双频激电与多频激电的方法原理及仪器-何继善.ppt

地矿系统的同仁们大家好何继善2011年9月,双频激电与多频激电的方法原理及仪器,目录,概论双频激电法原理和仪器多频激电法和仪器双频激电应用实例,概论,何继善院士简介激发极化法及其分类,何继善院士简介,何继善（）原籍湖南省湘乡县，出生于湖南省浏阳县。1960年毕业于长春地质学院，毕业后到中南矿业学院（即现在的：中南大学）任教。中南大学教授，博士生导师,著名应用地球物理学家，原校长，1994年当选为中国工程院院士。现任湖南省科协主席，中国工程院能源与矿业学部副主任、工程管理学部常委，第四届国家安全生产专家组综合组组长,中国地球物理学会副理事长、中国有色金属学会副理事长、国家教委科技委员会委员、美国勘探地球物理学家协会SEG（the Society of Exploration Geophysicists）会员。,双频激电和多频激电的原理和方法是何继善院士的独创，测量仪器是何院士为首的科研团队的发明。这项创造和发明，奠定了他登上中国最高学术荣誉殿堂的基石。他的重大贡献，使他无愧于这个荣誉称号,把握地球脉搏的人记中国工程院院士何湖南卫广记者彭琴报道,年月在美国亚利桑纳大学的讲台上何继善用十分流利的英语向在座的各国专家们介绍一种地球物理勘探新方法“双频激电法”。这是他潜心研究余年的成果第一次在国际上“亮相”。“请问您的双频激电法的根据是什么？”台下一位满头银发的老者突然发问。何继善顿了顿他两眼注视着这位白发学者平静而不无幽默地回答道：“如果有两个人高矮只相差毫米甚至更少要比较两者的高矮最好的办法是在同一地方用同一把尺子测量。如果其中有一个人换一个地方用另一把尺子测量得到的结果就不准确了。双频激电法正是根据这一原理将两种频率的电流同时输入地下同时测量两种频率的电流形成的电位、振幅、相位。这样不同矿产与岩石就鉴别出来了。”“请问这种方法有何优点？”“请问”“请问”讲演被打断了提问者来自会场的各个角落。对这些十分内行、甚至是非常挑剔的提问何继善侃侃而谈以他那自信的微笑、坚实的功底、严密和流利的答辩赢得了阵阵掌声。当他结束讲演时突然发现讲台上放着一个信封。拆开一看原来是一张名片和一页信纸名片上印着“亚利桑纳大学教授维特”信纸上列着一长串专业论文题目并附有一句话：教授先生如果您愿意我可将论文全部免费提供给您。何继善精神为之一振这不就是年发明使用“变频法”找矿、被人称为“变频法之父”的世界著名地球物理学家维特教授吗？事后他才知道那位在课堂上“发难”的银发学者正是这位维特在后来的交谈中维特教授钦佩地对何继善说：“教授先生您的论文对我启发太大了您的答问思路敏捷、论证严谨、无懈可击令我佩服。我们落后了。中国在这方面已超过了我们。”听到这番话何继善的眼睛湿润了。自己多年的心血、多年的奋斗不正是盼望着使祖国的地质科学走在世界前列的这一天吗？,从此何继善声名远播重洋。美国、瑞典、加拿大、俄罗斯、日本、香港等国家和地区的一些大学、研究所和实验室里都先后留下了他考察、讲学、参加国际学术活动的足迹。年他被英国剑桥传记中心定为“有杰出成就的人”被美国国际传记中心选为世界名人并被吸收为美国勘探地球物理协会的外籍会员。美国著名应用地球物理学家霍曼教授评价何继善说：“他的双频激电理论和实践是近年来应用地球物理学界的一件大事。”俄罗斯著名科学家柯马罗夫则称赞何继善是一位“激电人”只有他在应用地球物理学界敢向西方国家挑战。