V8V8 多功能電法儀簡介多功能電法儀簡介 由我院引進的世界上技術先進、功能最齊全、最輕便快捷的 V8 多 功能電法工作站，主要應用于地下水探測、金屬礦詳查和普查、基 巖地 深調查、煤田地深調查 巖土電導率分層，其勘探 深度 5000 米以上.自 2006 年我院購進該儀器以來， 已先后在多個礦山外圍引 進了深部找礦工作,并取得 了明顯的地質效果.為了更 好的了解 V8 儀的性質、方法 技術及實際應用效果等一并 介紹于此.歡迎各礦山、企業(yè) 洽談聯(lián)系業(yè)務. 世界上技術先進、功能最齊全、最輕便快速的世界上技術先進、功能最齊全、最輕便快速的 電法勘探系統(tǒng)電法勘探系統(tǒng) V8V8 多功能電法儀簡介多功能電法儀簡介 V8 電法工作站（多功能電法儀），是目前世界上技術先進、功 能齊全的電法類勘探儀器。 該設備總體由四大系統(tǒng)組成：發(fā)射系統(tǒng)；采集（接收）系統(tǒng)； 定位系統(tǒng)；數(shù)據(jù)記錄處理系統(tǒng)。 V8 電法工作站具備時間域的常規(guī)電剖面、電測深、高密度電法、 瞬變電磁測量功能；具備頻率域的 MT（大地電磁法）、AMT（音頻 大地電磁法）、CSAMT（可控源音頻大地電磁法）、SIP（頻譜激電） 電法勘探測量功能。 數(shù)據(jù)處理方面具備功能齊全的正反演解釋軟件。 一、一、V8V8 多功能電法儀的特點多功能電法儀的特點 V8 電法工作站（多功能電法儀），是加拿大 phoenix 公司在 V5、V6 系列的基礎上開發(fā)推出的最新產品。新穎先進的 V8 多功能 電法儀除了其靈活綜合多功能和小巧堅固的野外裝置以外，跟以往 電法儀相比有五個突出的優(yōu)越性能： 1 1 每道采用兩套 A/D 轉換器，高頻強信號采用 16 位，低頻 MT 弱信號采用 24 位，保持了最高的動態(tài)范圍和分辨率。 2 2 發(fā)射和接收為無線連接，始終采用 GPS 同步，避免了不斷需 要校對時鐘同步的麻煩和出錯的可能性。 3 3 局域網無線和有線通訊并舉，利于開展山區(qū)工作。 4 4 采用 400 周的 T-30 發(fā)電機組，功率大頻率高，在提高觀測信 號的同時可有效的避免我國 50 周的工業(yè)干擾信號。有利于在礦區(qū)和 城市附近開展工作。 5 5 在使用 CSAMT 和 SIP 方法進行測量時，可根據(jù)不同的地質地 電條件任意添加改變測量頻點，最多可接收 40 個頻點的信號，大大 提高了測量垂向分辨率和勘探精度。 二、二、V8V8 多功能電法儀的組成多功能電法儀的組成 1 1 發(fā)射系統(tǒng)：發(fā)射系統(tǒng)：由 MG-30 發(fā)電機、T-30 發(fā)射機、RXU-TM 發(fā)射源、 控制盒子（控制器）四部分組成。 1.1 MG-30 發(fā)電機：額定功率 30KVA（KW），發(fā)射頻率 400Hz， 三相電壓輸出，最高每相 208V。 1.2 T-30 發(fā)射機：最大輸出功率 25KVA（KW），最大輸出電壓 1000V，最大輸出電流 60A，頻率輸出范圍 0.01569600Hz（時間域 0.015632Hz）。 1.3 RXU-TM 發(fā)射控制盒子：用于控制、記錄發(fā)射機的發(fā)射頻率、 電流強度、相位等發(fā)射參數(shù)。 2 2 采集（接收）系統(tǒng)：采集（接收）系統(tǒng)：由 V8 主機、RXU-3 采集盒子、電極、磁 棒、電纜等組成。 2.1 V8 主機：是整個采集系統(tǒng)的控制中心，它可以通過 GPS 無 線或有線通訊，記錄、保存 RXU-3 采集盒子的數(shù)據(jù)，具有三個電道 和三個磁道。 2.2 RXU-3 采集盒子：可在 V8 主機控制下或單獨進行數(shù)據(jù)的采 集、記錄、保存工作。每個采集盒子有三個電道。 