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GDP32与某电法仪器的CSAMT和AMT效果比较

    GDP32与某电法仪器的CSAMT和AMT效果比较

    一.GDP32与V8的CSAMT试验
     
    1. 内蒙古西乌旗大乌兰林场3700线CSAMT试验
     
    1)试验工作说明:试验地点内蒙古西乌旗大乌兰林场,时间2012年4月下旬,试验在同一测线和使用标量装置和AB位置、供电电流相同、测点点位相同、MN距相同进行。GDP-32II由北京桔灯地球物理勘探有限公司完成,V8由内蒙古有色物探公司完成。测线跨越上二叠统林西组变质岩系与黑云母二长花岗岩接触带,变质岩中夹有炭质板岩。
     
    2)相同测点卡尼亚电阻率和阻抗相位曲线:
    a)3700线400点卡尼亚电阻率和阻抗相位曲线。
     
    图1  3700线400点,左图GDP32的卡尼亚电阻率、阻抗相位曲线,右图V8的卡尼亚电阻率、阻抗相位曲线。
     
    由图1可知,曲线中、低频频段,GDP32与V8基本相同,高频频段V8的卡尼亚电阻率和阻抗相位值均出现随频率的增高而连续急剧下降,且7680Hz和9600Hz的2个频点的阻抗相位值已降至负值。
     
    b)3700线820点卡尼亚电阻率和阻抗相位曲线
     
    图2  3700线820点,左图GDP32卡尼亚电阻率、阻抗相位曲线,右图V8卡尼亚电阻率、阻抗相位曲线。
     
    由图2可知,GDP32和V8的中、低频频段曲线仍然基本相近,同样高频频段V8的卡尼亚电阻率和阻抗相位也是随频率的增高而连续下降,V8的5120Hz、7680Hz和9600Hz的3个频点的阻抗相位均降至负值。
     
    3)3700线的卡尼亚电阻率和阻抗相位剖面。
    图3  3700线GDP32卡尼亚电阻率剖面(左上图)、V8卡尼亚电阻率剖面(右上图)和GDP32阻抗相位剖面(左下图)、V8阻抗相位剖面(右下图)。
     
    由图3可知,GDP32的卡尼亚电阻率与阻抗相位值相关性好。V8的8192Hz以上频率的卡尼亚电阻率值明显偏低,它与剖面跨越地段为岩石裸露区或仅局部有不足10米的第四系覆盖层的高阻为主的变质岩和花岗岩地质情况不符。V8的阻抗相位在高频和低频都出现负值,尤其在4096Hz以上频率出现大片负值表明其存在问题。
     
    4)3700线GDP32、V8的二维反演电阻率剖面和模型计算结果
      
    图4  3700线GDP32(左图)、V8(中图)的二维反演电阻率剖面和模型(右图)计算结果
     
    由图4可以看出,GDP32和V8的二维反演结果大体一致,维有V8在埋深200m~600m段低阻异常向小号点扩展和有分支现象。此外,V8反演的电阻率偏低及近地表的电阻率值低和比较凌乱。GDP32的反演结果更接近与模型计算的结果。
     
    2. 广东省云浮市大降坪铅锌金矿16线CSAMT对比试验
     
    1)地质简况:矿体赋存于震旦系大绀山组d段炭质变质石英砂岩和绀山组b段云母石英砂岩中,黄铁矿体为块状矿体,其下部和小号点段赋存含金银铅锌矿体,黄铁矿体和含金银铅锌矿体有众多的钻孔控制。
    图5  广东省云浮市大降坪铅锌金矿16线地质剖面简图

    2)同测点曲线对比:
    a)394点的卡尼亚电阻率和阻抗相位曲线
     
    图6  494点GDP32卡尼亚电阻率、阻抗相位曲线(左图)和V8卡尼亚电阻率、阻抗相位曲线(右图)
     
    由图6可以看出,两者差异大。其一,GDP32频点较稀,V8频点密。其二,GDP32在8Hz出现过渡区低谷,V8的过渡区低谷则出现在42.7Hz。其三,GDP32的卡尼亚电阻率自16Hz以后,随频率增高而升高,阻抗相位虽有降低,但变化不大。V8的53.3Hz以下卡尼亚电阻率和阻抗相位值变化不大,过渡区和近区特征表现不明显,从53.3Hz~3840Hz卡尼亚电阻率虽出现上升,但部分频段上升缓慢并自5200Hz开始下降,阻抗相位值自128Hz向高频显著减小,尤其是3072Hz~7680Hz的减小变化更加急剧。
     
    b)398点卡尼亚电阻率和阻抗相位曲线
     
    图7  494点GDP32卡尼亚电阻率、阻抗相位曲线(左图)和V8卡尼亚电阻率、阻抗相位曲线(右图)
     
    由图7可以看出,两者差异很大。首先,GDP32的过渡区和近区特征突出,V8则不出现过渡区和近区。其次,V8在3840Hz至9600Hz阻抗相位同样随频率增高而减小,且变化急剧。
     
    c)510点卡尼亚电阻率和阻抗相位曲线
     
    图8  510点GDP32卡尼亚电阻率、阻抗相位曲线(左图)和V8卡尼亚电阻率、阻抗相位曲线(右图)
     
    由图8同样可以看出,两者差异同样大。GDP32的过渡区和近区特征表现突出,V8看不到过渡区和近区,V8在3840Hz至9600Hz的卡尼亚电阻率和阻抗相位值都随频率增高而减小。
     
