多測點對稱四極測深聯測布極施工方法及應用

賓金來，胡美蘭，王 坤，何培良

（河北省地質工程勘查院，河北 保定 071000）

目前在山區開展的各種礦產資源的地質找礦工作中，常規的對稱四極激電測深手段在實際找礦工作中應用仍然較為廣泛，但因其獨特的裝置形式，其缺點也很明顯，致使野外跑極工作量較大，加之山區地形起伏變化一般較大，它往往會導致測深布極較困難，導致工作效率低下，工作成本較高，經常造成實際生產費用超出項目預算費用，特別是在地形復雜區域更是如此。

隨著時代的進步和儀器設備的快速發展，人們對傳統對稱四極測深布極方法提出了更多的要求，對明顯制約本方法生產效率的施工不斷進行了改進和探索，甚至探索出高效的替代方法，如結合采用中梯裝置，采用聯合測深裝置(對稱四極 + 中間梯度)[1]進行測深。但因對稱四極激電測深方法解釋理論成熟，異常形態較直觀，且淺層分辨率較高，所以一般生產單位仍作為首選測深方法。

隨著多通道電測儀的應用以及反演軟件[2，3]的發展，硬軟件均為對稱四極測深布極施工方法的改進提供了有力支持，對明顯制約生產效率的傳統測深布極方法的革新提出新的解決思路。

多測點對稱四極測深聯測布極施工方法的應用，明顯加快了生產進度，極大的提高了對稱四極測深生產效率，同時在大極距時相鄰測點能采用中梯裝置進行測量，與不少學者進行的聯合測深裝置(對稱四極 + 中間梯度)相近，能獲取更多的深部地電信息，成效顯著，具有較高的實用價值。

1 傳統對稱四極測深布極方法

對稱四極激電測深是通過不斷加大供電極距,依次探測由淺到深不同地層的視極化率等參數 ,研究地層電性的垂向變化，可大致解決地質斷面和極化體空間分布問題，從而達到測深作用的一種探測手段，通常用于中梯裝置等面積性測量的異常研究或專門的剖面研究工作。

傳統對稱四極測深布極方法是依次布設供電極，如通常采用的對數間隔測深極距AB/2：3m、6m、9m、15m、25m、40m、65m、100m、150m、220m、340m、500m、750m、1000m，施 工時按上述距離由近至遠布設供電極(見圖1)，A極按A1、A2、A3A…14，B極按B1、B2、B3…B14順序依次布設供電極，完成測量后，測量極和供電極四個電極均同時間、同方向平移一個測點間距到下一個測點的測量電極及最大供電極距的位置，完成最大供電極距測量后，供電極均回返至測深極距表中上一次遠供電極距布設供電極，這樣邊收供電導線邊按極距表中由大到小順序布設供電極測量。實際工作中發現，深部340m以下極距雖然較稀，但實際布極時耗時較長，大部分時間耗費在布極的路程上，需160m至250m行程才布置1個測深極距進行測量。采用傳統的對稱四極測深施工方法，一般礦區每天最多完成2個測深點，地形不好時每天只能完成1個測深點。

圖1 傳統對稱四極激電測深布極施工圖

2 多測點對稱四極測深聯測布極施工方法

2.1 供電極聯測布極施工方法

經過不斷實驗與改進布極施工方法，采用多測點對稱四極測深聯測布極施工方法，逐步加快了生產進度，極大的提高了對稱四極測深生產效率，每天可完成4個測深點以上，在大極距時相鄰測點能同時采用中梯裝置進行測量，能獲取更多的深部地電信息，成效顯著。

多測點激電測深聯測布極施工方法，在小極距時按傳統測深布極方法施工，在大極距時按多測點激電測深聯測布極方法施工，在原160m至250m極距路程中加測4～7個相鄰測深點的測深極距點，不僅可取得對稱四極測深數據，相鄰測點能同時采用中梯裝置進行測量，生產效率得到明顯提高。

