[发明专利]一种变深电法勘测系统和一种勘测方法

说明书

本发明公开了一种变深电法勘测系统，包括：客户端、主控机、发射机、测量电极、供电电极。客户端与主控机相连，主控机分别与客户端、发射机、测量电极相连，发射机分别与主控机、供电电极相连，供电电极与发射机相连，测量电极与主控机相连。本发明能同时输出表示勘测对象地质特性的视电阻率数据和表示极化电位极化特性的视频阻率数据，解决了高密度电法勘测中的极化电位对深部测量影响。本发明还公开一种勘测方法。

技术领域

本发明属于地球物理测量领域，特别是一种变深电法勘测系统和一种勘测方法。

背景技术

电法勘测是根据地壳中各类岩石或矿体的电磁学性质(如导电性、导磁性、介电性)和电化学特性的差异，通过对人工或天然电场、电磁场或电化学场的空间分布规律和时间特性的观测和研究，寻找不同类型有用矿床和查明地质构造及解决地质问题的地球物理勘探方法。在电法勘探中，供电电极向地下供入一定电流，形成人工源电场，通过测试不同位置测量电极电场强度，可推断地下介质电性特征。

当前市场上电法勘测主要为高密度电法勘探系统，该系统基于直流电阻率法，利用地壳中不同岩石间导电性(以电阻率表示)的差异，通过观测与研究在地下人工建立的稳定电流场的分布规律，来寻找煤和其它有益矿产和地下水，以及解决有关地质问题的一种电法勘探方法。使用高密度电法勘探系统现场测量时，只需将全部电极布置在一定间隔的测点上，然后进行观测。该系统由于使用电极数量多，而且电极之间可以自由组合，可以提供更多的地电结构状态的地质信息，相较于普通电阻率法，电极布设一次性完成，减少了因电极设置引起的干扰和由此带来的测量误差，因而在实际测量中得到广泛应用。然而，在现场测量时，高密度电法勘测系统仍然存在以下问题：

(1)高密度电法勘探系统在勘探深部时得到的信息可靠度低，一般适用于浅部勘测。具体的，高密度电法勘测系统中电极在电场中会产生极化电位，在极化电位趋于稳定前，测量的电位差是一个变化值。这种变化表现为测量电极电位差的波动，在勘测浅部时，由于导电性好，有效信号大，因此极化电位相较于有效信号影响较小，但是在测量深部时影响大，由于导电性差，有效信号小，极化电位相对于有效电位影响较大，使勘测深部时有效信号发生跳变，因而高密度电法探测深部信息可靠度低。

(2)高密度电法勘探系统在勘探时得到的数据种类单一。具体的，高密度电法勘测系统勘测的数据只有视电阻率，只用一个数据反应地质特性，会使勘测结果产生很大的误差甚至错误。

发明内容

鉴于上述问题，提出了本以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的变深电法勘测系统。

本发明提出的技术方案如下：

一种变深电法勘测系统，包括：客户端、主控机、发射机、供电电极、测量电极，其中：

客户端与主控机相连，用于向主控机发送控制发射机工作的控制指令；用于接收主控机发送的发射机电流数据、相邻测量电极电位差数据，还用于接收外部输入的测量电极位置数据、供电电极位置数据，并按预设规则对上述四种数据进行处理，输出视电阻率数据和视频散率数据；

主控机分别与客户端、发射机、测量电极相连，用于接收客户端发来的控制指令，将其转化为电平信号输出给发射机；用于接收来自发射机的发射机电流数据；还用于按预设规则接收来自测量电极的测量电极电位数据，并计算得到相邻测量电极电位差数据，再将发射机电流数据和相邻电极电位差数据发送给客户端；

发射机分别与主控机、供电电极相连，用于接收主控机发来的电平信号,将其转化为伪随机多频波交流信号输出给供电电极；还用于将与伪随机多频波交流信号各频率对应的发射机电流数据发送给主控机；

供电电极与发射机相连，用于接收来自发射机的伪随机多频波交流信号，并产生与该信号中各频率对应的电场，使测量电极工作；