對稱四極測深AB/2距的有效探測深度改算模型

秦飛，趙明亮，李慶華，陶琳

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對稱四極測深AB/2距的有效探測深度改算模型

秦飛1，2，趙明亮1，李慶華1，陶琳1

（1. 四川省地質礦產勘查開發局四〇三地質隊，四川 峨眉 614200；2. 成都理工大學，成都 610059）

在學習總結前人對常規電法對稱四極測深AB/2距有效探測深度研究成果的基礎上，結合多年實際工作經驗，得出同一測區，隨著AB/2距不斷增加其探測有效深度的變化規律曲線為一條“類似反正切函數曲線，曲線函數式為：H=K·arctg(（AB/2）/N)；當 AB/2逐漸增加，初始段是近似正比增加，隨后有效探測深度增加越來越小，最后段增加值趨于0。根據以上理論建立了對稱四極測深AB/2距的有效探測深度深度改算模型圖，并在模型圖上劃分出了有效區、過渡區、無效區，該模型圖對實際工作有較好的指導作用。

電法勘探；四級測深；AB/2距；深度改算模型

電阻率法的有效探測深度的影響因素較多，主要取決于以下四個方面：一是被探測地質體本身的因素，如大小、形狀、埋深及與圍巖的電阻率差別；二是供電電極距（AB/2）的大小；三是觀測精度；四是地形和不均勻體的干擾。常規電法到底能測多深，這一問題一直困惑著眾多的地球物理工作者，不少學者對這一問題進行了較多的研究，也取得了一定的進展。關于供電AB/2電極距與有效探測深度關系的問題，在理論上伸縮性很大，很難定出統一標準，但在小區域內，總會有一定的規律性，摸索認清出它們之間的規律，對于指導我們的實際工作具有較大的意義。

Schlumberger(1932)提出了不同情況下對稱四極測深供電AB/2距與勘探深度的關系，認為一般情況AB/2距等于深度，有覆蓋層（兩層）的情況下AB/4距等于深度，復雜的水平多層情況下AB/8距等于深度。趙和云、錢家棟等人在1982年對電阻率法中勘探深度和探測范圍的理論討論和計算時指出，在均勻介質、四極對稱裝置最大深度可達極距AB的1.5倍。河南省地礦廳第一地質調查隊李治時等人開展激電對稱四極測深方法確定黃土覆蓋層下砂巖中的富水深度，其深度是用AB/2乘以校正系數K（工區AB/2最大極距250米，K值是1.27），工程驗證精度均較高。內蒙古自治區哲里木盟水利處的魏盎等人根據多個鉆孔工程驗證（202個鉆孔）總結出AB／2與勘探度度關系，認為按1～0.33的分段改正系數進行改正其效果較好。黑龍江省肇州縣水務局的麗紅等人經過3年上千個點的測量證實，以AB／2為測量深度，當AB/2距小于200m時，工程驗證誤差較小。山東省水利科學研究院劉春華等人在基巖地區找水工作中，歷時30余年，對AB/2距代表的深度進行了總結，用電阻率找水基巖地區AB/2分段深度修正系數是1～0.5（AB/2距在500m以內）。

1 AB/2距的有效探測深度確定的幾個實例

例1：2003年，我隊在四川會東淌塘銅礦，采用（雙頻激電）測深，在地形線下直接作圖法形成的原始圖上，根據異常頂部標高推出見礦深度200m，工程驗證220m見厚大的隱伏礦，誤差20m。

例2：2005年，我隊在會東鐵柳鉛鋅礦，采用（雙頻激電）對稱四極測深，在地形線下直接用AB/2距為深度作圖，高極化異常區推測為極化體的頂部埋深206m，后經工程驗證見礦，誤差1m。

例3：2008年，我們在巴塘夏塞銀鉛鋅礦區開展激電對稱四極測深，實達深度用K *AB/2，K值的確定，用已知勘探線（數個鉆孔工程控制）上方法試驗，用實測AB/2距作圖與已知對比，不斷的修改擬合而得出分段改正的K值系數，其結果如下：

①當AB/2距≤50m時，K=1；②當AB/2距 51～100m時，K=0.93；③當AB/2距 101～150m時，K=0.88；④當AB/2距 151～200m時，K=0.8；⑤當AB/2距 201～250m時，K=0.7；⑥當AB/2距 251～300m時，K=0.6。用上述方法作分段改正，在礦區外圍推測的極化體，經工程驗總體誤差較小。

例4：四川神白玉有熱礦區在39線開展雙頻激電測量，用AB/2距作圖，激電異常頂部埋深為400m，結合地質進行鉆孔工程驗證，在異常體順延深度至550米處鉆孔揭露見金屬硫化礦。

2 AB/2距的有效探測深度變化規律認識

從上述文獻成果并結合多年工作經驗，認為AB/2距在不同地質條件下實際探測深度也有較大差異。在同一條件下，AB/2距的有效探測深度的變化規律是一條“類似反正切函數曲線”（即曲線為：H=K·arctg(（AB/2）/N)，其變化規律如下：

