB極時，要保證接頭部位存在2-3個重測點。在異常部位可以適當縮小測量點距。B、激電測深擬設計AB最大值為1800米，采用施倫貝謝爾四極測深排列。具體裝置參數(shù)如下表：AB/2（m）1.52.54691525406090150250400600900MN/2（m）0.50.50.50.50.50.5MN/2（m）333333MN/2（m）202020202020MN/2（m）10010