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1、第12卷第2期中国有色金属学报2002年4月Vol.12No.2TheChineseJournalofNonferrousMetalsApr.2002[文章编号]1004-0609(2002)02-0374-03伪随机多频相位法及其应用简介何继善,柳建新(中南大学地球物理勘察新技术研究所,长沙410083)[摘要]矿与非矿区分是矿产地球物理勘探领域所面对的难题。由中南大学提出的伪随机多频相位法是一种较为有效的矿与非矿区分方法,该方法自提出以来先后
2、在国内10多个矿山的接替资源勘探中得到应用。本文介绍了近年来针对这一方法开展的研究、取得的进展及成果。[关键词]矿与非矿区分;生产矿山;伪随机;多频位相法[中图分类号]P319.3[文献标识码]A电法勘探(包括激电法和电磁法)对金属矿有很为提高。好的反映,因此在寻找金属矿体时通常选用既能反映岩矿石电阻率又能反映岩矿石电化学性质的方1原理法,如激发极化法。长期以来,该方法在发现铜、铅、锌、钨、锑、金、银、锰等金属矿产方面发挥了双频激电法可视作伪随机多频相位法的最简单[9
3、]巨大的作用[1~3]。然而,常规激发极化法在区分与特例,其优点是可以用频差为任意数而振幅相当这些金属硫化矿床具有相同物理特性并常常一起产的一对频率的双频电流激发大地,同时进行测量,因而使两频点的相对测量精度大大提高,勘探效果出的碳质、黄铁矿等非目标矿床方面却无能为力,更为理想。由于双频激电法有此优点,因而在我国这就使得常规激发极化法的找矿效果受到了很大的得到了广泛的推广应用。影响,因此区分矿与非矿就成了多年来一直困扰矿巧妙地设计伪随机波形可以同时向地下发送多产地球物理工作者的难题,也是国际上多年来未取
4、个频率,且它们的振幅相近、频差合理,以此作为得突破性进展的热门课题。针对这一课题,国内外[4,5]供电波形的勘探方法,可称其为伪随机多频相位学者进行了大量的工作,但他们常以变频方式法。然而,所用频率越多,所需场源功率就越大,测量激电相位谱,并试图以此来区分碳质异常。这因而整个系统就会变得十分笨重,特别是对于方面的理论文章虽然很多,但实际应用却很少。其CSAMT等本来就需要大电流的方法就显得更加困主要原因是:1)低频段测量很慢;2)高频段感应n难。鉴此,我们提出了兼顾各方面需要的2系列伪严重;3)野外的相
5、位曲线很平缓,变频测量相位的随机场源。精度很难达到要求。n2系列伪随机波形既有某种随机波形的特征,中南大学地球物理勘察新技术研究所经过多年又能事先设定,并能重复地产生和复制,由图1可的理论研究与生产实践,从理论上找到了解决这一见该波形在图示的时间内是无规则的,但它可以重难题的方法,并将研究成果应用于生产矿山深部、复出现,容易控制和发生。该波形是由振幅相等但边部和外围找矿工作,取得了不少成绩。我们主要n时间间隔不同的正向或负向矩形波系列组成。2用频谱差异和非线性响应区分碳质异常,针对相位[6~10]系列有
6、无限多种,可根据具体情况加以选择,并具谱的上述特征,提出了伪随机多频相位法。作n有以下特点:1)该波形所含各主基频率均按2步为伪随机多频相位法的简单形式,伪随机3频相位法具有以下特点[8]:1)3个频率选在中频区,能反进,因而,主频点在对数坐标上是均匀分布的。2)映关键信息;2)测量速度快,且无感应影响;3)3各主基频所含的主频率的振幅值相差不大,因而电频同时测量,精度高;4)可以在普查时就能全面测源使用率高。例如伪随机5频波的各主基频的振幅量,不增加成本,因而数据量大,区分的可靠性大幅值如下:如果电流
7、振幅值A为1,则Af1=0.6173;[收稿日期]2001-10-12;[修订日期]2001-12-15[作者简介]何继善(1934-),男,教授,博导,中国工程院院士.第12卷第2期何继善,等:伪随机多频相位法及其应用简介375图1伪随机5频波波形Fig.1Pseudorandom5frequencywaveformttAf2=0.5882,Af3=0.5443,Af4=0.4775;Af5=412={Esinn0tdt+-Esinn0tdt
8、+nT0t0.4775(如图2所示)。3)每组2进制伪随机波所tT/2k-1含主基频的个数可以预先设置,方便、灵活,如3+Esinn0tdt+-Esinn0tdt}tt频、5频等。4)各主基频的起始相位相同。由此可k-2k-1n2E见,利用2进制的伪随机电流波形作为电磁法的=(1-2cosn0t1+2cosn0t2++n场源的激励波形是一种非常理想的波形。2cosn0tk-2-2cosn0tk-1+cosn)(3
