雙頻激電及其數(shù)據(jù)處理

雙頻激電及其數(shù)據(jù)處理

目錄國(guó)外電法儀器的進(jìn)展頻率域電法與時(shí)間域電法的等效性與差異雙頻激電法雙頻激電數(shù)據(jù)處理與解釋實(shí)際應(yīng)用情況１。國(guó)外電法儀器的進(jìn)展研究電法儀器的公司比較多。加拿大PHOENIX公司在V-５,V6A,V5-2000系列的基礎(chǔ)上，又推出了V-8多功能全頻段電法儀，它是該公司的第八代多功能電法系統(tǒng)。美國(guó)Zonge公司，主要從事電法儀器的研制生產(chǎn)和軟件開(kāi)發(fā)，推出的主要產(chǎn)品是GDP-32，它是該公司的第四代產(chǎn)品，是一種多通道可控源和天然源EM數(shù)據(jù)采集儀。Geometrics公司和EMI公司聯(lián)合研制的EH-4型連續(xù)剖面淺、中層電磁成像系統(tǒng)，特別適合地面２D、3D連續(xù)張量式電導(dǎo)率測(cè)量，主要用于工程勘探。目前被我國(guó)很多單位引進(jìn)并大量應(yīng)用。

研制電（磁）法儀器的發(fā)展核心是提高產(chǎn)品分辨率、靈敏度和抗干擾能力，主要特點(diǎn)是充分利用最先進(jìn)的電子技術(shù)和科研成果，向多道、多功能發(fā)展，越來(lái)越具有自動(dòng)化、小型化、輕便化、節(jié)能化等普遍特點(diǎn)，而且儀器技術(shù)指標(biāo)越來(lái)越高。下面舉例說(shuō)明：

V-8是加拿大鳳凰公司自1975年以來(lái)研制開(kāi)發(fā)的第八代多功能電法系統(tǒng)，在非常成熟的系統(tǒng)2000基礎(chǔ)上，V-8包括輕便堅(jiān)固的采集系統(tǒng)和GPS同步系統(tǒng)，以及觸摸式防水ASCII鍵盤(pán)和彩色的陽(yáng)光下可視屏幕，讓操作員可以輕松地對(duì)于可控源和自然源采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。V-8有3個(gè)磁道和7個(gè)電道。磁道既可以連接標(biāo)準(zhǔn)的磁棒也可以和1到3個(gè)軸向的TDEM探頭連接。V-8還可以單機(jī)工作（通常用來(lái)做AMT和MT）。另外，它可以作為輔助的2個(gè)電道數(shù)據(jù)采集的局域網(wǎng)絡(luò)中心，其通訊方式既可以無(wú)線也可以有線。所有的記錄單元均通過(guò)GPS時(shí)間（±0.2微妙）保持同步，發(fā)射機(jī)也是通過(guò)GPS時(shí)間保持同步。無(wú)論是網(wǎng)絡(luò)化的記錄單元之間，還是接收機(jī)和發(fā)射機(jī)之間均可通過(guò)無(wú)線方式保持通訊。網(wǎng)上下載的鳳凰公司有關(guān)V8多功能電法儀的資料V-8可以完成：可控源部分CSAMT可控源聲頻大地電磁TDEM，F(xiàn)DEM各種時(shí)域和頻域電磁功能IP激發(fā)極化—時(shí)間域和頻率域,相位和譜IPResistivity各種電阻率功能（偶極法，斯倫貝謝法，或溫納法）天然源部分MT，AMT遠(yuǎn)參考大地電磁網(wǎng)上下載的鳳凰公司有關(guān)V8多功能電法儀的資料TheGDP-32IIisdesignedforhighqualitydataacquisitioninharshenvironments.Measurable

parametersinclude:

Resistivity

InducedPolarization(frequencyortimedomain)

ComplexResistivity(CR)ControlledSourceAudioFrequencyMagnetotellurics(CSAMT)

HarmonicCSAMT(HACSAMT)

FrequencyDomainEM(FEM)

TransientEM(TEM)

NanoTEM(averyearlytimeTEMprogram)

ContinuousNanoTEM

NaturalSourceMT

NaturalSourceAMT網(wǎng)上下載的Zonge公司有關(guān)GDP-32的資料儀器盡量采用新技術(shù)，向兩個(gè)方向發(fā)展：（1）單方法儀器，（2）電法綜合站。沒(méi)有方法原理的突破性進(jìn)展。頻率域的方法仍然是停留在“變頻法”，雖然中還保留了“奇次諧波法”的功能。２。頻率域電法與時(shí)間域電法的等效性和差異