    3)广东省云浮市大降坪铅锌金矿16线卡尼亚电阻率和阻抗相位剖面:
    图9广东省云浮市大降坪铅锌金矿16线卡尼亚电阻率和阻抗相位剖面:左上图GDP32卡尼亚电阻率剖面,右上图V8卡尼亚电阻率剖面;左下图GDP32阻抗相位剖面,右下图V8阻抗相位剖面。
     
    由图9可以看出,GDP32卡尼亚电阻率和阻抗相位对应关系好,过渡区、近区显示清楚,V8表现较差,尤其是在黄铁矿体所在的494点至524点地段的表现更差。
     
    4)二维反演结果对比:
    图10  广东省云浮市大降坪铅锌金矿16线二维反演电阻率剖面,左图GDP32二维反演电阻率剖面,右图V8反演电阻率剖面。
     
    由图10可以看出,GDP32的反演电阻率与地质剖面对应较好,V8对应较差,而且V8反演的低阻异常范围偏大,低阻异常深度偏深。
     
    3. CSAMT试验小结:
    内蒙古西乌旗大乌兰林场3700线和广东省云浮市大降坪16线的CSAMT试验对比表明,尽管GDP32的频点密度相对小,但是仍有较好的分层能力。V8的频点密度虽然较高,但是其分层效果并未获得好处。此外,V8的高频和低频的数据都有失真现象,4096Hz以上频率的数据不可用。
     
    二.AMT试验结果对比
     
    1.试验工作说明:
    试验工作由核工业航测遥感中心使用Zonge公司的GDP32和凤凰公司的V8于2015年6月28日和29日在相同地点进行,测点点距50米,采用矢量装置,各自完成6个测点,由于室内回放发现GDP32的TE方向的数据有问题,经检查是该方向的磁探头缺失校准数据所致,故本次仅就TM数据进行比对。
     
    2.各测点曲线对比:
    图11   0号点GDP32卡尼亚电阻率、阻抗相位曲线(左图)和V8卡尼亚电阻率、阻抗相位曲线(右图)
     

    从图11可以看出:0号点GDP32的卡尼亚电阻率曲线和阻抗相位曲线光滑,特征点相互对应好,有很强的电性分层指示能力,在8Hz附近仍能显示出高相位电性层的存在,不过GDP32的高频段和低频段的相位值离差都较大。0号点V8的卡尼亚电阻率和阻抗相位在中、高频段出现强干扰或数据缺失,中、低频段的卡尼亚电阻率出现分段性脱节,低频段无论卡尼亚电阻率还是阻抗相位值都显得相当凌乱,100Hz以下已无分层能力。
     
    图12   50号点GDP32卡尼亚电阻率、阻抗相位曲线(左图)和V8卡尼亚电阻率、阻抗相位曲线(右图)
     
    从图12可以分别看出:50号点GDP32的中、低频段虽然部分频段频点稀疏或部分频点缺失,但是其卡尼亚电阻率曲线和阻抗相位曲线的连续性仍然较好,特征点对应性强,显示了多层电性层特征。50号点V8的卡尼亚电阻率曲线看起来曲线光滑,但缺少分层能力。
     
    图13   100号点GDP32卡尼亚电阻率、阻抗相位曲线(左图)和V8卡尼亚电阻率、阻抗相位曲线(右图)
     
    从图13可以看出:100点GDP32的1Hz以上的卡尼亚电阻率和阻抗相位曲线连续性好,多层特征明显。100号点V8由于数据采集原因,数据点分布十分凌乱。
     
    图14   150号点GDP32卡尼亚电阻率、阻抗相位曲线(左图)和V8卡尼亚电阻率、阻抗相位曲线(右图)
     
    从图14可以看出,150点GDP32的卡尼亚电阻率和阻抗相位曲线连续性好,多层特征明显,1Hz至100Hz段最少可分辨出2至3层。150点V8的卡尼亚电阻率和阻抗相位曲线在几十赫兹段和2Hz以下低频段出现明显的强干扰,数据曲线十分凌乱,100Hz以上特征点不明显和100Hz以下的分层能力极差。
     
    图15   200号点GDP32卡尼亚电阻率、阻抗相位曲线(左图)和V8卡尼亚电阻率、阻抗相位曲线(右图)
     
    从图15可以看出,200点GDP32的卡尼亚电阻率和阻抗相位曲线连续性好,显示出多层曲线特征,在10Hz上下仍显示有可识别的单层电性层。200点V8的卡尼亚电阻率和阻抗相位曲线在几十赫兹至1300Hz段存在明显的强干扰和整曲线的分层能力差。
     
    图16   250号点GDP32卡尼亚电阻率、阻抗相位曲线(左图)和V8卡尼亚电阻率、阻抗相位曲线(右图)
     
    从图16可以看出250点GDP32的卡尼亚电阻率和阻抗相位曲线连续性好,并显示出多层曲线特征,仅就出现的阻抗相位的峰值点,就可以对整个测量频段划分出7个电性层。V8的卡尼亚电阻率和阻抗相位曲线在几十赫兹段和2Hz以下段有明显的干扰,整个观测频段的分层能力差。
     
    3.AMT试验对比结果小结:
    小结:
    实验对比结果表明:尽管V8在AMT测量中,频点多(1个级次13个频点),GDP32的频点相对少(1个级次8个频点),和V8的曲线常常显示得十分光滑,但实际结果表明,无论根据卡尼亚电阻率曲线还是阻抗相位曲线的分层能力看,GDP32要比V8要强。此外,由实测数据可知,GDP的抗干扰能力优于V8。
     
    注:数据编辑处理、成图和文字说明均由北京桔灯地球物理勘探有限公司周安昌完成。