2.3 電極：用于電信號的接收。 2.4 磁棒：可分為 Hx 、Hy、Hz，分別用于三分量磁信號的接 收。 2.5 電纜：用于電極、磁棒與主機及采集盒子之間的連接。 3 3 定位系統(tǒng)：定位系統(tǒng)：利用全球衛(wèi)星 GPS 定位系統(tǒng)，控制采集系統(tǒng)與發(fā) 射系統(tǒng)之間及 V8 主機與 RXU-3 采集盒子之間時鐘同步。 4 4 數(shù)據(jù)記錄處理系統(tǒng)：數(shù)據(jù)記錄處理系統(tǒng)：V8 主機、RXU-TM 發(fā)射控制盒子、RXU-3 采集盒子將所采集的數(shù)據(jù)保存在 CF 卡上，由讀卡器完成與計算機之 間的數(shù)據(jù)傳輸。 三、三、V8V8 多功能電法儀方法技術簡介多功能電法儀方法技術簡介 1 1 大地電磁法（大地電磁法（MTMT） 1.1 方法原理 大地電磁法（Magnetotellurics）簡稱 MT，是以天然電磁場為 場源的頻率域電磁勘查方法，屬于被動源電磁法。 自然界存在著天然變化的電磁場，其頻譜范圍約為 104Hz10- 4Hz，甚至更低。高頻部分（大于 1Hz）起因于大氣層的雷電活動， 低頻部分起因于太陽活動拋出的等離子體流與地球磁層間的相互復 雜作用。來自高空的電磁波，可近似的看成是垂直入射地面向地球 內部穿透，感應出電場和磁場，感應場與地球內部的巖石電性分布 有關。電磁波頻率愈低穿透深度愈大。通過研究大地對天然電磁場 的頻率響應，可以獲得不同深度電阻率的分布，根據(jù)電性分布特點 來解決地質問題。 1.2 方法的特點與應用 該方法具有：較大的勘測深度，不受高阻層屏蔽，對低阻層有 較高的分辨能力，成本低廉但工作效率較低，通常一個測點需要連 續(xù)觀測 56 小時。 大地電磁法主要用于研究深部地質構造，普查油（氣）田和地 熱資源調查等。 2 2 音頻大地電磁法（音頻大地電磁法（AMTAMT） 音頻大地電磁法（AMT），是利用天然音頻大地電磁場作為場源 （頻率范圍為 5Hz104Hz），屬于被動源電磁法，觀測電場和磁場 分量。主要解決地質構造等問題。 該方法具有設備輕便、工作靈活、成本低廉的優(yōu)點。其最大的 弱點是天然音頻電磁場的信號太弱，它只能在干擾小的情況下才能 取得好的結果。 3 3 可控源音頻大地電磁法可控源音頻大地電磁法 3.1 方法原理 可控源音頻大地電磁簡稱 CSAMT，是利用接地水平電偶源為信 號源的一種頻率域電磁測深法，CSAMT 采用了大功率的人工場源， V8 系統(tǒng) MT/AMT 法測深點布極圖 具有信號穩(wěn)定、信噪比高、穿透能力強、探測深度大等特點。近幾 年，CSAMT 作為研究深部礦成礦環(huán)境的有效手段，在研究盆地基 底埋深起伏、蓋層及成礦目的層的展布規(guī)律、確定隱伏構造等方面 得到了廣泛應用。 3.2 方法的主要特點 3.2.1 探測深度大，可用下面公式：H=356來估計探測深 f s 度，由公式可以看出，探測深度（H）與視電阻率（）的平方根成 s 正比，與頻率（f）的平方根成反比，所以在頻率一定的情況下，探 測深度的大小取決于電阻率的大小。V8 目前所用的頻率范圍 （0.1259600Hz），發(fā)送功率 30KW，其探測深度范圍為幾十米至 幾千米。 3.2.2 與直流電測深相比，具有豐富的頻譜（目前 V8 最多能接 收 40 個頻點），能穿透高阻屏蔽層，等值范圍小。 3.2.3 由于所利用的電磁場是近于垂直地面入射點平面電磁波， 入地后的電磁波亦垂直地面?zhèn)鞑ィ伤a生的電流線呈水平狀。因 此對電場分布起作用的是縱向電阻率，而與橫向電阻率關系不大， 即與巖層的非各向同性作用關系不大，故大地電磁測深法涉及的各 層電阻率實際上乃為每一層的縱向電阻率。 3.2.4 由于 CSAMT 法采用人工場源激勵，與天然場源相比產生 了一系列的影響因素，如： 場源附加效應、近區(qū)效應 、靜態(tài)效應等。