現(xiàn)有的人工場(chǎng)源電法勘探方法頻率域變頻法相位激電法復(fù)電阻率法頻譜激電法雙頻激電法時(shí)間域直流激電法雙向短脈沖法時(shí)間域激電法頻率測(cè)深可控源音頻大地電磁法（CSAMT)(儀器如:GDP--系列,V--系列)瞬變電磁法（TEM）（過(guò)渡場(chǎng)法）電阻率法激電法電磁法頻率域電法與時(shí)間域電法的等效性我們可以將眾多的電法勘探方法歸納為兩類(lèi)：頻率域與時(shí)間域，無(wú)論哪一種方法，其測(cè)量裝置與大地一起構(gòu)成了一個(gè)系統(tǒng)。一般情況下，地下電流密度很小、頻率范圍有限，故可看作線性時(shí)不變系統(tǒng)，在線性時(shí)不變系統(tǒng)中，頻率域方法與時(shí)間域方法是等效的，二者之間可以相互嚴(yán)格轉(zhuǎn)換。接收機(jī)發(fā)送機(jī)A發(fā)送機(jī)BMN輸入輸出系統(tǒng)AB輸入電流輸出電位差MN

接收機(jī)發(fā)送機(jī)A發(fā)送機(jī)BMN輸入輸出系統(tǒng)AB輸入輸出MN接收機(jī)發(fā)送機(jī)A發(fā)送機(jī)BMN輸入輸出tt0t1tI輸入電流t0t1ΔV(t)輸出電位差I(lǐng)t輸入電流t輸出電位差(a)(b)(c)時(shí)間域(c)頻率域

在金屬礦勘探中激電法的特點(diǎn)：(1)電子導(dǎo)體才能產(chǎn)生明顯激電異常;(2)地形不產(chǎn)生假的激電異常;

激電異常主要是由金屬礦或碳質(zhì)產(chǎn)生，與電阻率法相比，激電異常的解要簡(jiǎn)單得多。(3)時(shí)間域(直流)激電笨重、成本高，限制了其廣泛應(yīng)用。巖礦石電化學(xué)反應(yīng)與時(shí)間有關(guān)電化學(xué)反應(yīng)需要時(shí)間供電時(shí)間越長(zhǎng)，電化學(xué)反應(yīng)越充分供電時(shí)間過(guò)短，電化學(xué)反應(yīng)就來(lái)不及響應(yīng)A礦體BMN開(kāi)關(guān)時(shí)間域激發(fā)極化法時(shí)間域激電是用脈沖電流激發(fā)，測(cè)量激電隨時(shí)間的變化特性。電流強(qiáng)度I

時(shí)間t

I0

t0

t1

電位差ΔV

ΔV1

時(shí)間t

t1

t0

ΔVIP(t)

T

“直流激電”與“交流激電”“時(shí)間域激電”與“頻率域激電”電流強(qiáng)度電位差時(shí)間t

測(cè)量激電隨時(shí)間變化特性的稱(chēng)為時(shí)間域激電。電流強(qiáng)度時(shí)間t

時(shí)間t

測(cè)量激電隨頻率變化特性的稱(chēng)為頻率域激電。因此，變頻激電、雙頻激電、復(fù)電阻率法、頻譜激電等都屬于頻率域激電。

電流脈沖寬度T（即充電時(shí)間長(zhǎng)度）對(duì)極化強(qiáng)度的影響ΔV0

電位差ΔV

ΔV0

時(shí)間(t)

T大，二次電位大電位差ΔV

ΔV0

ΔV0

時(shí)間（t）

T小，二次電位小TT脈沖寬度(T)二次電位差

ΔVIP二次電位大小與電流脈沖寬度的關(guān)系脈沖寬度(T)頻率域與時(shí)間域的等效性頻率f(1/T)

電位差ΔV1/脈沖寬度(1/T)二次電位差

ΔVIPΔVIP時(shí)間域時(shí)間域頻率域二次電位差

ΔVIPttILIH低頻電流高頻電流TT分別供高頻和低頻兩種電流：低頻電流的周期長(zhǎng),激電大；高頻電流周期短，激電小，二者之差反映了激電的大小最早的頻率域激電-—變頻法

（1950J.R.Wait：

VariableFrequencyMethods）

IDIG變頻法（J.R.Wait：VariableFrequencyMethods）

頻率fΔVIP的振幅頻率特性fDfG頻率域時(shí)間域時(shí)間域激發(fā)極化法時(shí)間域激電是用脈沖電流激發(fā)，測(cè)量激電隨時(shí)間的變化特性。電流強(qiáng)度I

時(shí)間t

I0

t0

t1

電位差ΔV

ΔV1

時(shí)間t

t1

t0

ΔVIP(t)