1）AB/2距較小段，即10～100m段，AB/2距與實際深度基本相同。

2）AB/2距100～300m段，AB/2距比實際探測的有效深度要逐漸偏小； AB/2距的從100增加到300m這段，大部分情況近似等比增加。

3)AB/2距300～500m段，增加AB/2距對應增加的有效探測深度很小。

4)AB/2距大于500m后，隨著AB/2距的增加有效探測深度增加的更小，且數據質量較差。

5)無論測區地電情況多好或多壞，當AB/2距增大到一定程度后（大約是300～800m后不同地質條件深度不同），難以采集到有效數據。

3 AB/2距的有效探測深度改算驗模型建立與使用

依據總結認識規律性，依據Y=K·arctan（x/N）函數曲線，取不同的K、N值可得出不同形態的反函數曲線來。實際情況的是多種，概略地將野外不同測區的情況大致劃分為9種，從而繪制出9條對稱四極測深AB/2距有效探測深度改正曲線。其中：

曲線H1=80×arctg（（AB/2)/100)，代表探測深度特淺測區的改正曲線;

曲線H2=100×arctg(（AB/2)/120)，代表探測深度極淺測區的改正曲線;

曲線H3=130×arctg(（AB/2)/140)，代表探測深度十分淺測區的改正曲線;

曲線H4=160×arctg(（AB/2)/160)，代表探測深度比較淺測區的改正曲線;

曲線H5=190×arctg(（AB/2)/180)，代表探測深度略淺測區的改正曲線;

曲線H6=220×arctg(（AB/2)/200)，代表探測深度一般測區的改正曲線;

曲線H7=250×arctg(（AB/2)/220)，代表探測深度較深礦測區的改正曲線;

曲線H8=280×arctg(（AB/2)/240)，代表探測深度比較深測區的改正曲線;

曲線H9=310×arctg(（AB/2）/260)，代表探測深度十分深測區的改正曲線。

另外，依據生產工作經驗，在模型圖上劃分出有效區、過渡區、無效區，其中，有效區AB/2距相對較短，無效區AB/2距相對較長，在生產使用時應注意如下幾點：

1）建立的9條對稱四極測深AB/2距有效探測深度改正模型曲線，曲線形態為一條類似反正切函數曲線，各曲線高低不同主要反應各個測區探測地質體本身不同以及各個測區具體電性結構條件的差異性，使其同一方法技術在同一礦區AB/2距的有效探測深度隨著極距的不斷培加也會發生不同的變化。

2）實際工作中，通過測區已知工程的驗證情況或相鄰地區的工作經驗選擇圖1中的具體改算曲線進行改正，也可試選多條曲線進行改算成圖對比其效果后擇優選一。

3）將模型圖中的每條改正曲線視為磁法勘探的某天的日變曲線（AB/2視為時間，改正深度視為T），用一般的磁法軟件可實現快速自動改正；當然還可將模型圖編程，改正時實現快速自動化。另外，還可直接用建立的反正切函數公式，在excel電子表格中計算。

4）對這一模型認識后，結合各個礦區具體情況，在工作設計時便于選擇比較符合實際的最大AB/2極距，特別注意，不能為了得到人為想象的有效探測深度無條件地將AB/2距設為很大，必將是一個費力不起作用的結果。

激電對稱四極測深AB/2距有效深度計算模型圖

H1~H9：由淺到深不同深度的測量曲線 Ⅰ：有效區（數據易采集，讀數穩定）Ⅱ：過渡區（視情況選用數據） Ⅲ：無效區（數據采集困難且讀數不穩定）

4 結語

在常規電法勘探的方法理論和實際應用中，國內外許多研究者提出了各種校正方法，筆者在分析和研究前人已取得的成果基礎上，我們得出了對稱四極測深AB/2距探測的有效探測深度的變化可根據“H=K·arctg(（AB/2）/N)”反正切函數曲線進行修正，并建立了AB/2距的有效探測深度改算模型圖，實際工作中使用時選好模型圖中的具體曲線，就可對AB/2距的有效探測深度進行快速改算，就能更加有效地反映接近真實深度的信息來指導探礦工程的布設,從而提高電法勘探找礦效果。

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Calculating Model For Effective Detection Depth of Symmetric Four-Pole Sounding

QIN Fei1,2ZHAO Ming-liang1LI Qing-hua1TAO Lin1

(1-No. 403 Geological Team, BGEEMRSP, Emeishan, Sichuan 614200; 2-Chengdu University of Technology, Chengdu 610059)

Change in effective detection depth of symmetric quadrupole sounding with increase in AB/2 in the same test area is shown by a curve similar to the arctangent function. The curve functional expressionis H=K·arctg ((AB/2)/N). The initial segmentof the curve is a positive correlation curvewith increase in AB/2 distance, but the added value of the terminal tends to zero. Accordingly, a calculating model for effective detection depth of symmetric four-pole sounding is set up.

electrical sounding; four-pole sounding; AB/2 distance; calculating model of detection depth

2018-03-12

秦飛（1983-），男，四川峨眉人，物探工程師，成都理工大學地球物理學專業畢業，主要從事地球物理找礦工作

P631.3

A

1006-0995（2018）02-0325-03

10.3969/j.issn.1006-0995.2018.02.031