賈小杰
(中國冶金地質(zhì)總局地球物理勘查院,河北 保定 071051)
研究區(qū)物探勘查中使用的VIP10000、GDP-32II 和V8 三種設(shè)備對視充電率測量方式存在差異,導(dǎo)致各年度工作成果資料不統(tǒng)一,對資料綜合研究工作,產(chǎn)生了不同程度的影響。通過開展BY2、BY7 試驗(yàn)剖面數(shù)據(jù)對比分析,闡述不同視充電率參數(shù)之間的關(guān)系,對統(tǒng)一本區(qū)物探成果資料具有重要意義。
使用VIP10000 儀器與V8 多功能電法工作站觀測完成的激電測深數(shù)據(jù)對比分析。首先將不同儀器相同點(diǎn)位的視充電率觀測數(shù)據(jù)對應(yīng)相減(即:V8 儀器減VIP 儀器),差值相差10(mv/v)~15(mv/v)的數(shù)據(jù)量占到統(tǒng)計(jì)量的40.6%,差值相差5(mv/v)~10(mv/v)的數(shù)據(jù)量占到統(tǒng)計(jì)量的24.38%,差值相差15(mv/v)~20(mv/v)的數(shù)據(jù)量占到統(tǒng)計(jì)量的11.98%,差值相差5(mv/v)~20(mv/v)的數(shù)據(jù)量占到統(tǒng)計(jì)量的76.96%(圖1)。
結(jié)合實(shí)地工作情況,雖然觀測剖面相同,但工作期間的地電條件有所不同,上述統(tǒng)計(jì)量已能反映出兩種儀器在本區(qū)觀測時(shí)的實(shí)際差值。所以,將占76.96%的數(shù)據(jù)差值取平均值可得12.42mv/v。因此認(rèn)為兩種儀器在本區(qū)觀測值相差12.42mv/v,V8 儀器觀測值略高。
圖1 BY2 激電測深試驗(yàn)剖面視充電率觀測數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)差值規(guī)律圖
圖中:橫軸為視充電率數(shù)據(jù)差值區(qū)間(mv/v);縱軸為各差值區(qū)間內(nèi)數(shù)據(jù)點(diǎn)數(shù)占總數(shù)據(jù)的百分比(%)。
其次對本剖面視電阻率觀測數(shù)據(jù)也進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析,統(tǒng)計(jì)結(jié)果中差值在0(Ω·m)~50(Ω·m)間數(shù)據(jù)點(diǎn)的占到89.76%(圖2),其差值的平均值為7.449(Ω·m),認(rèn)為本差值是觀測的現(xiàn)場各種偶然差異因素的反映,如地電條件、系統(tǒng)點(diǎn)位差、地層水性[1]等因素。因此認(rèn)為兩種儀器視電阻率數(shù)據(jù)是一致的[1]。
圖2 BY2 激電測深試驗(yàn)剖面視電阻率觀測數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)差值規(guī)律圖
圖中:橫軸為視電阻率數(shù)據(jù)差值區(qū)間(Ω·m);縱軸為各差值區(qū)間內(nèi)數(shù)據(jù)點(diǎn)數(shù)占總數(shù)據(jù)的百分比(%)。
使用GDP-32II 儀器與V8 多功能電法工作站觀測完成的激電測深數(shù)據(jù)對比分析。首先將不同儀器相同點(diǎn)位的視充電率觀測數(shù)據(jù)對應(yīng)相減(即:V8 儀器減GDP-32II 儀器),差值相差-5(Ω·m)~15(mv/v)的數(shù)據(jù)量占到統(tǒng)計(jì)量的75.76%(圖3)。
結(jié)合實(shí)地工作情況,上述統(tǒng)計(jì)量已能反映出兩種儀器在本區(qū)觀測時(shí)的實(shí)際差值。所以,將占75.76%的數(shù)據(jù)差值取平均值可得5.07mv/v。因此認(rèn)為兩種儀器在本區(qū)觀測值相差5.07mv/v,V8 儀器觀測值略高。