T

頻率域電法與時(shí)間域電法的等效性在電阻率法和電化學(xué)方法中，按測(cè)量方式可分為時(shí)間域和頻率域兩種。研究電效應(yīng)隨時(shí)間變化規(guī)律的稱(chēng)為時(shí)間域電法，研究電效應(yīng)隨頻率變化規(guī)律的稱(chēng)為頻率域電法。時(shí)間域電法的充放電時(shí)間特性本身就說(shuō)明它必然存在頻率依從關(guān)系，這也就是說(shuō)，就方法原理而言，頻率域電法與時(shí)間域電法是等效的。頻率域IP與時(shí)間域IP的等效性頻率域IP與時(shí)間域IP的物理實(shí)質(zhì)是一樣的，對(duì)于尋找金屬礦來(lái)說(shuō)它們的能力是等效的。對(duì)于線性時(shí)不變系統(tǒng)，在理論上二者是可以相互轉(zhuǎn)換的。在實(shí)際條件下，一般電流密度都非常?。ㄐ∮?.01μA/cm2），實(shí)際上可以看作線性系統(tǒng)，如果能測(cè)量到相當(dāng)完整的時(shí)間響應(yīng)和頻率響應(yīng)，則它們?cè)谝欢ň葍?nèi)也是可以相互轉(zhuǎn)換的。用函數(shù)f(t)在時(shí)間域研究,或是用函數(shù)在頻率域研究，二者是等效的，含有的激發(fā)極化信息，是同樣豐富的,誰(shuí)也不比誰(shuí)更加優(yōu)越。一個(gè)函數(shù)可以轉(zhuǎn)換成另一個(gè)，轉(zhuǎn)換后也不損失任何信息。

時(shí)間域與頻率域的等效性原理，不但適用于激發(fā)極化法，也適用于其它研究時(shí)間（或頻率）過(guò)程的電法勘探，比如瞬變電磁測(cè)深是一種時(shí)間域的電磁測(cè)深,而CSAMT則是一種頻率測(cè)深，等等。

從數(shù)學(xué)上證明時(shí)間域與頻率域的等效性從數(shù)學(xué)的觀點(diǎn)來(lái)看，對(duì)同一個(gè)系統(tǒng)和同一測(cè)量裝置而言，充電時(shí)的極化總場(chǎng)也好，放電時(shí)的二次電位也好，它們都是時(shí)間t的函數(shù)，不妨統(tǒng)一寫(xiě)作f(t)（雖然具體的函數(shù)形式是不同的）。傅立葉變換理論告訴我們，任何滿足傅氏積分定理的函數(shù)f(t)在它的連續(xù)點(diǎn)處有：

(1.1.1)

和(1.1.2)(1.1.1)和(1.1.2)稱(chēng)為傅里葉變換對(duì)，式中為角頻率。

從數(shù)學(xué)上證明頻率域與時(shí)間域的等效性

值得注意的是，上面所談理論上的等效性是有條件的。對(duì)于傅立葉變換,是指時(shí)間t從的積分與頻率從的積分等效。和可以通過(guò)積分互相變換,而拉普拉斯變換,是指t從與s從等效。實(shí)際工作中不能滿足這樣的條件。

從數(shù)學(xué)上證明證明時(shí)間域與頻率域的等效性

時(shí)間域與頻率域的等效性也可以從Cole-Cole模型得到證實(shí)，Cole-Cole模型阻抗的頻率域表達(dá)式為：

(1.1.5)

從下圖上兩塊標(biāo)本實(shí)測(cè)的頻譜特性相比較，可知用Cole-Cole模型來(lái)描寫(xiě)激發(fā)極化現(xiàn)象，是非常接近的。

Cole-Cole模型證明時(shí)間域與頻率域的等效性?xún)蓧K標(biāo)本的實(shí)測(cè)振幅譜、相位譜與實(shí)譜、虛譜（頻譜）Cole-Cole模型證明時(shí)間域與頻率域的等效性黑龍江某銅鉬礦

礦體賦存與中粗粒黑云母花崗巖基體兩邊的破碎變帶內(nèi),圖1.3.1是該礦區(qū)II號(hào)剖面。激電觀測(cè)采用中梯排列。AB=1000m,MN=40m,時(shí)間域的ηs

最大為11。4%，頻率域的Fs最大約5%，雖然二者數(shù)值不同，但兩條曲線形態(tài)一致，都很好地反映了礦體。

野外實(shí)例證明頻率域與時(shí)間域的等效性新疆哈臘蘇銅礦鉆孔物性統(tǒng)計(jì)結(jié)果及勘察實(shí)踐表明：電性上，無(wú)礦化或礦化較弱的巖石的極化率都小于2%，電阻率視巖性不同呈中阻或高阻反映；礦化較好的巖石極化率均大于5.9%，電阻率呈高阻反映（ρ大于2000Ω.m）。含碳質(zhì)地層呈明顯的低阻、高極化反映。