強化了異 V8 系統(tǒng) CSAMT 法偶極裝置布極圖 常的復雜性，增加了異常 解釋的難度。 3.3 CSAMT 方法的應用 根據(jù)得到的視電阻率測深曲線（地-電斷面），可確定高阻基底 面的起伏，沉積巖系的分層，識別斷層及圈定局部構造等；在地電 條件有利的情況下，也可以直接尋找良導礦體。 4 4 頻譜激電法（頻譜激電法（SIPSIP） 4.1 SIP 方法原理簡介 頻譜激電法（簡稱 SIP）是一種頻率域的激電方法。在超低頻 段作多頻視復電阻率測量，通過研究復電阻率的頻譜特性，解決地 質問題。 SIP 方法在地面采用偶極 偶極裝置，掃頻觀測徑向電場， 是一種高密度幾何測深方法。在所測得的頻譜中包含了由導電性引 起的近場區(qū)電磁譜（EM）和由電極化性引起的激電譜（IP）。兩種 譜在頻帶上占據(jù)不同的位置，用不同的模型做實測視頻譜的擬合反 演可以分 V8 系統(tǒng) SIP 法軸向偶極偶極測深剖面布極圖 離它們，進而達到去電磁譜（EM）響應并求取四個激電譜（IP） 參數(shù)： S (視幾何電阻率) 、mS （視充電率） 、 S （視時間常數(shù)） 、S （視頻率相關系數(shù)） 。這四個激電譜參數(shù)反映了地下異常 地質體的導電和電極化的性質，可以對異常的物質屬性做出較準確 的判斷。 四、數(shù)據(jù)處理及應用實例四、數(shù)據(jù)處理及應用實例 1 1、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)處理 V8 采集數(shù)據(jù)預處理由鳳凰公司（加拿大）自己研發(fā)的 Phoenix Geophysics V8-RXU Host Software 來完成。采集數(shù)據(jù)結束后，對 數(shù)據(jù)進行預瀏覽查看數(shù)據(jù)質量、格式轉換輸出為解釋軟件可以識別 的數(shù)據(jù)格式。 電磁測深數(shù)據(jù)處理由 WinGLink 軟件完成，目前購買的模塊其功 能是：MT/AMT、CSAMT 法數(shù)據(jù)的一維、二維反演。一維反演采用 Bostick 反演模型、Occam 最大熵反演模型；二維反演可以對 TM 型 波、TE 型波進行分別反演，人工交互功能性強-可手工調節(jié)反演模 型、網格步長、反演數(shù)據(jù)模塊等。 頻譜激電法數(shù)據(jù)處理是鳳凰地球物理有限公司委托中國地質大 學地球科學系電法處理研究小組研發(fā)的 SFIPX-SWV2.0 SIP 數(shù)據(jù)處理 反演系統(tǒng)，具備地形起伏二維反演功能。 2 2、應用范圍及其范例、應用范圍及其范例 尋找深部金屬礦尋找深部金屬礦 V8 在金屬和非金屬礦方面體現(xiàn)出它不同凡響的功效。激電法是 電法中唯一能發(fā)現(xiàn)浸染型礦床的方法。V8 電法工作站功率大、方法 齊全、勘探深度大、分辨率高、應用范圍廣、抗干擾能力強，在新 一輪“攻深探盲”深部找礦工作中具有獨特的優(yōu)勢。自儀器引進以 來，我院進行了大量的實驗和生產工作。實驗結果表明，在尋找斑 巖型銅礦和與金屬硫化物密切相關金礦以及在工業(yè)游散電流干擾嚴 重的礦區(qū)，較常規(guī)電法和同類 V5、V6 系列的儀器具有明顯的優(yōu)勢， 在 1500 米深度范圍對構造的空間分布及侵入巖體的空間分布形態(tài)具 有較高的分辨率。我院利用 V8 多功能電法儀的 CSAMT 方法和 SIP 方 法相結合在鄒平銅礦勘探和膠東地區(qū)乳山、曹家洼、寺莊、河東等 深部金礦勘探中取得了良好的地質效果。在臨沂市蘭陵深部鐵礦勘 查試驗中異常反映明顯與勘探結果相吻合。 