一种运用时间域激发极化法进行矿体勘探的方法及系统技术方案

本申请公开了一种运用时间域激发极化法进行矿体勘探的方法及系统，其涉及矿体勘探技术领域，该方法包括如下步骤：分析目标矿区的岩石物性；基于所述岩石物性的参考采集目标矿区的视电阻率和视极化率；选取激电谱模型并根据设计理论值进行正演模拟，获取正演结果；基于所述谱参数的最优化解、所述视电阻率和所述视极化率对所述目标矿区进行极化异常识别，根据所述极化异常在所述目标矿区进行矿体圈定，所述极化异常由所述目标矿区的碳质层中的矿体引起。本申请具有可以较为容易的从碳质层中对矿体进行圈定的效果。对矿体进行圈定的效果。对矿体进行圈定的效果。

【技术实现步骤摘要】
一种运用时间域激发极化法进行矿体勘探的方法及系统


[0001]本申请涉及矿体勘探
，尤其是涉及一种运用时间域激发极化法进行矿体勘探的方法及系统。

技术介绍

[0002]如今在矿体勘探的工作中，可以采用直流电法勘探的方式进行勘探，而直流电法勘探技术也是当前应用最普遍的勘探技术，其中时间域激发极化法是该勘探技术的重要组成部分。因此，对随频率或时间变化的谱激电效应进行的研究一直是激电法发展的热点，在包括等效模型、工作方法、物理实验、仪器研发方面取得了诸多成果，谱参数作为辅助解释手段也逐步得到应用，但主要集中应用于地面频率域方法。随着近年来物探设备和方法技术的更新，激发极化的时间谱观测逐步受到重视，成为直流激电法的主要发展方向。
[0003]在实际的矿体勘探过程中，通常是先获取矿区现场数据，并通过直流激电设备获取直流激电数据作为观测参数，直流激电数据包括视电阻率和视极化率，选取激电谱模型，再结合辅助解释的参数对勘探结果进行分解释分析，辅助解释的参数主要包括半衰期、偏离度等。
[0004]针对上述中的相关技术，专利技术人认为存在有以下缺陷：在较为复杂的地质环境进行勘探和找矿行动时，上述技术中由于观测参数较为单一而难以进行时谱效应分析解释，因此激电谱模型难以对较为复杂的地质环境的勘探结果进行解释分析，从而导致地层内碳质层中的矿体难以进行区分，影响找矿行动的顺利进行。

