激发极化二维正反演研究及其在矿产中的应用

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激发极化法是寻找金属矿产特别是金属硫化物矿产十分有效的物探方法。它具有分辨率高且工作效率高的优点,也是电法勘探中唯一能够识别侵染状矿体的方法。为了更好的指导实际勘探工作,对其进行正反演研究并分析总结规律具有十分重要的意义。
  本文正演数值模拟选择有限单元法,从点源二维地电问题出发,介绍了有限元方法的基本原理,稳定电流场的边值问题的讨论。通过以稳定电流场的偏微分方程为基础,采用第三类边界条件,推导了与稳定电流场偏微分方程相应的变分问题。对有限元法,详细进行了区域剖分、线性插值、单元分析、总体矩阵合成、线性方程组的求解等一系列过程的讨论。反演主要是使用最优化最小二乘法反演,介绍了其基本原理。模型试算主要针对的是激发极化法测深中广泛使用的固定点源测深装置,设计了不同模型进行数值模拟及反演成像,对反演结果进行了归纳总结,得到了一系列规律认识。
  文章最后以拉拉铜矿为例,通过结合激电扫面电阻率、极化率等值线图圈定有意义的异常M2,根据扫面电阻率结果认为M2异常可能由两个性质不同的异常结构产生,但激电扫面结果分辨率有限,为了对M2异常更好的判断其异常范围、深度、性质等物理参数,在异常范围设计了两条测深线分别为L32和L36,通过对测深数据的处理及成图,结果表明在异常范围内L32线对应的异常性质为低阻高极化,L36线对应的异常性质高阻高极化,通过结合地质解释认为,L32线低阻高极化异常是由于块状的铜铁矿体引起的,L36线的高阻高极化异常是由于侵染状的铜铁矿引起的异常。反演结果表明M2异常应该为两个性质不一样的异常结构共同产生的,结合测区同一测线的重力资料进行分析也验证激电测深的推测。
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