地熱資源普查地熱資源普查 大地熱流是地球內熱在地表最為直接的顯示，目前大多數(shù)地殼 高導層發(fā)育區(qū)大地熱流值較高，由于大地電磁測深法具有極大的勘 探深度，對低阻層反映敏感，而深部的電性特征又跟溫度狀況、物 質組成及存在狀態(tài)密切相關，因此，該方法已成為研究深部地熱資 源的重要地球物理手段。我院利用 V8 在山東文登市、棗莊市、濟南 市等地區(qū)的地熱普查工作中發(fā)揮了重要作用。 深部油氣、煤田勘探深部油氣、煤田勘探 V8 的大地電磁測深法可以勘探地下 5000 米深處以上地電地質 情況，為石油、煤田緊缺的中國尋找深部有機礦藏提供一條新的蹊 徑。目前我院對深厚低阻帶的穿透試驗正在進行中,并已取得較大的 突破，在黃河北齊河煤田普查中，MT 勘探深度達 5000m 以下，斷層 反映明顯，地層分辨清楚，抳補了地震勘探成本高且受高阻層屏蔽 的缺陷。在萊蕪煤田普查中，CSAMT 勘探，構造反映明顯，地層分 辨清楚，勘探深部大。電磁法勘探是目前煤田勘探中替代地震勘探 較有效的方法。具有勘探深度大、成本低、效率高的獨特優(yōu)勢。 以下附圖是我院在金屬礦及水文、煤田地熱等勘探工作中的部 分應用實例。 業(yè)務咨詢：業(yè)務咨詢：053105318656899486568994 1379105631113791056311 E-mail:E-mail: caochunguocaochunguo 聯(lián)聯(lián) 系系 人：曹春國人：曹春國 鄒平銅礦鄒平銅礦 CSAMT、SIP 應用勘探實例應用勘探實例 鄒平碑樓銅礦0剖面CSAMT測量視電阻率s斷面等值線圖 比例尺：1：5000 1020 1060 1100 1140 1180 1220 1260 1300 1340 1380 1420 1460 1500 1540 1580 1620 1660 1700 1740 1780 1820 1860 1900 1940 1980 2020 2060 2100 -540 -520 -500 -480 -460 -440 -420 -400 -380 -360 -340 -320 -300 -280 -260 -240 -220 -200 -180 -160 -140 -120 -100 -80 -60 -40 -20 1020 1060 1100 1140 1180 1220 1260 1300 1340 1380 1420 1460 1500 1540 1580 1620 1660 1700 1740 1780 1820 1860 1900 1940 1980 2020 2060 2100 -540 -520 -500 -480 -460 -440 -420 -400 -380 -360 -340 -320 -300 -280 -260 -240 -220 -200 -180 -160 -140 -120 -100 -80 -60 -40 -20 鄒平碑樓銅礦0勘探線推斷地質剖面圖 357.2m 322.3m 302.6m 318.3m ZK424 ZK406 ZK403 ZK408 四四四四Q四 閃長玢巖 浸入巖體 鄒平銅礦ModelV8-6R儀器試驗X勘探線綜合推斷圖 80o 1120 1160 1200 1240 1280 1320 1360 1400 1440 1480 1520 1560 1600 1640 1680 1720 -280 -260 -240 -220 -200 -180 -160 -140 -120 -100 -80 SIP勘查視頻率相關系數(shù)數(shù)Ca 斷面圖 1120 1160 1200 1240 1280 1320 1360 1400 1440 1480 1520 1560 1600 1640 1680 1720 -280 -260 -240 -220 -200 -180 -160 -140 -120 -100 -80 SIP勘查視電阻率Raipoo_m 斷面圖 1120 1160 1200 1240 1280 1320 1360 1400 1440 1480 1520 