[地质矿产标准]-DZ_T 0187-1997 地面瞬变电磁法技术规程.pdf
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1、I c s 0 7 . 0 6 0 备案号: 5 0 8 -1 9 9 7 I l z 中华人民共 和 国地质矿 产行 业 标准 D z / T 0 1 8 7 一 1 9 9 7 地面瞬变电磁法技术规程 1 9 9 7 一 0 7 一 0 1 发布1 9 9 8 一 0 1 门 5 实施 中华人民共和国地质矿产部发 布 D z / T 0 1 8 7 一1 9 9 7 前言 本标准规定了 地面瞬变电 磁法工作的 基本要求和技术规则。 本标准为国内 首次制订的行业标准, 是 根 据 我 国 推 广 应 用 瞬 变电 磁 法的 经 验 及 工 业部 门 试 行 的 有 关 技术 规定 编 写 的
2、 。 本 标 准 采 用 的 技 采 符 号、 图式、 图例及用色标准均引用G B / T 1 4 4 9 9 -9 3 , G B / T 0 0 9 6 -9 3 。 标准中的附录 A为标准的附录, 附录 B为提示的附录。 本标准由全国地质矿产标准化技术委员会物探化探分技术委员会提出和归口。 本标准由中国 有色金属工业 总公司物化 探管理中心和中南工业大学负责 起草。 本标准起草人: 齐文秀、 牛之琏。 本标准由全国地质矿产标准化技术委员会物探化探分技术委员会负责解释。 中华人民共和国地质矿产行业标准 D Z / T 0 1 8 7 一 1 9 9 7 地面瞬变电磁法技术规程 范围 本标准
3、规定了地面瞬变电磁法工作的基本要求和技术规则。 本标准适用于中、 小功率磁 源瞬变电磁仪设备进行良 导电目 标物勘查及地电测深。 主要应用于固 体 矿产勘查。其中的技术规则也适用于水文、 工程勘测。 弓I 用标准 下列标准包括的条文, 通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。在标准出版时, 所示标准均为 有效。所有标准都会被修订, 使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。 GB / T 1 4 4 9 9 -9 3地质矿产地球物理勘查技术符号 DZ / T 0 0 6 9 -9 3地球物理勘查图图式图例及用色标准 总则 3 . 1 瞬变电磁法是基于电性差异, 利用不接地回线或接地线
4、源向地下发送一次脉冲电磁场, 利用线圈 或接地电极观测二次涡流磁场或电场的方法。主要用于寻找低阻目标物. 研究浅层至中深层的地电结 地面瞬变电磁法常用工作方式与装置 剖面法的基本装置形式 . 1 重叠回线装置 0,勺亡门艺 构3.33 a )示意图 三 三 兰 奋 ( 同 时 移 动 ) 仆一即 b 观测参数, 用R 二 回线观测 V / 1 或 B / I 2 . 1 . 2 中心回线装置 a )示意图 中华人民共和国地质矿产部1 9 9 7 一 0 7 一 0 1 批准 1 9 9 8 一 0 1 一 1 5 实施 I D Z / T 0 1 8 7 一 1 9 9 7 止 匕 u . (
5、 同 时 移 动 ) /- - 7 7 图 2 b ) 观测参数: 用 R , 线圈观测 1 至 3 个分量的 V / 1 或 B I I 32 . 1 . 3 偶极装置 a )示意图 了 ,. 尺. 一观测参数: 用R 二 线圈观测Z分量的V / I 或 B / I 3 . 2 . 3 地一 井法基本装置形式 3 . 2 . 3 . 1 单r, 框装置 a ) 装置示意图 D Z / T0 1 8 7 一 1 9 9 7 导体 图 5 b ) 观测参数: 用R : 线圈( 探头) 分别观测井轴 分量或多分量的V / I 或B 1 1 2 . 3 . 2多 T: 框装置 R 乃体 导 图 6
6、b ) 观测参数: 当T : 框分别布置在不同位置时, R : 线圈( 探头) 观测井轴分量或多分量的V/ 1 或B/ I 3 . 3 瞬变电磁法的应用范围 a )金属矿产及某些非金属矿产勘查; b ) 地质构造研究; 。 ) 煤田、 油气田以及地热田勘查; d ) 水文地质及工程 地质勘查; e )寻找地下管线及地下人文遗迹。 4 技术设计 4 . 1 工作任务 4 . 1 . 1 瞬变电磁法的具体任务应由任务书明确规定。任务书的内容应包括: a )项目名称、 工作地区和范围; b ) 工作 目的、 勘查对象; 。 )工作比例尺、 技术经济指标; d ) 提交的 成果资料 及时间。 4 .