,激发极化法,激发极化法,简称激电法 Induced Polarization Method,IP 激发极化法是根据岩、矿石之间的电化学活动性差异来找矿和解决地质问题的一种重要的地球物理方法,激发极化法分类,激发极化法分为如下两大类：直流激发极化法Time domain induced polarization method，缩写为：TDIP交流激发极化法Frequency domain induced polarization method，缩写为：FDIP双频激电和多频激电，就属于 交流激发极化法 这一大类。,一、双频激电法原理和仪器,1、激发极化法的原理,1、激发极化法的原理,地下为均匀介质且没有电子导电时,当通过供电电极AB向地下供以稳定的直流电流，在测量电极MN之间测到 的相应电位差如下图,图1.1,没有激电效应时供电电流和MN之间电位差的波形,图1.2,金属矿属于电子型导电，在电流的激励下，它将产生电化学反应,电化学反应需要时间供电时间越长，电化学反应越充分供电时间过短，电化学反应就来不及响应,图1.3,激发极化法的测量原理,电流强度 I,图1.4,公式中个参数的含义见图,2、稳定直流电场中岩石与矿石激电效的时间特性,充电时间的长度（即矩形脉冲电流的宽度）对极化效应的影响,V0,时间 t,电位差V,V0,T大,电位差V,V0,时间 t,V0,时间 t,T小,T,T,脉冲宽度 T,VIP,图1.5,3、激发极化的原理公式,人们根据激发极化效应的时间特性，创立了对激发极化效应进行测量和研究的方法，也就产生了时间域的激发极化法（参考图1.6：时域激电先天性的缺点设备笨重）,4、交变电流场中岩石与矿石激电效应的频率特性,交变电场中的激发极化应,t,VL,t,VH,高频电流,低频电流,图1.6,脉冲宽度(T),激电效应的频率特性及其与时间特性的等效性,频率 f(1/T),电位差V,1/脉冲宽度(1/T),二次电位差 VIP,VIP,时间域,时间域,频率域,二次电位差 VIP,图1.7,频率f,V,IP振幅频率特性,经过AB向地下通入交流电，当地下存在金属矿体时，电流使矿体产生电化学反应。形成激电场。电流的频率越低（即周期越长），电化学反应越充分。在地面MN处测到的激电电位差越强。随着频率的增加，激电电位差逐渐减小，当频率很高时，激电电位差趋于零，本图展示了这种频率特性。,5、频率激电的产生,5、频域激电的产生,频率f,V,IP的振幅频率特性,f1,f2,频率域激电的物理化学依据是岩、矿石的频率特性差异,如果分别供幅值相等的高、低两种频率的交流电流，低频电流的周期长，激电效应大，高频电流的周期短，激电效应小，二者的差异便反映了激电的强度。,图1.8,如果没有IP效应，电位差的频率特性就是一条平线,变频法,最早的频率域激电法（1950 J.R.Wart Variable Frequency Methods）,t,t,VL,VH,低频电流,高频电流,图1.9,传统频域激电的重要缺点,高低频电流分别提供，高低频响应分别测量,效率低抗干扰能力低电磁感应影响大发送机需要稳流，设备复杂、笨重,6、双频激电法原理,何继善院士在频域激电领域中的主要发明点,1、首创了三元数加法群的自封闭加法的伪随机编码原理，设计出主频率对数均匀分布、频谱很宽的伪随机波，为同时发射多频电磁波奠定了基础。,技术难点,电磁信号频率和幅度的均匀分布,关键技术,三元素自封闭加法,2n系列伪随机信号的递推编码,其中k为正整数,设计出频率按2n分布、各频率幅度均匀、主频率范围宽（广谱）的伪随机信号，特别适合电磁法勘探对场源信号的要求。