由直流(時(shí)間域)激電與雙頻激電異常對(duì)比曲線圖見(jiàn)：雙頻激電反映的幅頻率異常和視電阻率異常在形態(tài)上均與直流(時(shí)間域)激電相同.而雙頻激電輕便、效率高,使它在方法選擇上更具靈活性。甘肅某鉛鋅礦

礦體賦存中厚層結(jié)晶灰?guī)r中，受層位、巖性及構(gòu)造控制，礦石成分以方鉛礦、閃鋅礦為主，黃鐵礦、磁黃鐵礦次之。礦區(qū)碳質(zhì)巖層不發(fā)育。圖為該礦區(qū)85線綜合剖面圖。圖上Fs與ηs

形態(tài)一致，都反映了地下有兩組礦體，盡管Fs數(shù)值低于ηs但比ηs

更加光滑，說(shuō)明頻率域Fs抗干擾能力強(qiáng)，觀測(cè)精度高于。

工程實(shí)例證明時(shí)間域與頻率域的等效性甘肅某金銀礦點(diǎn)金銀礦受斷裂帶產(chǎn)于綠泥石角閃片巖、絹云母石英片巖內(nèi)的擠壓帶中，金、銀與鉛、鋅、黃鐵礦化共生，且有正相關(guān)關(guān)系。黃鐵礦化較強(qiáng)處可呈稠密浸染至半塊狀。圖為該礦體IV號(hào)剖面綜合圖。Fs與ηs

相似性也是一目了然。工程實(shí)例證明時(shí)間域與頻率域的等效性時(shí)間域與頻率域的差異頻率域電法的主要優(yōu)點(diǎn)a.輕便;b.抗干擾能力強(qiáng)。傳統(tǒng)頻率域電法的主要缺點(diǎn)任何一種頻率域電法都是要在不同的頻率進(jìn)行測(cè)量，傳統(tǒng)的主動(dòng)源電法勘探（包括激發(fā)極化法和電磁法）的工作方式都是“變頻法”,變頻法是一個(gè)頻率、一個(gè)頻率地逐個(gè)改變頻率進(jìn)行測(cè)量,以致帶來(lái)了它兩大致命弱點(diǎn).a.變頻法的工作效率低(“掃面”的速度更低);b.變頻法的相對(duì)精度低。

(1)在激電法中區(qū)分礦異常性質(zhì)能力低,

(2)在電磁法(CSAMT)中發(fā)現(xiàn)深部異常能力低。

(3)不能（像TEM那樣）進(jìn)行近區(qū)的頻率域電磁測(cè)深。頻率域IP與時(shí)間域IP的差異（一）、時(shí)間域以供大電流(也就是笨重）為代價(jià)，易于達(dá)到相對(duì)精度。例如：從上式可見(jiàn)，分母比分子大得多，容易測(cè)準(zhǔn)確，保證幅頻率精度的關(guān)鍵是二次電位（分子）的精度，只要二次電位足夠大就行了，但就笨重了。

(二)、頻率域以非常高的電位差相對(duì)精度為代價(jià)，獲得了輕便（即可以供比時(shí)間域小得多得電流）。

舉例:對(duì)于理想的真實(shí)值，ΔVD=1.02mV,ΔVG=1.00mV，其Fs的理論值為2.0%。在實(shí)際工作中，總是存在誤差，下面分析當(dāng)電位差的幾種可能存在的誤差情況下的結(jié)果：ΔVD的相對(duì)誤差ΔVG的相對(duì)誤差FsFs的相對(duì)誤差+1.00%-1.00%-1.00%+1.00%4.0%0.0%100%-100%+0.1%-0.1%-0.1%+0.1%2.2%1.8%10%-10%+0.05%-0.05%-0.05%+0.05%2.1%1.9%5.0%-5.0%+1.00%-1.00%+1.01%-1.01%2.0%2.0%0.0%0.0%可見(jiàn)，為了保證Fs的精度，對(duì)ΔVD和ΔVG的相對(duì)精度要求很高。對(duì)變頻法來(lái)說(shuō)，ΔVD和ΔVG是在不同時(shí)間測(cè)量的，電流的變化、干擾、儀器本身的變化等，都會(huì)影響它們的精度。因此,變頻法野外實(shí)際精度很低。舉例:頻率域IP與時(shí)間域IP的差異(三)、野外速度是評(píng)價(jià)一個(gè)方法得重要指標(biāo)，它直接影響效益。時(shí)間域激電雖然供電電流大，但如果采用中梯裝置，多臺(tái)接收機(jī)同時(shí)測(cè)量，則可以加快掃面速度。變頻法要在每個(gè)測(cè)點(diǎn)改變頻率，只能一發(fā)對(duì)一收地工作，面對(duì)大面積工作只能望洋興嘆。傳統(tǒng)頻率域電法--變頻法存在的問(wèn)題