圖3 BY7 激電測深試驗(yàn)剖面視充電率觀測數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)差值規(guī)律圖
圖中:橫軸為視充電率數(shù)據(jù)差值區(qū)間(mv/v);縱軸為各差值區(qū)間內(nèi)數(shù)據(jù)點(diǎn)數(shù)占總數(shù)據(jù)的百分比(%)。
其次對視電阻率觀測數(shù)據(jù)也進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析,統(tǒng)計(jì)結(jié)果中差值在0(Ω·m)~50(Ω·m)間數(shù)據(jù)點(diǎn)的占到72.71%(圖4),其差值的平均值為5.61(Ω·m),認(rèn)為本差值同為觀測的現(xiàn)場各種偶然差異因素的反映,因此認(rèn)為兩種儀器視電阻率數(shù)據(jù)是一致的。
圖4 BY7 激電測深試驗(yàn)剖面視電阻率觀測數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)差值規(guī)律圖
圖中:橫軸為視電阻率數(shù)據(jù)差值區(qū)間(Ω·m);縱軸為各差值區(qū)間內(nèi)數(shù)據(jù)點(diǎn)數(shù)占總數(shù)據(jù)的百分比(%)。
研究區(qū)歷年激電測深視充電率數(shù)據(jù)包含兩種數(shù)據(jù)表示形式,分別為視充電率Mv(mv/v)和Mg(ms)。運(yùn)用理論計(jì)算與實(shí)際數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)相結(jié)合的方法闡述了其相互關(guān)系。
式中:ts-測量開始時(shí)刻(time of start);te-測量結(jié)束時(shí)刻(time of end);V2-斷電后MN 間二次電壓;Vp-MN 間一次電壓(單點(diǎn)上至無窮遠(yuǎn)間電壓叫電位;兩點(diǎn)間電位差叫電壓)。
積分運(yùn)算可視為:求衰減曲線的面積A;則Mv=A/deltT;deltT=te-ts;(可見其幾何、物理意義是取一個(gè)ts-te 間的平均代表值),用Mv 乘時(shí)間間隔可得積分面積近似,(即:Mv*(te-ts))得衰減曲線自ts ~te 段面積值;同理Mv*(1.1-0.451)可得自0.451s ~1.1s 間積分面積近似值。
公式中:沒有對時(shí)間平均,還留有時(shí)間單位。
通過理論公式得到視充電率Mv 與Mg 實(shí)際物理意義相同,只是表示形式不同,可以同時(shí)使用;其相互關(guān)系為Mv*1.87*(1.1-0.451)≈1.21*Mv ≈Mg,換算精度取決于衰減曲線光滑程度,MN 定位精度,工區(qū)現(xiàn)場情況、干擾因素、儀器測量系統(tǒng)誤差等。
根據(jù)試驗(yàn)剖面數(shù)據(jù)對比分析,使用上述理論計(jì)算參數(shù)計(jì)算Mg 與實(shí)際測得的Mv 平均比值為1.02。
實(shí)際應(yīng)用時(shí)理論計(jì)算結(jié)合實(shí)際統(tǒng)計(jì),用理論公式計(jì)算后,用Mg 實(shí)測與Mg 計(jì)算比值統(tǒng)計(jì)修正系數(shù)(Mg 實(shí)測與Mg 計(jì)算平均比值),用修正系數(shù)乘計(jì)算值,以更接近實(shí)測值。
本文對研究區(qū)不同物探儀器觀測數(shù)據(jù)系統(tǒng)差及觀測參數(shù)的相互關(guān)系進(jìn)行了研究,分析得出觀測數(shù)據(jù)的系統(tǒng)差值,觀測參數(shù)的理論計(jì)算、實(shí)際統(tǒng)計(jì)等方面的相互關(guān)系,為研究區(qū)物探資料綜合研究工作提供了技術(shù)支持。