,伪随机七频波及其频谱,波形,振幅谱,中国发明专利授权(ZL 00 1 13439.6)美国专利申请号(11/306420 EFS ID:100061),频率按对数均匀分布，探测等深度增加,2n系列伪随机信号,2n系列伪随机信号的特点频率按2n分布，特别适合地球物理勘探按照需要的密度等间距分布各个频点的幅度相差不大，精度高电源利用率高,伪随机三频波及其频谱,振幅为方波4次谐波振幅的2.57倍,伪随机七频波及其频谱,振幅为方波16次谐波振幅的5.79倍,振幅为方波64次谐波振的20.3倍,伪随机五频波及其频谱,伪随机九频波及其频谱,振幅为方波256次谐波振幅的71.8倍,I,A,t,伪随机十一频波及其频谱,振幅为方波1024次谐波振幅的259倍,伪随机十三频波及其频谱,振幅为方波4096次谐波振幅的951倍,技术难点,0.002Hz16536Hz广谱信号间微弱差异的精确测量,技术思路,直接发送包含多个频率的伪随机信号，同时测量其经过大地的响应，并比较各频率信号间的差异,关键技术（1）发送机中多频信号的同相位复合技术,2、发明了均匀广谱伪随机信号同步复合技术，研制并生产了仪器，实现了多频多参数快速测量,GPS同步信号,2MHz高精度石英钟,同步分频器,2n脉冲系列,功率回路,A,B,中国发明专利授权(ZL 00 1 13439.6)(ZL 0 1 2 57200.4)中国发明专利申请(CN200510031324.2)美国专利申请号(11/306420 EFS ID:100061),关键技术（2）接收机同时接收及褶积分频技术,积分器,乘法器,cos(f0t)形成器,高精度石英钟,包含多个频率的伪随机信号,2、发明了均匀广谱伪随机信号同步复合技术，研制并生产了仪器，实现了多频多参数快速测量,频率范围：0.002Hz16536Hz频率相对精度优于10-工作电压：700V发送电流：1mA20A,发送机,同时发送包含多频率的伪随机信号,接收机,同时接收多频信号：速度快；抗干扰能力强；观测参数多；精度高,频率范围：同发送机电位差分辨率：0.05相位分辨率：优于1mrad 仪器输入阻抗：40M工频抑制能力：50dB,关键技术（3）发送与接收之间的复合同步(GPS同步与自 适应同步)技术,2、发明了均匀广谱伪随机信号同步复合技术，研制并生产了仪器，实现了多频多参数快速测量,实现远程广谱一发多收，极大地提高了精度和速度,3、发明了相对相位检测技术,中国发明专利授权(ZL00 1 13367.5),发送机,石墨与黄铜矿相对相位谱对比图,石墨,黄铜矿,为区分异常提供了无需同步参考信号的高精度的相对相位谱,频率,相对相位,极值频率0.1Hz,极值频率4.0Hz,技术难点:无参考信号条件下相位准确测量,关键技术:多频波相干锁相技术,4、发明了一种激发极化与电磁感应的斩波分离方法，解决了直接实时消除电磁感应耦合难题,实现了激电效应和电磁信息的同时、分别提取。,勘探深度 比传统方法增大50抗干扰能力与传统方法对比，压制 干扰能力提高2040dB观测速度 速度提高3050%,技术难点,关键技术,(2)上、下沿感应信号相干分 离技术,同时、分别提取电磁感应和激电效应,(1)收发波形自适应锁定技术,电磁感应,激电效应,中国发明专利申请号 CN200510031230.5,中国实用新型专利授权 ZL 01 2 57200.4,5、发明了一种闪光式场源，解决了能量存储与同步 检测难题，实现了发送机的轻便化。,升压,整流,存储,同步开关,发送机,接收机,A,B,M,N,技术问题,关键技术,(1)大容量电容充放电技术(2)锁相同步技术,能量储存同步检测,电池,无流区自动生成电路在任何发送波形和发送频率下都发挥作用，有效保护发送机安全,关键技术,无流区自动生成电路和智能控制技术,自动生成无流区发送超限频率电流确保发送机安全 根据发送频率，智能控制无流区时间,6.