國(guó)內(nèi)外的頻率域電法都采用“變頻法”,即在每個(gè)測(cè)點(diǎn)上,一個(gè)頻率又一個(gè)頻率地逐次發(fā)送和接收。缺點(diǎn)：（1）測(cè)量速度低。每個(gè)點(diǎn)需要從10KHZ左右測(cè)到0.1HZ左右（1～2公里深）,約需30到40分鐘。優(yōu)點(diǎn)：方法簡(jiǎn)單，儀器容易設(shè)計(jì)、制造。缺點(diǎn)：（2）掃面速度慢。同一地區(qū)既不能“單臺(tái)發(fā)送機(jī)——多臺(tái)接收機(jī)”,也不能“多臺(tái)發(fā)送機(jī)——多臺(tái)接收機(jī)”,發(fā)送機(jī)1發(fā)送機(jī)2接收機(jī)2只能以“單臺(tái)發(fā)送機(jī)——單臺(tái)接收機(jī)”工作，因此，掃面速度慢。接收機(jī)1傳統(tǒng)頻率域電法--變頻法存在的問(wèn)題非同步測(cè)量，受電源、噪聲等干擾影響大缺點(diǎn)(3)

抗干擾能力差，精度低深部探測(cè)能力差區(qū)分礦與非礦異常能力更差傳統(tǒng)頻率域電法--變頻法存在的問(wèn)題

(4)、關(guān)于感應(yīng)耦合

①為了加大勘探深度，要加大極距，相應(yīng)地，感應(yīng)耦合也加大了。②在低電阻率地區(qū)，感應(yīng)耦合也增大。時(shí)間域IP法，感應(yīng)耦合發(fā)生在斷電時(shí)，通常是加大延遲時(shí)間來(lái)盡可能地避開(kāi)感應(yīng)耦合，方法簡(jiǎn)便。在變頻法中，許多學(xué)者對(duì)除去感應(yīng)耦合的方法進(jìn)行了研究，但至今仍無(wú)一簡(jiǎn)便有效的方法。在一般人心目中，形成了一個(gè)成見(jiàn)，認(rèn)為感應(yīng)耦合對(duì)時(shí)間域IP影響小，而對(duì)頻率域影響大。主要基于以上原因，在我國(guó)主要應(yīng)用時(shí)間域IP法，而變頻法未能發(fā)揮頻率域電法輕便的優(yōu)勢(shì)。然而，時(shí)間域IP笨重，成本高，因而設(shè)計(jì)工作量小，面積性工作少，直接影響了IP的地質(zhì)效果。傳統(tǒng)頻率域電法--變頻法存在的問(wèn)題變頻法的優(yōu)缺點(diǎn)