7、1 . 2 根据任务书工作地区的地质、 地球物理条件及其他有关资料编写设计书.其内容应包括: a ) 任务及目 的要求; b ) 地质、 地球物理特征; 。 ) 工作 方法与技术; d ) 提交的 成果; e ) 技术经济指标. 4 . 2 资料收集 D z / T 0 1 8 7 一 1 9 9 7 a ) 工作地区的人文、 气象、 交通等方面的资料; b ) 工作地区的 地形、 地貌等; c )工作地区的地质和地球物理资料等。 4 . 3 方法有效性分析 4 . 3 门确定瞬变电 磁方法的 地质任 务或施工项目, 在考虑勘查工作需要的前提下, 首先要分析是否具 有一定的地电条件, 勘查目标
8、与围岩之间是否存在明显的电性差异。 4 . 3 . 2 正演模拟, 是论证方法有效性和开展野外试验工作的依据, 正演所选取的地电断面类型及参数 要以已知地段及不同工作区的实际断面为参考, 一般可由正演模拟求得最佳工作装置及其 尺寸。 4 . 3 . 3 凡属下列情况之一者, 只宜列为试验项目: 4 . 3 . 3 门寻找深部矿、 难识别矿及间接寻找目标物等情况下, 尚未进行瞬变电磁法试验工作, 方法有效 性尚不明确的新区。 4 . 3 - 3 . 2 外来电磁噪声干扰较严重, 使用现有仪器及观测方法的效果受到影响的地区。 4 . 3 . 3 . 3 探测目标与围岩之间的电性差异较小, 或探测目
9、标物的相对规模不大, 埋深较大, 不能肯定是 否能测出目标物异常响应的地区。 4 . 4 工作装置、 发送回线边长和时窗范围的选择 4 . 4 门剖面法的工作装置及发送回线边长的选择 4 . 4 . 1 . 1 重叠回线装置: 重叠回线装置是适于轻便型仪器的工作装置, 主要应用于地质普查或矿产勘 查工作。一般情况下, 回线边长L大约等于探测目标的最大埋深。 4 . 4 . 1 . 2 中心回线装置要求同4 . 4 . 1 . 1 , 4 . 4 . 1 . 3 大定源回线装置: 大定源回线装置是探测深度较大 , 对探测目标的分辨能力较强的装置, 主要 应用于详查或矿产勘查工作。发送线框依据探测
10、深度, 一般在1 0 0 m X 2 0 0 m至3 0 0 m X 6 0 0 m范围内 选用。通常长边平行地质体走向敷设。 4 . 4 . 1 . 4 偶极装置: 常用的偶极装置有同线偶极装置及定源旁线偶极装置两种。前者主要适用于陡倾 斜良导 目标物的探测。定源旁线偶极装置是适用于确定目标物埋深、 倾角及形态等几何参数的装置, 发 送线圈固定放置于目标物走向线上, 接收线圈沿垂直目标物走向的剖面观测。 4 . 4 . 2 测深法的工作装置、 发送回线边长、 偶极距的选择和发送电流的选择 瞬变电磁测深的最佳工作装置是中心回线装置, 发送回线边长和发送电流可参照公式( 1 ) 合理确 定。中心
11、回线装置估算极限探测深度( H) 的公式为: U一二 二 I 2 I P 1 i / s, , 一 。 ( 一 不 一 (1) I= RmN 式中: I 发送电流; L 发送回线边长; p 1 上覆电阻率; 7 - 最小可 分辨电平, 一般为。 . 2 - 0 . 5 n V / m ; R m -最低限度的信噪比; N噪声电平。 4 . 4 . 3 时窗范围的选择 时窗范围的确定, 取决于测区内所要探测的目 标物的规模及电 性参数的 变化范围, 地电 断面的类型 及 层参数, 勘探深度等 诸多因素, 具体时窗范围 应通过生产 试验确定。 4 . 5 测区、 测网和比例尺 4 . 5 . 1
12、测区范围的确定 测区范围应根据工作任务和测区的地质矿产及以往物化探工作程度合理确定。并考虑以下因素: D z / T 0 1 8 7 一 1 9 9 7 。 ) 探测目 标物的规模、 埋深及与围岩的电 性差异, 应保证所得到的异常完整性及周围有一定范围 的正常背景场; b )测区范围应尽可能包括已知区, 不同年度的测区相衔接 ; 。 )大定源回线装置不同发送回线的测区范围相衔接时, 必须有一定的重迭面积。 4 . 5 . 2 测网和比例尺的选择 a )部面法装置, 测网的选择, 以能发现有意义的最小异常, 能在平面图上清楚地反映出探测对象的 位置和形态为原则, 估计到野外施工的方便, 对于中心