发明了发送机误导通控制技术，解决了发送机故障率高这一技术难题,无流区生成电路及电路响应,中国发明专利申请号CN200610031298.8,7、发明了一种简捷地电场多道共地同步测量方法，解决了信号串扰问题，提高了信噪比，实现了 高精度数据采集,中国实用新型专利授权 ZL 01 2 57200.4,数据采集精度增强数据采集抗动态 变化能力2-3倍 勘探速度 勘探速度提高28倍,技术难点,多道浮地异步测量中的时基漂移和级间串扰,关键技术,多道共地自适应同步测量技术,8、开发了均匀广谱伪随机电磁法数据处理解释 系统，满足了应用研究中资料解释的需要,基于伪随机电磁法理论技术体系，开发了均匀广谱伪随机电磁法数据处理解释系统提出了多参数联合反演法，提高了解释的准确度和精度,计算机软件著作权登记号2005SR03069,发明点,均匀广谱伪随机信号复合技术(ZL 00 1 13439.6)(11/306420 EFS ID:100061)均匀广谱伪随机信号同步发送和测量技术(ZL 00 1 13439.6)(ZL 0 1 2 57200.4)(CN200510031324.2)激发极化与电磁感应斩波分离技术(CN200510031230.5)地电场多道共地观测技术(ZL 2003 1 0120803.2)多频相对相位谱观测与解释技术(ZL 00 1 13439.6)(11/306420 EFS ID:100061)，2005SR03069,归纳起来，本发明有以下5个发明点：,对行业科技进步的推动作用,本发明拥有完全自主知识产权。既可用于电磁法，又可用于激发极化法，还可将主动源频率域电磁法统一起来。伪随机电磁仪性价比高，在电磁法领域打破了外国产品一统天下的局面，具有广阔的推广应用前景，对推动电磁法勘探行业技术进步具有重大意义。,“outstanding work in induced polarization and controlled source audio magnetotellurics”,教授,国际电磁法著名专家 加州大学（伯克利）,何继善院士在以上理论创新的基础上，发明了一系列频域的新仪器和新方法。双频激电仪及其测量方法就是其中一项,双频激电发送机所供双频电流波形是高、低两个频率的组合后同时供入地下，接收机则同时检测地下介质对两个频率电流的激电响应,高频波,低频波,双频波,图1.10,发送机提供4个频率组合，即：8Hz及8/13Hz；4Hz及4/13Hz；2Hz及2/13Hz；1Hz及1/13Hz。可根据不同地质和施工条件的需要进行选择。,双频激电仪原理框图,双频激电：同时供双频电流，同时测双频电位差，并自动计算出幅频率。,图1.11,图1.13,7、双频激电的优点,7、双频激电的优点,双频激电法的基本优点,轻便：供电电流只有时间域的五十分之一左右。快速抗干扰能力强精度高可以自动消除电磁感应具有较灵敏的非线性现象发送机不需要稳流,(1)轻便时间域激电 双频激电,时间域直接测二次电位差，总电位差 比二次电位差大50倍。双频法不直接测二次电位差，而是测 和。故时间域的供电电流比双频法要大50倍。或者说，双频法供100毫安相当于时间域供电5安培。时间域要用发电机，双频法则可以用电池。而且，供电电流小了，导线也可细些，电极也可少些，整个供电装备都轻便了。,(2)抗干扰能力强,双频同时供电和测量,两频率受干扰相当。