變頻法(或常規(guī)電磁法)是一個(gè)頻率、一個(gè)頻率地逐個(gè)進(jìn)行測(cè)量，然后計(jì)算視幅頻率和視電阻率。優(yōu)點(diǎn)是裝備簡(jiǎn)單、輕便。然而它有如下明顯的缺點(diǎn)：(1)在每個(gè)測(cè)點(diǎn)要分別以高、低頻進(jìn)行兩次觀測(cè)，增加了單個(gè)測(cè)點(diǎn)的觀測(cè)時(shí)間；(2)高、低兩個(gè)頻率的電位差在不同的時(shí)間測(cè)量，干擾、供電電流和儀器本身參數(shù)變化都對(duì)結(jié)果產(chǎn)生不同影響。因此，測(cè)量誤差大(3)發(fā)送機(jī)要隨接收機(jī)的操作情況而改變頻率，既增加了相互間的聯(lián)系手續(xù)，又難以實(shí)現(xiàn)一臺(tái)發(fā)送機(jī)供電，多臺(tái)接收機(jī)測(cè)量，從而使面積生產(chǎn)效率難以提高。因此,變頻法無(wú)法發(fā)揮頻率域電法的優(yōu)勢(shì)而難于推廣應(yīng)用.均勻廣譜偽隨機(jī)電磁法理論及應(yīng)用奇次諧波法及其存在的問(wèn)題20世紀(jì)70年代，美國(guó)K.L.Zonge發(fā)明了諧波法,擁有專(zhuān)利。諧波法是測(cè)量方波及其諧波，實(shí)現(xiàn)了多個(gè)頻率同時(shí)測(cè)量。但它有兩大致命缺點(diǎn)諧波能量衰減快頻點(diǎn)分布不合理因此已被淘汰，又回到了變頻法方波頻譜振幅３。雙頻激電法雙頻激電電流波形圖高頻波低頻波雙頻波雙頻激電儀原理框圖雙頻激電：同時(shí)供雙頻電流，同時(shí)測(cè)雙頻電位差，并自動(dòng)計(jì)算出幅頻率。雙頻激電法的基本優(yōu)點(diǎn)輕便：供電電流只有時(shí)間域的五十分之一左右?？焖倏垢蓴_能力強(qiáng)精度高在普查時(shí)可得到詳查的信息可以自動(dòng)消除電磁感應(yīng)具有較靈敏的非線性現(xiàn)象發(fā)送機(jī)不需要穩(wěn)流(1)輕便時(shí)間域激電雙頻激電時(shí)間域直接測(cè)二次電位差，總電位差比二次電位差大50倍。雙頻法不直接測(cè)二次電位差，而是測(cè)和。故時(shí)間域的供電電流比雙頻法要大50倍。或者說(shuō)，雙頻法供100毫安相當(dāng)于時(shí)間域供電5安培。時(shí)間域要用發(fā)電機(jī)，雙頻法則可以用電池。而且，供電電流小了，導(dǎo)線也可細(xì)些，電極也可少些，整個(gè)供電裝備都輕便了。(2)抗干擾能力強(qiáng)雙頻同時(shí)供電和測(cè)量,兩頻率受干擾相當(dāng)。高、低頻同時(shí)接收，又取其差值，因而所受各種偶然干擾，在很大程度上彼此抵消，這是雙頻道方法本身所具有的優(yōu)點(diǎn)。選頻接收，有利壓制干擾。采用選頻接收，通頻帶輸較窄，干擾受到很大壓制，這是頻率域儀器所共有的。(3)精度高雙頻同時(shí)供電和測(cè)量，保證了高、低頻電位差的差值的精度，從而保證了幅頻率的精度?？垢蓴_能力強(qiáng)。電流變化對(duì)測(cè)量沒(méi)有影響。ΔVD的相對(duì)誤差ΔVG的相對(duì)誤差FsFs的相對(duì)誤差+1.00%-1.00%-1.00%+1.00%4.0%0.0%100%-100%+0.1%-0.1%-0.1%+0.1%2.2%1.8%10%-10%+0.05%-0.05%-0.05%+0.05%2.1%1.9%5.0%-5.0%+1.00%-1.00%+1.00%-1.00%2.0%2.0%0%0%1.為了保證Fs的精度，對(duì)ΔVD和ΔVG的相對(duì)精度要求很高，在變頻法來(lái)說(shuō)，野外實(shí)際上很難達(dá)到。2.提高Fs的精度的關(guān)鍵是提高ΔVD-ΔVG這一差值的精度，如果能保持ΔVD和ΔVG的誤差同符號(hào)，則可以使Fs的精度大為提高。舉例:(4)快速由于雙頻同時(shí)觀測(cè)，不需改變頻率，不用歸一和用平均值檢波，使儀器的單點(diǎn)觀測(cè)速度較常規(guī)變頻儀提高4倍以上。而且可以1臺(tái)發(fā)送機(jī)供電，多臺(tái)接收機(jī)觀測(cè)，因而適合于大面積快速激電普查。(5)野外施工方便供電電流小，A、B極較易移動(dòng)，因而可以做各種不同類(lèi)型裝置（如偶極----偶極）等。MN極可以不用不極化電極，而用銅電極。由于是交流供電，剛作為供電極位置的測(cè)點(diǎn)馬上又可放置測(cè)量電極。(6)雙頻激電發(fā)送機(jī)不必穩(wěn)流(7)雙頻激電可以在普查中

獲得詳查所需要的信息-Φ

fL

fHlgf

以相位測(cè)量為例，在頻譜激電中，人們?cè)噲D利用相位譜特征來(lái)區(qū)分異常源性質(zhì)。例如，一般石墨化巖石的相位極值頻率低，而硫化礦的相位極值頻率較高。然而，頻譜激電很費(fèi)時(shí)間，費(fèi)用很高。雙頻相位測(cè)量可根據(jù)低頻與高頻電位差二者的相位之間的關(guān)系便可知道相位極值的大致位置：|ΦL|>|ΦH|:相位極值頻率低|ΦL|<|ΦH|:相位極值頻率高|ΦL|≈|ΦH|:相位極值頻率在低頻與高頻之間。黃鐵礦與石墨上雙頻激電剖面圖電法勘探的地質(zhì)地球物理斷面圖新疆黃山銅鎳礦168線地質(zhì)地球物理斷面圖

(8)抗感應(yīng)耦合能力強(qiáng)雙頻激電法及其特點(diǎn)雙頻激電法及其特點(diǎn)雙頻激電電磁感應(yīng)耦合示意圖總之，上述雙頻激電法所具有的本質(zhì)特點(diǎn)，使它能很好地發(fā)揮頻率域激電輕便、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)，成為普查找礦的一種重要手段。瞬變電磁法