13、回线装置、 重叠回线装置的情况下, 线距一般为回 线边长L 或2 L , 点距为L或L / 2 , L / 4 , 工作比例尺由 地质工作任务确定, 普查或详查均可选择此装置 工作。 对于大定源回线装置, 点距一般为1 0 m-2 0 m, 对于偶极装置偶极距一般为息距的2 -4 倍. 点距 一般为2 0 m - 4 0 m , b )测深法装置, 开展面积性工作时, 常用比例尺和测网密度参照表 1 , 表 1 比例尺测线 间距沿测线点距测点数/ k m 1:5万0 . 5 k m-2 km0 . 5 km-1 km4 .1 / 2 1:2 .5万0. 25 km-1 k m 0 . 2 5
14、k m-0 . 5 k m1 6 . 2 1:1万1 0 0 m - 5 0 0 m1 0 0 m - 2 5 0 m1 0 0 - 1 8 1 : 5千5 0 m - 2 5 0 m5 0 m - 1 0 0 m 4 0 0 - -4 0 1 : 2千 2 0 m - 1 0 0 m2 0 m - 5 0 m2 5 0 0 - 2 0 0 4 . 5 . 3 专门及精测剖面 根 据 地 质 任 务 、 综 谷 研 究 和 推 断 解 释的 需要 , 合 理 布 设 专门 剖 面 和 精 测 剖 面。 4 . 5 . 3 . 1 在所有正式面积性工作中, 应布设典型剖面。剖面布置在能反映测区不
15、同地层、 岩体、 构造和 矿产的地方, 最好与已知地质剖面重合. 4 . 5 - 3 . 2 对异常作定量或半定量解释时, 应布设精测剖面。 a ) 剖面应垂直于异常走向; b ) 通过异常中心, 或尽可能 与勘探线重合; c )剖面长度要超出所研究的异常范围; d ) 点 距和观测 精度要 求应能够保证清晰完整的反映异常细节; e ) 精测剖面上除了使用面积测量工作装置观测外, 一般还应布置其他装置的瞬变电磁测深工作, 发送磁矩依据探测目标物的深度而定, 点位根据研究断面的详细程度而定。 4 . 6 工作精度 4 . 6 . 1 设计地面瞬变电磁法工作精度时, 应遵循下述两点; 4 . 6
16、. 1 . 1 应考虑能够观测与分辨勘查对象所产生的最弱异常, 一般应使最大误差的绝对值小于任何有 意义异常的 1 / 3 ; 4 . 6 . 1 . 2 应根据仪器的技术 性能合理设计, 其总精度不应超过现有仪器设备所能达到的精度. 4 . 6 . 2 地 面瞬 变电磁法 工作的总精度以均方相对 误差来衡量, 分级列于表2 。 表 2 级别 V/ 1或B/ I总均方相对误筹 有 位 差 一无 位 差 A 一 1 0 % I一5 0 0 B一 1 5 %一1 0 % 注: 表 2 中无位差( 无点位误差) 是V/ I 或 B / I的观测误差和其他误差的至加, 如, 外界电磁噪声的变化, 仪器
17、 不稳定引起的误差.有位差( 有点位误差) 是装t和无位误差的盈加, 装f误差是测地误差和布线、 布点不 准引起观测值变化的误差 D z / T 0 1 8 7 一1 9 9 7 对于使用晚期观测数据时, 一般可采用不大于噪声电平 3 倍的均方绝对误差来衡量。 在要求高精度 和进行定量计算时, 可采用不大于噪声电平 2 倍的均方绝对误差来衡量。 4 . 6 . 3 工作精度可根据工作任务及工作装置的特点, 以取得较好的地质效果和经济效益, 可选择某一 观测精度或A. B之间的中等精度。 4 . 了 生产试验工作 凡属新区开展工作, 在正式生产之前 , 应首先进行生产试验工作, 并在设计中明确试