高、低频同时接收，又取其差值，因而所受各种偶然干扰，在很大程度上彼此抵消，这是双频道方法本身所具有的优点。选频接收，有利压制干扰。采用选频接收，通频带较窄，干扰受到很大压制，这是频率域仪器所共有的。,(3)精度高,双频同时供电和测量，保证了高、低频电位差的差值的精度，从而保证了幅频率的精度。抗干扰能力强。电流变化对测量没有影响。,1.为了保证Fs的精度，对VD和VG的相对精度要求很高，在变频法来说，野外实际上很难达到。2.提高Fs的精度的关键是提高VD-VG这一差值的精度，如果能保持VD和VG的误差同符号，则可以使Fs的精度大为提高。,举例:,(4)快速,由于双频同时观测，不需改变频率，不用归一和用平均值检波，使仪器的单点观测速度较常规变频仪提高4倍以上。而且可以1台发送机供电，多台接收机观测，因而适合于大面积快速激电普查。,(5)野外施工方便,供电电流小，A、B极较易移动，因而可以做各种不同类型装置（如偶极-偶极）等。MN极可以不用不极化电极，而用铜电极。由于是交流供电，刚作为供电极位置的测点马上又可放置测量电极。,(6)双频激电发送机不必稳流,二、多频激电法和仪器,多频激电的原理,多频激电仪是双频的继续和发展，同样以 2n系列伪随机信号为 基础。发送机提供五个频组，每个频组分别由五个 2n系列 频率电流信号组成,即：第一组8Hz，4Hz，2Hz，1Hz、0.5Hz；第二组4Hz，2Hz，1Hz，0.5Hz，0.25 Hz；第三组2Hz，1Hz，0.5Hz，0.25 Hz，0.125 Hz；第四组1Hz，0.5Hz，0.25 Hz，0.125 Hz，0.0625 Hz；第五组0.5Hz，0.25 Hz，0.125 Hz，0.0625 Hz，0.03125 Hz。工作中根据需要选择一组，发送机同时发送五个频率组合；接收机同时接受地下介质对五个频率信号的响应。多频激电兼有双频激电的功能，同时增加了相位测量，因此他不但可以用来发现异常，而且可以研究和评价异常的性质，用来区分金属矿异常和炭化岩层引起的非矿异常。,图2.1,图2.2,图2.3,发送机原理图,图 2.4,接收机原理图,图 2.5,发送机实验样机,接收机实验样机,三、双频激电应用实例,三、双频激电应用实例,双频激电仪在全国的推广应用情况,双频激电在新疆的应用,双频激电在阿尔泰山前缘铅锌矿的应用,阿尔泰山前缘是一个多金属成矿带。1985年以来在该地区开展了地质物化探工作，发现了可可塔勒及铁木尔特两个中型的以铅锌为主的多金属矿床。这两个矿床由于矿区交通不便，地形切割厉害，选择用S-2双频道数字激电仪进行的双频激电法用于铅锌矿的普查和勘探，取得勒很好的效果。,地质效果,可可塔勒铅锌矿区地质物探综合图,地质效果,20线地质物探综合剖面图,地质效果,20线激电推断成果图,可可塔勒铅锌矿,地质概况 可可塔勒铅锌矿位于客兰复式向斜中的麦兹向斜内，由于构造的长期活动，该向斜内。由于构造的长期活动，该向斜已转化成单斜产出，组成向斜的地层为下泥盆统结别组()和中泥盆阿泰勒组()。下泥盆统结别组为1套变质海相火山岩系，就其岩性组合特征又可分为上、中、下三个亚组(、)，中亚组是本区的重要含矿层位，其岩性为海相火山凝灰岩，长英变粒岩夹正常沉积白云母钙质石英片岩，含铁锰质不纯大理岩，上部有一层火山角砾岩，以具镜(磁)铁矿层多金属矿化为其特征。阿勒泰组为陆源正常沉积岩系。,可可塔勒铅锌矿,铅锌矿产于火山角砾岩与不纯大理岩之间。矿区内有氧化露头多处，它们是由褐铁矿、黄钾铁钒、黑色铁锰矿物组成的铁帽和赭石化带。