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高分辨率浅剖数据采集参数分析
在地质勘探工作中,浅部地质资料的获取对于探测矿产、地质构造及工程地质都具有非常重要的作用。而采集高分辨率浅剖数据则成为了现在地质勘探领域中广泛运用的一种技术手段。本文就高分辨率浅剖数据采集参数进行一定的分析。
一、高分辨率浅剖数据的概念及分类
高分辨率浅剖数据是指对于地下物质的结构和特性以及野外实测中出现的各种异常信息进行高质量的图像记录,而这些图像信息可以通过一定的成像算法得到高分辨率图像。目前,高分辨率浅剖数据主要分为剖面测深和剖面电阻率两种类型。
剖面测深数据一般是以钻探为基础,利用钻探钻头的挖掘和球形嵌入型剖面测深仪等工具记录钻孔中土层的深度和分布。然后,将剖面数据分析并绘制成地质剖面图像。这种测量方式是通过垂直于地表深入探查地下结构的方法。数据分析包括基本的剖面解译和在剖面中显示其他反演成像结果。
剖面电阻率数据是利用电法进行勘探或成像。以测量剖面以下表层地下物质的电阻率分布为基础,具体操作方式就是在地下各种极环境下给予不同强度的电流源,然后通过检测地面电势或电场来记录实测电场数据。再利用反演算法进行计算和分析,得到地下剖面电阻率的分布情况。
二、高分辨率浅剖数据采集参数分析
目前采集高分辨率浅剖剖面测深数据的常见方法包括光杆、钻孔和坑道测深等方式。
(1)光杆测深
光杆测深就是利用测量员手持光杆边走边测的方式进行的,其优点是速度较快、成本较低,缺点就是易受野外环境影响,控制精度低。
(2)钻孔测深
钻孔方法今天采用的主要是声波测深仪,在绝大多数岩性情况下可实现较高精度的数据采集。钻孔测深的优点是仪器故障率低、精度高,缺点就是一定的成本和需要较长的时间。
(3)坑道测深
坑道测深通常用于煤矿的地测工作中。是先打好一个垂直的坑道,然后在其上面利用垂直测深仪对地下各层的厚度和形态进行测量。优点是控制精度较高,缺点就是建设成本较高,且适用范围有限。
剖面电阻率的采集一般包括将线路架设、电极布设、电源配置、接收器的选定、数据采集及处理等几个方面。
(1)线路架设
线路架设是指布置电极连接线和数据采集系统的过程,它决定整个电磁坐标系。在布置位置和方向上需要充分考虑不同电磁环境下的相互影响。
(2)电极布设
电极布设是指在地面上将电子器件按某种方式布设在进行测量的区域内。通常主要考虑地质条件、采集深度和电极的相对位置等问题。
(3)电源配置
电源配置主要是指电源的安排。在电源配置中,对于不同的工作环境,通过选用不同的电源发生器或者改变其输出参数,以保证研究对象的最佳信噪比。
(4)选定接收器
选择合适的接收器是探测电极对地不同扰动响应的重要手段之一。通常,高分辨率浅剖数据采集中选择的接收器应具有较大的测量范围,以及较稳定的发信性能和信号放大系统。
(5)数据采集及处理
数据采集就是通过合适的接收器进行测量,然后实时响应地处理数据。数据处理还包括对测量数据的过滤、修正、纠正、校准等操作。
三、结论
对于高分辨率浅剖数据的采集参数分析,可以看出这是一个多方面、多层次的复杂问题。应根据不同的工程目标和具体野外环境,选择合适的采集方式和参数,从而达到最佳的采集效果。