技术实现思路

[0005]为了改善碳质层中的矿体难以进行区分的缺陷，本申请提供一种运用时间域激发极化法进行矿体勘探的方法及系统。
[0006]第一方面，本申请提供一种运用时间域激发极化法进行矿体勘探的方法，包括如下步骤：采集目标矿区的视电阻率和视极化率；选取激电谱模型并根据设计理论值进行正演模拟，得到正演结果；基于所述正演结果与所述视极化率获取谱参数的最优化解，所述谱参数包括时间常数和相关系数；基于所述谱参数的最优化解、所述视电阻率和所述视极化率对所述目标矿区进行极化异常识别，所述极化异常由所述目标矿区的碳质层中的矿体引起，分析所述目标矿区的岩石物性，根据所述岩石物性和所述极化异常在所述目标矿区进行矿体圈定。
[0007]通过采用上述技术方案，对目标矿区的视电阻率与视极化率进行采集，选定合适的激电谱模型并对设计理论值进行正演模拟，根据模拟的正演结果与采集的视极化率计算得到时间常数和相关系数的最优化解；再分析目标矿区的岩石物性，基于岩石物性、视电阻率和视极化率可以对目标矿区大部分的极化异常进行识别，而难以识别目标矿区的碳质层
中矿体的极化异常，但基于岩石物性、时间常数的最优化解和相关系数的最优化解可以对目标矿区的碳质层中的极化异常进行识别，从而可以对目标矿区的碳质层中的矿体进行圈定。
[0008]可选的，采集目标矿区的视电阻率和视极化率，包括如下步骤：对所述目标矿区进行布极，并利用仪器对所述目标矿区进行探测，得到所述视电阻率；基于所述视电阻率调整所述目标矿区的布极极距；利用多组仪器对调整后的目标矿区进行探测，得到多组勘探数据集和多组视极化率集，每一组视极化率集包括不同时道的视极化率；对所述多组勘探数据集与所述多组视极化率集分别进行分组校检，采用校检合格的勘探数据集与对应的视极化率集。
[0009]通过采用上述技术方案，通过对目标矿区的布极和探测得到目标矿区的视电阻率，根据视电阻率调整布极极距，有利于提升对目标矿区后续测量结果的准确性；再利用多组仪器对调整极距后的目标矿区进行探测，由于每组仪器均可以获取一组勘探数据及和一组视极化率集，因此最终可以得到多组勘探数据集和多组视极化率集，对多组勘探数据集和多组视极化率集进行分组校检，选取精确度合格的数据，相较于单组仪器测量，可以减少因仪器故障等原因对测量结果准确度的影响。
[0010]可选的，选取激电谱模型并根据设计理论值进行正演模拟，得到正演结果，包括如下步骤：选取适应的所述激电谱模型并获取所述激电谱模型的频率域表达式；将所述频率域表达式转换为时域表达式；基于所述激电谱模型设立所述设计理论值，所述设计理论值包括所述谱参数的理论值，根据所述时域表达式和所述设计理论值对所述视极化率进行正演模拟，得到所述视极化率的正演结果。
[0011]通过采用上述技术方案，将激电谱模型的频率域表达式转换为时域表达式，由于视极化率是在不同时道所获取的，因此能够充分利用激电效应的时间变化特性，有利于对采集的目标矿区参数进行时谱效应分析，并通过多时道数据计算得到谱参数，同时基于转换后的时域表达式，还可以根据设计理论值进行正演模拟，得到的正演结果可以用于谱参数最优化解的计算。
[0012]可选的，基于所述正演结果与所述视极化率获取谱参数的最优化解，包括如下步骤：基于最小二乘原则，并根据所述正演结果与所述视极化率建立目标函数；基于所述目标函数，利用最速梯度法求出最优化解向量，所述最优化解向量包括所述谱参数的最优化解。
[0013]通过采用上述技术方案，采集的视极化率为多个时道的视极化率，将获取的视电阻率和多时道的视极化率代入激电谱模型计算得到多个谱参数，再根据最小二乘原则，基于每个时道的视极化率与正演模拟得到的正演结果构建目标函数，再基于目标函数用最速梯度法求出最优化解向量，其中包含谱参数的最优化解，从而可以分析谱参数的最优化解与背景围岩、矿体、含矿构造、含碳地质体等的对应关系，识别含碳地质中矿体引起的极化
异常，为后续对含碳层中矿体的圈定奠定基础。