由圖2可知，多測點激電測深聯測布極施工方法中，A供電極分4個施工小組，在小極距時A供電極1組按傳統方法布設A1、A2、A3…A11，完成測量后，與下組供電線接好后回返依次布設340m極距2、3…7測點的供電極，其他組直接奔赴各自的布極區段，即從上個極距的第一個測點布置導線至本組布極區段第一個測點后等待安排，未通知布極時將間斷供電的供電線懸空安全放置。1組完成所有測點后2組開始測量，同1組一樣依次完成本極距的1、2、3…7測點的供電極，2組完成后3組開始測量，同樣的施工方法直至4個組完成所有極距測量；在小極距時，B供電極的第5組按B1、B2、B3…B11順序依次布設供電極，至大極距時后依次布設340m極距1、2、3…7測點的供電極，5、6和7測點與500m極距1、2、3點同點位依次先后測量，測量完成后再布設500m、750m及1000m極距各測點供電極。B供電極也可據地形條件的難易程度劃分成多個小組，方法可參照A供電極分組及施工方法，這樣不僅可加快施工進度，同時也避免了勞動強度過大容易造成安全事故的隱患。

圖2 多測點激電測深聯測布極施工圖

2.2 測量極布極施工方法

多通道電測儀的使用為本方法提供了極大的支持，據多通道電測儀通道數量和測量極距合理布置聯測的測點數量，將聯測的測點的不同測量極距的測量電極均同時布設好后，再布設測量導線至多通道電測儀，確認無誤后記錄好相應的測點和不同測量極距后再進行測量。

3 應用實例及優劣勢分析

3.1 多測點測深布極方法應用實例及優勢

在阜平縣謝地異常查證項目中，初步對多測點測深聯測布極方法進行了試驗，明顯的提高了測深工作效率。相對原有方法，在供電極AB布設過程中，減少了布極人員的移動距離，縮短了布極時間，大大減輕了布極人員的工作強度，工作效率提升明顯，保證了野外的施工進度。多測點測深聯測布極方法改變了以前按方位、距離布極的方法，改用預先讀取不同測點各極距坐標，再存入GPS導航到布極點位。在采用多通道電測儀以后，可同時提供多測點中梯剖面、中梯測深[4，5]及對稱四極測深數據，成為集多種裝置特點于一身的電法多參數綜合裝置，多通道電測儀的使用不僅可快速地取得豐富的電法數據資料，同時也極大地縮短了總的測量時間，明顯地減輕了測量人員的負擔，極大地加快了測量速度，效果良好，后經其他測區不斷改進，施工方法逐步完善。

多測點激電測深布極施工方法在地形條件不好地區優勢更加明顯，避免了多次往返布設供電導線；其次是改變以往粗放型的分組方法，其中一側跑極由1個組改為4個組，每組2人，由原來5人增至8人，在人員增加不多的情況下成倍提高效率。

3.2 多測點測深布極方法劣勢

雖然多測點測深布極方法優勢明顯，但對專業人員能力及素質有更高的要求，尤其是對測量人員的指揮協調能力有了更高的要求。布極分組的增多，增加了工作調度的難度，各組供電線聯通后多帶電狀態，生產安全有更高要求。聯測的各測點測量極的布極也增加了工作的復雜性，這就要求每個測點的不同極距的測量線纜及連接要標記清晰明確，杜絕容易出現的測量線纜的混亂。

4 結論

（1）在山區開展電法工作，多測點對稱四極測深聯測布極施工方法是提高生產效率的一個關鍵，在地形起伏較大的山區應用此方法效果更加明顯。多通道電測儀的使用，為多測點對稱四極測深聯測布極方法的實施提供了方便，在多個電測深點上可同時（連續）觀測，大幅降低了總的觀測時間，提高工作效率。

（2）多測點對稱四極測深聯測布極施工方法不僅可大幅提高工作效率，同時也可取得豐富的電法數據資料，具有較高的實用價值。聯測布極施工方法的應用，明顯地縮短了布極人員布設導線路程，減輕了布極人員的負擔，避免了多次往返穿越地形危險地段，在安全生產方面也具有重要意義。