共圈出五个矿体，矿体长120700m不等，厚度在440m之间，矿体呈似层状、透镜状、脉状。矿石内金属矿物有方铅矿、闪锌矿、黄铁矿。脉石矿物为石英、长石、方解石、石榴子石等。矿石构造以块状、浸染状、细脉状为主。围岩蚀变有绢云母化、碳酸盐化、硅化、透辉石化、黄铁矿化。,地质效果,铁木尔特地质物探综合图,地质效果,地质物探综合剖面图,双频激电在新疆矿区找金矿中的应用,地质概况 该矿区为一中基性火山岩带，地层均为太勒古拉组。即分布有太勒古拉组下亚组合含炭质凝灰砂岩。区内构造在地表一般呈较宽的近东西向的破碎带，在构造附近，岩石劈理或片理较发育，蚀变剧烈，为金矿成矿的有利地段。所以矿区内含金蚀变体都产在玄武岩与含炭质凝灰质砂岩的接触带上。蚀变体内石英脉呈单脉产出，石英脉长数10220m，为金的富矿地段。其中硫化物的多寡与金的品位高低正相关，且硫化物颗粒越细，结晶程度越差，含金品位越高。,地质效果,由右边的 平面等值线图知，等值线由北向南逐渐减小，在中间形成一个过渡带,由右边的 平面等值线图知，等值线的分布特点与等值线的分布特点十分相似。其特点都是由北向南，中部也存在1个过渡带,双频激电在甘肃的应用,双频激电法的应用,已知矿,异常,炭质板岩,石居里示范区双频激电法工作成果,甘肃白银石青硐,白银厂外围甘肃永登县石青硐矿区燕麦沟地区双频激电中梯装置视幅频率等值线图,（比例尺 1：1000）,异常区II,异常区I,白银厂外围甘肃永登县石青硐铜铅锌多金属矿燕麦沟地区6线地质剖面图,矿体,30米沿脉坑道验证矿体厚1.5m,长200m，品位:Cu 2.29%Pb+Zn 11.17%Au 1.13g/TAg 79.0g/T,甘肃石青硐多金属矿坑道验证,蚀变带,矿体,双频激电在湖南的应用,江永铅锌矿近矿激电异常分布图,已知矿体,已知矿体,新发现矿体,新发现矿体,新发现矿体,采空区,回填矿,落水洞,新发现铅锌矿约70万吨，品位78%,江永铅锌矿近矿激电异常解释成果图,湘西金矿,湘西金矿挝溪矿区物探0线近矿激电剖面曲线,湘 西 金 矿 坑 道、钻 探 验 证,经工程验证：3、4号脉继续深延,斜长240m,7号脉为一大型矿脉，(约500m12000m）。坑道验证：脉厚 0.4 1.4m,Au品位 14 22g/T,钻探验证：脉厚0.27-4m,Au品位3.2-7.1g/T,预测41吨黄金储量中的21吨已被工程控制。,湘西金矿“地质地球物理”方法与传统方法的效益比较,据湖南地质学会矿山专业委员会李健炎主任1999年7月10日,双频激电在安徽的应用,1,2,3,4,线号,安徽铜陵凤凰山铜矿伪随机测量成果图,凤凰山矿在东部1号异常70/106点附近进行钻探验证，30m开始见钼矿化，向下为强矿化蚀变带，176m223m见含Cu10%以上的富矿，这一结果与激电结果一致。,1,2,3,4,双频激电法的应用,双频激电在黑龙江的应用,黑龙江某地双频激电仪异常及钻探结果,双频激电仪在黑龙江某地的实际推测结果,双频激电在河南的应用,双频激电在陕县任家沟铅锌矿区普查找矿中的应用 资料来源：河南省有色金属地质矿产局第三地质大队,区域地质概况 西峡县任家沟铅锌矿，位于秦岭造山带北，秦岭构造亚带秦岭地体的中部，朱阳关夏馆深大断裂之南侧。成矿区划属于朱阳关夏馆有色金属、贵金属成矿带。矿区地质概况 矿区出露地层为下元古界秦岭群石槽沟组黑云斜长片麻岩、斜长角闪片岩、大理岩以及第四系。本区经历了多期、多次的构造活动，次级断裂发育，提供了有利的导矿、成矿和控矿条件。区内岩浆岩为加里东期中细粒花岗岩、花岗斑岩等。