地质勘探|全新探测理念的主动源电法勘查仪器问世！「问人人知识网」

地质勘探（全新探测理念的主动源电法勘查仪器问世！）
电法勘查是以地球物质电性差异为基础，通过观测和研究地球电流场，推断地下电性分布，进而勘查地下地质结构和寻找地下资源的一类地质勘查方法。开展电法勘查离不开产生和观测地球电流场的仪器设备。长期以来，人们对电法勘查仪器设备的研发，投入了大量的经费和工作。最近有这么一款先（niu）进（bi）仪器出现了。。。。。
Abollo-IP伪随机信号激电仪（简介）
伪随机信号电法仪是基于系统科学关于“系统辨识”最新成果建立的，不同于传统电法仪器，全新探测理念的主动源电法勘查仪器。

“Abollo-IP伪随机信号激电仪”是罗延钟教授与美国玻璃地球公司合作的Abollo伪随机信号电法仪器系列的第一款仪器，用于电阻率法和激电法观测。
电阻率法和激电法是目前矿产资源、水文、工程和环境地质勘查中应用最广泛的电法勘查方法。传统的电阻率法和激电法可以采用时间域和频率域两种观测方法。时间域方法是向地下供入稳定电流或一定占空比的正反向断续方波电流（图1），在供电期间观测供电电流强度I和随供电时间T增大的极化场（总场）电位差U（T）或供电结束（断电）前的总场电位差，记为U；而在断电期间观测随断电时间t衰减的激发极化（二次场）U2（T, t）。进而计算视电阻率：

（1）
式中，装置系数K具有长度量纲，与电极装置中各个电极A，B，M和N之间距离的关系式为：

（2）

和视极化率：

（3）
视极化率随供电持续时间T和断电后观测时间t 而变。如果供电持续时间T很长（通常2分钟足矣），充电达到“饱和”，则总场和二次场电位差都与T无关，分别记为U和U2（t）。于是，视极化率只与放电时间t有关：

（4）
如果在断电瞬间（

）作观测，则（视）极化率称为“极限（视）极化率”，或“（视）充电率”，记为（s）或m（ms）。

图2. 频率域观测的供电电流波形和电位差波形
频率域观测通常依次用不同频率f的连续正负方波供电，观测基波或谐波频率的复电位差（图2），进而计算（视）复电阻率：

（5）
式中，I是供电方波的幅值，

是与观测频率f相对应的角频率，K是装置系数，

是（视）复电阻率的百思特网振幅，

是（视）复电阻率的相位。
复电阻率的相位和振幅随频率f的变化，可表征地下岩矿石的激电特性。在频率域激电法中，常用两个给定频率（例如，高频fg和低频fd）的复电阻率振幅的相对变化---“频散率”（也称“百分频率效应”或“幅频率”）作为描写激电效应的参数：

（6）
此外，给定频率f的复电阻率的相位，也可作为描写激电效应的参数。对于给定的频率，频散率Ps或相位s越大，表示激电效应越强。此外，零频率的复电阻率振幅

也就是时间域的视电阻率

，反映大地的导电特性。
传统的时间域和频率域两种观测方法的严重缺点是观测效率低和抗干扰能力差。为从根本上克服这些严重问题，基于系统科学关于系统辨识的最新成果，研制了全新的伪随机信号激电仪。它采用看似无规律、随机变化，实为可预见、可重复的伪随机变化的波形供电，通过供电电流波形和相应电位差实测波形信号之间的互相关处理，强力压制各种干扰，同时获得大地的时间响应和频率响应的丰富电法勘查信息，快速和高精度地计算出电阻率法和激电法的视电阻率和视激电参数。