18、验任务、 方法技 术及工作量, 其要求是: a )了解矿区内已知矿体上的异常响应特征, 包括异常强度、 形态、 范围、 时间特性、 时窗范围、 地质 噪声及信噪比等; b ) 查明外来电磁噪声电平及干扰特征, 选择和确定迭加次数; 。 ) 检查工作精度、 测网密度、 工作装置及回线边长等选择是否合理。 4 . 8 测地工作 4 . 8 . 1 地面瞬变电磁法测地精度、 测点位置的质量指标列于表 3 , 表 3测地工作精 度 级别 平面点位限差 幻I nl 剖面相邻点距误差 % 测深 相对高程限差 日飞 m 限差均方相对误差 点位均方相对误差 % 测线方向高程测量 A2 . 06335 0 V2
19、 B2 . 51 0551 0 0 V 4 . 8 . 2 点距及发送回线边长大于 1 0 0 m的重叠回线装置、 中心回线装置、 测深装置、 大定源回线的角 点, 在地面目标物明显的条件下, 可用 1 : 1 0 0 0 0 或更大比例尺的地形图定点, 定位精度级别参照表 3 中B 0 4 . 8 . 3 测深装置对于发送回线角点点位精度级别参照表 3中B ; 对于接收回线角点及中心点点位精度 级别参照表3中A, 中心点要求观测高程。 4 . 8 . 4 对于专门精测剖面, 各种装置发送回线角点及中心点点位精度级别参照表 3中A, 中心点要求 观测高程。 4 . 9 电性参数测定和物理模拟试
20、验 4 . 9 . 1 为了解释异常, 必须对区内各类岩( 矿) 石进行电性参数测定。 4 . 9 . 2 电性参数测定方法, 应根据实际情况采用露头法、 标本法或测井法及已知点测深反演法。 4 . 9 . 3 样品测定数量, 每类岩( 矿) 石, 一般不少于3 0 块, 严格测定条件, 保证数据质量。 4 . 9 . 4 为更好地解释异常或解决某些特定的间题, 应进行物理模拟或数值模拟工作。物理模拟工作应 根据野外的实际地电断面条件, 符合相似性原理。 5 仪器装备的使用及维护 5 . 1 基本要求 5 . 1 . 1 依据地质任务合理选用仪器, 应考虑仪器技术性能的主要指标有: 能适应的工
21、作装置; 发送机的 最大工作电压及电流; 接收机的时窗范围, 通频带宽度, 动态范围, 灵敏度及同步方式等。 5 . 1 . 2 所有仪器设备, 应指定专人负责, 严格按说明书规定使用、 维护和管理。 5 . 1 . 3 仪器设备必须建立专门档案, 及时详细记录仪器故障情况和处理结果等。 5 . 1 . 4 仪器 设备必须存放在阴凉、 通风、 干燥、 无腐蚀性气体、 无强磁场等的地方, 使用和运输时要注意 保持仪器清洁、 干燥、 防震、 防曝晒。 6 D z / T 0 1 8 7 一1 9 9 7 5 . 1 . 5 每年开工前和收工后, 要对仪器设备进行一次全面检查、 维护和校准。 5 .
22、 1 . 6 仪器在施工期间, 除日 常 维护保养外, 每日 施工前后, 按仪器说明书要 求对仪器 性能进行检查。 5 . 1 . 7 非生产期间, 所有仪器均 须每一 个月 进行一次通电检查, 将检查结果存入仪器档案。 电瓶应按说 明书要求定期充电。 5 . 1 . 8 仪器设备所配备的零部件、 备件及工具要随仪器妥善保管, 不得作 其他使用。 5 . 1 . 9 仪器设备发生故障要及时检查。 5 . 2 发送系统 5 . 2 . 1 工作前应首先检查发送机, 发电机( 或电 瓶) , 控制器等各部 分的 联线是否 正确, 电缆有无短路和 断路情况, 在确保无误的情况下, 方可通电工作。 5
23、 . 2 . 2 控制器及发送机开机前先置低档, 变压开关不得连续扳动。关机时先将开关返回低压档再关断 电源。 5 . 2 . 3 发送机的最大供电电压、 最大供电电流、 最大输出功率及连续供电时间, 严禁大于仪器说明书上 规定的额定值。 5 . 2 . 4 发电机组的使用要注意温度及润滑油的检查, 注意冷却风扇运转情况。 发电机组运转不正常时, 应立即停机检查, 排除故障后方可使用。 5 . 2 . 5 严防发电机输出端, 发送机输出端短路和发电机组出现油门失控现象。 5 . 3 接收机 5 . 3 . 1 仪器的增益选择必须适当, 使仪器输出电压在正常的动态范围之内 一般选择“ 自动增益控
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