花岗岩呈脉状在区内广泛分布，规模大小不一，其在侵入的过程中所携带的大量汽水热液提供了成矿的物质来源，从而形成了该区的多金属成矿带，金属矿物主要有黄铁矿、方铅矿、闪锌矿、黄铜矿以及孔雀石、铜蓝、褐铁矿等，伴生有用组分为银。,方法选择,西峡县任家沟铅锌矿区地形复杂，为中高山系，山势陡峭，方圆5公里之内没有居民，工作条件十分艰苦。适宜于选用双频激电法开展普查找矿。为此我们首先在本区的主要矿段，同时、分别用频率域和时间域激电法进行剖面对比实验和主要地段的多次观测，力图从中选择出更适合于本区的快速、高效而低耗的方法。图1、2、3就是实验对比的实测曲线。对比结果见下图：,图1 时间域和频率域激电实测充电率、幅频率对比图，虽然两者测得的充电率和视幅频率的具体数值有所不同，但都反映出了激电异常的基本特征。,图2 时间域和频率域激电中梯实测电阻率对比图两者测得的视电阻率形状基本一致,图3 2006年、2007年3号实测剖面对比图2006年、2007年在矿区的3号剖面线分别进行了实验对比观测。尽管两次观测剖面线方位有所不同，从实测剖面对比图可以看出，两者测得的激电异常形态基本一致。2006年的实测剖面因没有穿过号矿脉的主要部位，所以在剖面上仅略有显示。,工作布置,本区本次开展激电中梯扫面，选用的是SQ3C（2005改进型）双频激电仪。供电电极采用铜电极，测量电极也用铜电极，专用探矿线（多股铜芯塑料皮）做供电线。中梯装置，AB=900，MN=20；一线供电，二线测量，旁测距离50米。测量并计算视幅频率（Fs）值和视电阻率（s）两个参数。测线均垂直主要构造线布置，剖面长度500620米。采集数据时，一般在同一点上至少进行两次观测，当两次观测数值之间的相对误差3时存入仪器并记录。供电电流一般大于150m，并对供电电流进行记录。本区目前共完成激电中梯剖面测量12Km，为了兼顾面上的激电异常信息，在实测过程中按10020m（异常地段加密到10m或5m）的网度开展工作。,工作结果,通过双频激电在本矿区共发现激电异常2个。从号矿脉布置的10条双频激电中梯剖面成果显示：每条剖面都出现了高极化、低电阻的激电异常，位置基本和地表出露的铁帽吻合，视幅频率峰值最高达6.8%，一般在4%左右，异常宽度60130m。正常场上的视幅频率（Fs）一般在2.0%以下，铁帽露头以及其下的矿化体上的测点，视幅频率（Fs）异常值一般在3.5%-6.8%之间变化。该矿区的激电观测对矿体反映明显。由于本区岩性较单一，不存在含炭质岩石等干扰因素，矿脉上激电异常均呈现出高极化、低电阻的特征，与岩、矿石标本测试的物性特征相符合。因此推断激电异常是由铅锌矿脉引起的。综合物探工作的其它信息，初步按照幅频率值Fs=3.5%为异常下限圈定激电异常范围。从图4的Fs等值线图可以看出：该区存在两个近东西延伸的激电异常。,图4 西峡县任家沟铅锌矿区地质、物探激电异常综合平面图 号异常：激电异常长度约1000米，宽度约60130米，视幅频率（Fs）值最高为6.8%。,验证结果,2007年度，根据0线激电异常的分析结果，我队在该剖面设计施工了一个钻孔（ZK01），孔深110米，在87米93米位置发现了6米厚的铅锌矿化构造蚀变带（图5），岩芯样品分析结果表明达到工业品位的铅锌矿厚度2.2米。,图5 西峡县任家沟铅锌矿0线地质物探综合剖面,号异常：位于号异常南侧，规模较小，仅在3线、7线两条剖面上有所反映。异常长约150m，宽60m，视幅频率（Fs）值最高为5.5%。据此地质技术人员在该激电异常区布置了两条探槽进行揭露，发现了近北东南西向分布的号矿化构造蚀变带（图6），采样分析结果：Pb：3.06.2%；Zn：1.04.6%。