（TEM)

是在近區(qū)進(jìn)行

電磁測(cè)深可控源音頻大地電磁法（CSAMT)

是在遠(yuǎn)區(qū)進(jìn)行電磁測(cè)深為什么頻率域

不能在

近區(qū)進(jìn)行電磁測(cè)深？如果頻率域在近區(qū)進(jìn)行電磁測(cè)深，可以實(shí)現(xiàn)輕便大深度探測(cè)！回線中心2n序列偽隨機(jī)信號(hào)

電磁測(cè)深法

場(chǎng)的表達(dá)式均勻大地表面上圓形回線中心的磁場(chǎng)表達(dá)式為

借助韋伯.李普希茨積分與索莫菲積分，不難得到上式的解析表達(dá)式其中就是載有直流電流為I、半徑為a的線圈，在線圈中心產(chǎn)生的磁場(chǎng)。當(dāng)a、I選定后為一常數(shù)。線圈中心測(cè)量進(jìn)行頻率域電磁測(cè)深，是一種不折不扣的近區(qū)頻率域電磁測(cè)深方法。它突破了以往不能在近區(qū)進(jìn)行頻率域電磁測(cè)深的框框，為頻率域電磁測(cè)深開(kāi)劈了一個(gè)嶄新的方向。線圈中心測(cè)量進(jìn)行頻率域電磁測(cè)深提取地下視電阻率有三種方法。第一種是測(cè)量的幅值（絕對(duì)值）通過(guò)計(jì)算機(jī)迭代提取視電阻率；第二種是測(cè)量不同頻率的實(shí)分量，通過(guò)計(jì)算不同頻率實(shí)分量之差提取視電阻率；第三種是測(cè)量不同頻率的虛分量，通過(guò)計(jì)算不同頻率虛分量之差提取視電阻率。在載流線圈中心測(cè)量磁場(chǎng)垂直分量提取視電阻率有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)： 1.在載流線圈中心進(jìn)行測(cè)量，是一種典型的“近區(qū)”測(cè)量，所測(cè)得信號(hào)強(qiáng)大，易于觀測(cè)。 2.用不接地線圈測(cè)量磁場(chǎng)垂直分量，不受接地條件影響。 3.測(cè)量磁場(chǎng)不受靜態(tài)效應(yīng)的影響。 4.測(cè)量點(diǎn)位與場(chǎng)源中心重合，敷設(shè)方便，測(cè)地工作簡(jiǎn)便。 5.用敷設(shè)于地面的水平線圈接收，容易擺平，受線圈方向影響小。用垂直磁場(chǎng)的實(shí)分量或虛分量定義

視電阻率式中:a為線圈半徑,s為頻差.雙頻數(shù)據(jù)處理面積性中梯測(cè)量原始數(shù)據(jù)---EXCEL編輯（分列、按坐標(biāo)進(jìn)行整理）----SURFER、GRAPHER網(wǎng)格化成圖---在MAPGIS中進(jìn)行與地質(zhì)地形圖的疊加數(shù)據(jù)處理流程：實(shí)例演示６。實(shí)際應(yīng)用情況SQ系列雙頻激電儀雙頻激電儀在全國(guó)的推廣應(yīng)用情況已在湖南、廣西、河南、山東、新疆、黑龍江、四川、福建等省的危機(jī)礦山和成礦區(qū)帶成功應(yīng)用，多個(gè)生產(chǎn)礦山深邊部強(qiáng)干擾區(qū)找到了新的接替資源，解決或緩解了這些礦山的資源危機(jī)狀況。僅就近30個(gè)礦區(qū)或勘探區(qū)所找到的一大批新資源的不完全統(tǒng)計(jì)其價(jià)值達(dá)900多億元。創(chuàng)造了很大的經(jīng)濟(jì)效益2000年3~4月中國(guó)地質(zhì)調(diào)查總局組織了多個(gè)單位十多種儀器在北京延慶縣石槽銅礦的三條已知剖面上進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)。結(jié)果表明雙頻激電法發(fā)現(xiàn)的異常與地下情況對(duì)應(yīng)很好，而且輕便、快速、精度高、抗干擾能力強(qiáng)。根據(jù)對(duì)比結(jié)果，從2000年到2004年國(guó)家地質(zhì)調(diào)查總局將雙頻激電法作為有效的找礦方法進(jìn)行了示范實(shí)驗(yàn)。2000年指定海拔4000米的祁連山南段甘肅石居里開(kāi)展高山區(qū)的“快速普查方法示范”，2001年選擇云南麗江和云南中甸海拔3800米、相對(duì)高差達(dá)1500米的熱帶雨林“高山區(qū)的快速普查方法示范”。。2002年又選擇西藏驅(qū)龍海拔5000米左右的無(wú)人區(qū)（部分為雪山）進(jìn)行“特困地區(qū)快速普查方法示范”，還選定安徽廬龍橋鐵礦、甘肅金川4礦區(qū)18行、新疆土屋0號(hào)剖面作為深部探礦能力的實(shí)驗(yàn)區(qū)。這些示范區(qū)均已按時(shí)、保質(zhì)、保量完成，取得了非常好的地質(zhì)效果，而且都比變頻法節(jié)省時(shí)間1/2到2/3。