1560 1600 1640 1680 1720 -280 -260 -240 -220 -200 -180 -160 -140 -120 -100 -80 SIP勘查視充電率ma_% 斷面圖 1120 1160 1200 1240 1280 1320 1360 1400 1440 1480 1520 1560 1600 1640 1680 1720 -280 -260 -240 -220 -200 -180 -160 -140 -120 -100 -80 SIP勘查視時間常數(shù)a_s 斷面圖 比例尺:1:5000 招平斷裂帶深部金礦找礦招平斷裂帶深部金礦找礦 CSAMT 勘探試驗研究成果勘探試驗研究成果 260300340380420460500540580620660700740780820860900940980 1020 1060 1100 1140 1180 1220 1260 1300 1340 1380 1420 1460 -800 -750 -700 -650 -600 -550 -500 -450 -400 -350 -300 -250 -200 -150 -100 -50 701.71m 734.40m ZK87 ZK94 曹家洼金礦第38勘探線V8儀器實驗CSAMT方法勘探推斷地質剖面圖 曹家洼 膠東群老地層（Arptf） 膠東群老地層（Arptf） 巖體（5） 巖體（5） 推 斷 斷 裂 帶 礦體 曹家洼金礦第38勘探線V8儀器實驗WinGLink反演成果圖 章丘采空區(qū)章丘采空區(qū) CSAMT、AMT 應用實例應用實例 200406080 100 120130150 170190210230250270290310330350370 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 180 160 140 120 100 80 60 40 20 0 第四系（Q） 二疊系山西組（P1s） 石炭系太原組（C2t） 采空區(qū)范圍 1剖面CSAMT法反演電阻率斷面及地質推斷解釋斷面圖 章丘采空區(qū) 4 剖面 AMT 勘探成果圖 推斷采空區(qū)范圍 齊河煤田普查2線大地電磁（MT）勘探成果圖 ZK821 萊蕪南冶煤礦D06勘探線CSAMT勘探推斷成果圖 白堊系（K1q） 白堊系（K1q） 侏羅系（J3） 侏羅系（J3） 二疊系（P1+P2） 石炭系（C） 奧陶系（O） V-8 是加拿大鳳凰公司自 1975 年以來研制開發(fā)的第八代多功能電法系統(tǒng)，在非常成熟 的系統(tǒng) 2000 基礎上，V-8 更趨向于盡善盡美，包括輕便堅固的采集系統(tǒng)和 GPS 同步 系統(tǒng)，以及觸摸式防水 ASCII 鍵盤和彩色的陽光下可視屏幕，讓操作員可以輕松地對于 可控源和自然源采集的數(shù)據(jù)進行處理。 V-8 有 3 個磁道和 7 個電道。磁道既可以連接標準的磁棒也可以和 1 到 3 個軸向的 TDEM 探頭連接。V-8 還可以單機工作（通常用來做 AMT 和 MT）。另外，它可以作 為輔助的 2 個電道數(shù)據(jù)采集的局域網絡中心，其通訊方式既可以無線也可以有線。所有 的記錄單元均通過 GPS 時間（0.2 微妙）保持同步，發(fā)射機也是通過 GPS 時間保持 同步。 無論是網絡化的記錄單元之間，還是接收機和發(fā)射機之間均可通過無線方式保持通訊。 特點：特點： 靈活，配置可選擇 重量輕，方便攜帶 工作溫度：-30到+50 接收系統(tǒng)或者發(fā)射機之間為無線連接 參考站的局域網絡之間為無線或有線通訊 發(fā)射機和局域網絡均通過 GPS 實現(xiàn)同步 發(fā)電機可根據(jù)用戶需要在國內采購、 分辨率遠遠高于其他同類產品（高頻部分 16 位，低頻部分 24 位） 最先進的模塊化設計 應用范圍應用范圍： 勘探深度可達 50