[0014]可选的，基于所述谱参数的最优化解、所述视电阻率和所述视极化率对所述目标矿区进行极化异常识别，根据所述岩石物性和所述极化异常在所述目标矿区进行矿体圈定，包括如下步骤：根据所述勘探数据集和所述视电阻率集构建视电阻率等值线断面图；根据所述勘探数据集和所述视极化率集构建视极化率等值线断面图；基于所述视电阻率等值线断面图与所述视极化率等值线断面图，根据所述岩石物性进行初步矿体圈定，得到初步矿体范围；根据所述勘探数据集和所述时间常数的最优化解构建时间常数等值线断面图；根据所述勘探数据集和所述相关系数的最优化解构建相关系数等值线断面图；基于所述时间常数等值线断面图与所述相关系数等值线断面图对所述初步矿体范围的极化异常进行识别，所述极化异常由所述初步矿体范围内碳质层中的矿体引起；根据所述岩石物性和所述极化异常在所述初步矿体范围内进行矿体圈定。
[0015]通过采用上述技术方案，通过构建视极化率等值线断面图和视电阻率等值线断面图后，可以识别地质层中大部分的极化异常，但由于地质层中碳质引起的极化异常要高于矿体引起的极化异常，当碳质层中含有矿体时，碳质层造成的极化异常会掩盖住矿体引起的极化异常，因此只能基于岩石物性将碳质层整体进行初步圈定，此时需要结合时间常数和相关系数对初步圈定的范围再做分析，因此构建时间常数等值线断面图和相关系数等值线断面图，根据时间常数等值线断面图和相关系数等值线断面图进行分析，可以排除碳质极化异常造成的干扰，有效识别碳质层中矿体的极化异常，从而基于岩石物性对初步圈定范围内的矿体进行进一步圈定。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种运用时间域激发极化法进行矿体勘探的方法，其特征在于，包括如下步骤：采集目标矿区的视电阻率和视极化率；选取激电谱模型并根据设计理论值进行正演模拟，得到正演结果；基于所述正演结果与所述视极化率获取谱参数的最优化解，所述谱参数包括时间常数和相关系数；基于所述谱参数的最优化解、所述视电阻率和所述视极化率对所述目标矿区进行极化异常识别，所述极化异常由所述目标矿区的碳质层中的矿体引起，分析所述目标矿区的岩石物性，根据所述岩石物性和所述极化异常在所述目标矿区进行矿体圈定。2.根据权利要求1所述的一种运用时间域激发极化法进行矿体勘探的方法，其特征在于,所述采集目标矿区的视电阻率和视极化率具体包括如下步骤：对所述目标矿区进行布极，并利用仪器对所述目标矿区进行探测，得到所述视电阻率；基于所述视电阻率调整所述目标矿区的布极极距；利用多组仪器对调整后的目标矿区进行探测，得到多组勘探数据集和多组视极化率集，每一组视极化率集包括不同时道的视极化率；对所述多组勘探数据集与所述多组视极化率集进行分组校检，采用校检合格的勘探数据集与对应的视极化率集。3.根据权利要求2所述的一种运用时间域激发极化法进行矿体勘探的方法，其特征在于,所述选取激电谱模型并根据设计理论值进行正演模拟，得到正演结果具体包括如下步骤：选取适应的所述激电谱模型并获取所述激电谱模型的频率域表达式；将所述频率域表达式转换为时域表达式；基于所述激电谱模型设立所述设计理论值，所述设计理论值包括所述谱参数的理论值，根据所述时域表达式和所述设计理论值对所述视极化率进行正演模拟，得到所述视极化率的正演结果。4.根据权利要求3所述的一种运用时间域激发极化法进行矿体勘探的方法，其特征在于，所述基于所述正演结果与所述视极化率获取谱参数的最优化解具体包括如下步骤：基于最小二乘原则，并根据所述正演结果与所述视极化率建立目标函数；基于所述目标函数，利用最速梯度法求出最优化解向量，所述最优化解向量包括所述谱参数的最优化解。5.根据权利要求4所述的一种运用时间域激发极化法进行矿体勘探的方法，其特征在于，所述基于所述谱参数的最优化解、所述视电阻率和所述视极化率对所述目标矿区进行极化异常识别，根据所述岩石物性和所述极化异常在所述目标矿区进行矿体圈定具体包括如下步骤：根据所述勘探数据集和所述视电阻率集构建视电阻率等值线断面图；根据所述勘探数据集和所述视极化率集构建视极化率等值线断面图；基于所述视电阻率等值线断面图与所述视极化率等值线断面图，根据所述岩石物性进行初步矿体圈定，得到初步矿体范围；根据所述勘探数据集和所述时间常数的最优化解构建时间常数等值线断面图；根据所述勘探数据集和所述相关系数的最优化解构建相关系数等值线断面图；
基于所述时间常数等值线断面图与所述相关系数等值线断面图对所述初步矿体范围的极化异常进行识别，所述极化异常由所述初步矿体...

【专利技术属性】
技术研发人员：牛峥，刘会毅，秦长春，
申请(专利权)人：陕西地矿第二综合物探大队有限公司，
类型：发明
国别省市：