示范區(qū)地形情況雙頻激電法的應(yīng)用圖3雙頻激電法的應(yīng)用

已知礦異常炭質(zhì)板巖雙頻激電法的應(yīng)用石居里示范區(qū)雙頻激電法工作成果雙頻激電法的應(yīng)用湘西金礦湘西金礦撾溪礦區(qū)物探0線近礦激電剖面曲線湘西金礦坑道、鉆探驗(yàn)證經(jīng)工程驗(yàn)證：3、4號(hào)脈繼續(xù)深延,斜長(zhǎng)240m,7號(hào)脈為一大型礦脈，(約500m12000m）?？拥莉?yàn)證：脈厚0.4~1.4m,Au品位14~22g/T,鉆探驗(yàn)證：脈厚0.27-4m,Au品位3.2-7.1g/T,預(yù)測(cè)41噸黃金儲(chǔ)量中已被工程證實(shí)。湘西金礦“地質(zhì)地球物理”方法與傳統(tǒng)方法的效益比較據(jù)湖南地質(zhì)學(xué)會(huì)礦山專(zhuān)業(yè)委員會(huì)李健炎主任1999年7月10日江永鉛鋅礦江永鉛鋅礦近礦激電異常分布圖已知礦體已知礦體新發(fā)現(xiàn)礦體新發(fā)現(xiàn)礦體新發(fā)現(xiàn)礦體采空區(qū)回填礦落水洞新發(fā)現(xiàn)鉛鋅礦約70萬(wàn)噸，品位7~8%甘肅白銀石青硐偽隨機(jī)電法在甘肅永登石青硐多金屬礦區(qū)的應(yīng)用

1998年--1999年在石青硐燕麥溝地區(qū)進(jìn)行雙頻激電法快速掃面，共獲得2個(gè)異常區(qū)，再用偽隨機(jī)五頻激電對(duì)異常進(jìn)行評(píng)價(jià)，測(cè)得異常源埋深分別為63m，90-110m及190m，其頻譜特征為|5HZ|>|4HZ|>|2HZ|>|0.5HZ|，說(shuō)明高頻相位大于低頻相位，是硫化金屬礦體特征。經(jīng)坑道驗(yàn)證，在63m處見(jiàn)到致密塊狀金屬硫化物礦體，經(jīng)化驗(yàn)分析，其礦物為Cu、Zn+Pb、Au、Ag；后經(jīng)鉆探工程驗(yàn)證，在埋深100-110m處及200m處均見(jiàn)到致密黃鐵礦，作為電法勘探來(lái)講也達(dá)到了地質(zhì)目的。此述成果不但說(shuō)明了在石青硐地區(qū)有較強(qiáng)的找礦遠(yuǎn)景，也說(shuō)明了偽隨機(jī)多頻激電法與常規(guī)激電法相比，其提供的信息更豐富，為區(qū)分硫化物與碳質(zhì)巖層提供了可靠信息，為解決激電異常源屬性向前邁進(jìn)了一步，為火山巖地區(qū)找礦提供了新的方法和技術(shù)。白銀廠外圍甘肅永登縣石青硐礦區(qū)燕麥溝地區(qū)

雙頻激電中梯裝置視幅頻率等值線圖（比例尺1：1000）異常區(qū)II異常區(qū)I白銀廠外圍甘肅永登縣石青硐銅鉛鋅多金屬礦

燕麥溝測(cè)區(qū)170點(diǎn)/6線偽隨機(jī)五頻激電五極測(cè)深圖（比例尺1：1000）1030507090110130150170190（L/2）m點(diǎn)號(hào)12345白銀廠外圍甘肅永登縣石青硐銅鉛鋅多金屬礦

燕麥溝測(cè)區(qū)170點(diǎn)/8線偽隨機(jī)五頻激電五極測(cè)深圖1030507090110130150170190（L/2）m12345白銀廠外圍甘肅永登縣石青硐銅鉛鋅多金屬礦

燕麥溝測(cè)區(qū)170點(diǎn)/10線偽隨機(jī)五頻激電五極測(cè)深圖1030507090110130150170