2008年9月根据双频激电测量结果在3号剖面线实施穿脉坑道进行验证，发现了宽约2.0米的铅锌矿体，初步采样分析Pb：5.08.3%；Zn：2.66.1%,图6 西峡县任家沟铅锌矿3线地质物探综合剖面可以看出激电异常与揭露的矿脉露头位置基合，并且号激电异常在剖面上也有反映，与地质工作结果基本一致。,双频激电在应用中取得了巨大的经济益,社会经济效益的部分统计 单位：亿元在广西泗顶铅锌矿路福矿区成功探获了高品位优质铅锌矿金属量15万吨 12在甘肃白银外围石青硐燕麦沟区探获铅锌金属量23万吨 4 在湘西金矿探获金40吨、锑15万吨、钨6000吨，潜在经济价值达90多亿元；90在湖南江永铅锌矿探获深边部盲矿体铅锌资源量10万吨 12在安徽铜陵找到铜可采储量2万吨、基础储量7万吨、资源量20万吨 8在福建龙岩学堂坑矿区获得钼资源量10万吨 200在湖南桂阳县黄沙寺矿区探获铜资源量5万多吨、铅锌金资源量86万多吨 140在郴州荷花坪香花岭锡矿区预测铅锌科研储量11万吨、锡27万吨 130在山西中条山铜矿有效区分了碳质异常，探获铜资源量5万吨 10在河南新县墨斗河钼铜矿探获钼资源量5万吨、铜资源量2万吨 200在四川汉源洪雅等矿区探获铅锌资源量160多万吨，见矿率达95以上 130在黑龙江白岭铜锌矿区探获铜铅锌资源量4万余吨在内蒙查不拉根探获银铅锌10万余吨 在湖南池坪矿区铅锌金属资源量10多万吨 10,10,伪随机激电仪在广西泗顶铅锌矿的应用,泗顶铅锌矿是一座国有中大型矿山，该矿山始建于1960年，现有职工1400余人。建矿时探明的铅锌矿地质储量约170万吨，70年代矿山地质队在古丹矿东部扩充储量200余万吨，经过近40年的开采目前已出现严重的资源危机，按目前的开采规模，保有矿石量只能开采3-4年。虽然自建矿以来，有关单位十分重视矿山的找矿工作，先后有404队、701队、702队、3095队、北京矿产地质研究院、桂林矿产地质研究院等找矿科研单位在泗顶及外围进行过不少的地质物化探找矿工作，然而数十年的找矿工作尚未取得重大突破，可见找矿工作难度之大 鉴于目前资源危急的现状，尽管泗顶找矿难度大，但泗顶矿的领导班子从大局出发，为了泗顶矿的发展和社会的安定，在经费极其困难的情况下仍然重视找矿工作。1998年底派出地质人员来中南工业大学邀请我们科研组到泗顶进行接替资源的勘探研究工作。,伪随机多频激电仪在广西泗顶铅锌矿区的应用,接受任务后我们针对泗顶矿的实际情况，确立了采用大功率、大电流双频激电方法进行面积性工作发现异常后再用伪随机频谱激电、微分电测深等方法评价异常结合地质工作布置验证钻孔”的工作思路,在拉夯地区选择了4.6Km2的面积进行面积性工作,发现了：筑田弄、路福、露头村3个有意义的异常（见图1），在这3个异常区我们进行了伪随机频谱激电工作进行异常性质的区分，初步确定筑田弄异常、路福异常为矿致异常（见图2）。,露头村异常,露福异常,筑田弄异常,图2 广西泗顶矿路福异常伪随机区分结果,相位异常,激电异常,相位异常,广西泗顶矿路福异常伪随机区分结果,相对相位异常,Fs异常,相位异常,图3 路福异常197号测点微分测深结果,第一层异常,第二层异常,图4 路福验证钻孔设计示意图,寒武系地层,泥盆系东岗岭组地层,第四系地层,矿体,断裂破碎带,在广西泗顶发现优质铅锌矿,何先生的书法艺术,会友篇,言志,To translate the“into the teeths of the tiger”into Chinese,给学生赠书并签名留念,