西部特殊地貌景观区双频激电法方法及应用研究

论文摘要

矿产资源特别是有色金属资源的供给是我国可持续发展的保证，随着中东部发达地区资源勘探程度的提高，中东部可供开采资源日益枯竭，伴随国家西部大开发战略的实施，寻找西部、深部矿产资源已成为重要研究课题。我国西部特殊地貌景观区海拔高、地形复杂、交通不便、气候干燥、接地困难、早晚温差大的特点，给资源勘探技术以及仪器设备提出了更高的的要求。论文从国民经济发展对矿产资源需求出发，在系统地分析、总结、研究激发极化法特别是双频激电理论的基础上，从基本理论、观测技术、野外工作、仪器开发以及数据处理与解释等方面提出了一套适合西部特殊地貌景观资源勘探特点的高效双频激电方法技术体系，并在西部地区应用中取得了很好的效果。论文的主要内容如下： (1) 作为理论基础，系统阐述了西部特殊地貌景观区的特点，并针对该区域资源勘探的特点，对激发极化法特别是双频激电理论进行了系统的总结和研究，并对双频电流变化对视幅频率的影响、双频激电的异常特征进行详细的研究，进而论证了双频激电观测方法的高精度、抗干扰能力强、电流影响小、观测装置轻便灵活、稳定性和一致性好、电磁耦合效应弱以及非线性等特点。也对伪随机多频观测区分矿与非矿异常进行了研究。 (2) 西部特殊地貌景观区双频激电法应用研究。针对西部特殊地貌景观区高寒、早晚温差大、地形起伏严重、接地条件差、交通不便等特点，选择了祁连山地区、广西岩溶峰林地区作为实验区开展了

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪言
• 1.1 问题的提出
• 1.2 西部特殊地貌景观区
• 1.3 适合西部特殊地貌景观区的地球物理方法
• 1.3.1 大地电磁测深法（MT法）
• 1.3.2 可控源音频大地电磁法（CSAMT法）
• 1.3.3 瞬变大地电磁法（TEM法）
• 1.3.4 EH-4电导率成像法（EH4法）
• 1.3.5 双频激电法（DFIP法）
• 1.3.6 幅频激电法（MFIP法）
• 1.3.7 时间域激电法（TDIP法）
• 1.4 本文内容和结构
• 1.5 主要创新点
• 第二章 激发极化法原理
• 2.1 激发极化现象
• 2.2 激发极化法的基础——岩、矿石激发极化机理
• 2.2.1 电子导体的激发极化机理
• 2.2.3 离子导体的激发极化机理
• 2.3 激发极化法的基础：岩、矿石激发极化机理
• 2.3.1 面极化特性
• 2.3.2 体极化特性
• 2.3.3 影响岩、矿石极化率的因素
• 2.4 交变电流场中岩（矿）石的激发极化特性
• 2.4.1 交变电流场中岩（矿）石的激发极化现象
• 2.4.2 描述交流激发极化效应的参数
• 第三章 双频道激电观测方法及其特点
• 3.1 频率域激电的观测方案
• 3.1.1 变频观测方案
• 3.1.2 奇次谐波方案
• 3.1.3 双频道观测方案
• 3.1.4 伪随机信号方案
• 3.1.5 伪随机三频相对相位区分异常源性质
• 3.2 双频道激电的电流波形
• 3.2.1 双频电流波形
• 3.2.2 双频电流变化对视幅频率的影响
• 3.3 双频道激电法的观测异常
• 3.3.1 理论计算
• 2.3.2 模拟实验结果和野外实测曲线对比
• 3.4 双频激电的抗干扰能力
• 3.5 双频激电法的特点
• 第四章 西部特殊地貌景观区双频激电法应用研究
• 4.1 祁连山地区
• 4.1.1 祁连山实验区地理概况
• 4.1.2 祁连山实验区地质概况
• 4.1.3 祁连山实验区地球物理特征
• 4.1.4 祁连山实验区应用方法技术
• 4.1.5 祁连山实验成果
• 4.1.6 祁连山实验成果与总结
• 4.2 广西岩溶峰林地区实验研究
• 4.2.1 广西岩溶峰林实验区地理概况
• 4.2.2 广西岩溶峰林区域地质概况
• 4.2.3 广西岩溶峰林区域地球物理概况
• 4.2.4 广西岩溶峰林实验方法技术
• 4.2.5 广西岩溶峰林实验成果
• 4.2.6 广西岩溶峰林地区实验小结
• 4.3 双频激电法在特殊地貌景观实验区的应用总结
• 第五章 激发极化法数据处理解释系统
• 5.1 有限元法的基本思想
• 5.2 微分方程及边界条件
• 5.3 稳定电流场的变分问题
• 5.4 区域离散化
• 5.5 线性插值
• 5.6 线性方程组解法
• 5.7 有限元法
• 5.7.1 有限元法的特点和优点
• 5.7.2 有限元程序流程图
• 5.8 软件界面设计
• 5.8.1 友好用户界面设计
• 5.8.2 用VC设计数据输入输出界面及欢迎界面
• 5.9 三角剖分的设计及实现
• 5.9.1 各种变量的定义
• 5.9.2 三角单元的定义与计算
• 5.10 正演计算实例
• 5.10.1 正演模型
• 5.10.2 正演计算结果
• 5.11 软件系统中的核心模块计算程序
• 5.11.1 高斯求解程序
• 5.11.2 单元计算程序
• 5.12 二维正反演实例
• 第六章 适合西部特殊地貌景观区双频激电仪研制与改进
• 6.1 原有SQ系列双频激电仪设计
• 6.1.1 仪器的工作原理
• 6.1.2 发送机的工作原理
• 6.1.3 接收机的工作原理
• 6.2 原有SQ系列双频激电仪在西部特殊地貌区工作存在的问题
• 6.3 新型SQ-3B双频激电仪针对西部特殊地貌进行的优化
• 6.3.1 中央处理单元优化
• 6.3.2 逻辑转换单元优化
• 6.3.3 电源单元优化
• 6.3.4 数据存储单元优化
• 6.3.5 高级语言编程
• 6.3.6 发送机的逆变单元优化
• 6.4 新型SQ-3B双频激电仪的设计
• 6.4.1 仪器的总体设计
• 6.4.2 仪器设计的主要技术指标
• 6.5 SQ-3B双频激电仪进行的实验和测试数据
• 第七章 结论
• 7.1 本文主要研究成果
• 7.2 后续应开展的研究工作
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间主要的研究成果
• 1.发表的论文
• 2.出版的专著
• 3.获得的奖励
• 4.专利情况
• 5.科研项目情况