[发明专利]基于三分量SQUID的电性源感应-极化效应探测方法

说明书

本发明涉及一种基于三分量SQUID的电性源感应‑极化效应探测方法，解决单一磁场分量难以测量到由收发距及矿体电导参数引起的弱极化响应问题，提高探测精度。建立以平行长导线源方向为x轴、垂直大地向下为z轴的空间坐标系，针对仅测量磁场Bsubgt;z/subgt;分量受到收发距影响极化异常无法识别、以及对高阻异常不敏感等问题，通过测量磁场的三分量实现电阻率和极化率的提取，观测水平磁场分量Bsubgt;y/subgt;、Bsubgt;x/subgt;获取地下介质的极化信息及高阻异常特征、测量垂直磁场分量Bsubgt;z/subgt;获取低阻异常信息，从而实现一次测量同时获取地下介质的导电和极化信息。采用差分进化法由水平磁场分量Bsubgt;y/subgt;、Bsubgt;x/subgt;提取极化率信息、垂直磁场分量Bsubgt;z/subgt;提取电阻率信息，实现感应‑极化效应的探测。

技术领域

本发明涉及一种地球物理勘探领域的电磁探测方法，具体为一种基于三分量SQUID的电性源感应-极化效应探测方法，尤其适用于多金属矿、硫化矿、石墨矿、油气藏等具有极化效应的测区勘查探测。

背景技术

在地球物理勘探领域，传统的激发极化方法是测量含有极化介质矿体极化率的应用最广泛方法之一，具体实施方式是通过大型恒压发射系统借助导电电极向大地通入恒定电流，该激励产生激发极化场，通过移动接收电极测量某一区域内的激发极化场，从而得到地下介质的极化率参数。

随着智能化传感技术和精细化测量方法的发展，矿产资源勘测领域对地下矿体多参数获取的需求日益提升，由于传统激发极化方法只能获取单一极化率参数，而且测量到的信号会受到接收电极表面金属极化影响，进而影响极化率参数解释的准确性，在测量过程中，需要不断移动接收电极位置来实现某测线以至测区的极化率参数测量，施工过于复杂。因此，作为研发较早、理论较成熟的地面时域电磁勘探仪器和方法，如何形成一套高效的地面时域电磁多参数精准测量方法，是目前地面时域电磁勘探的重中之重。

超导传感器(Superconducting Quantum Interference Device，SQUID)作为高精度磁场传感器在医疗等领域有着广泛应用，其测量磁场信号可达fT(10^-15T)量级，目前已可应用于一些地球物理探测方法中，有着探测灵敏度高、探测深度大等显著优点。但目前主要应用高温超导传感器获取单一分量的磁场，从而获取电阻率信息达到更深的视电阻率解释深度，其测量及解释参数过于单一。因此，如何解决测量参数单一问题同时提高矿体多参数解释的准确性，才是攻克深部矿产资源多物性参数精细化勘探的关键所在。

发明内容

本发明针对上述现有技术中存在的问题与不足，提出一种基于三分量SQUID的电性源感应-极化效应探测方法。

本发明是这样实现的：

一种基于三分量SQUID的电性源感应-极化效应探测方法，该方法包括：

将长直发射导线作为发射源；

选取垂直于长直发射导线的方向作为测线方向，将固定于无磁移动式探测平台的三分量SQUID磁场采集系统沿测线匀速移动，同时连续采集三分量磁场信号B_x、B_y、B_z，其中，B_y为垂直发射源的水平磁场分量，B_x为平行发射源的水平磁场分量，以及B_z为垂直磁场分量；

判断测点是否有极化；若有极化，则采用垂直磁场分量B_z的早期数据提取早期视电阻率参数；并采用平行发射源的水平磁场分量B_x的带有特征响应的晚期数据进行极化率参数的约束范围的提取，将约束范围作为约束条件，对垂直发射源的水平磁场分量B_y的数据进行视极化率参数提取。

进一步地，若没有极化，则采用垂直磁场分量B_z的数据采用牛顿迭代法提取全区视电阻率进行数据解释成像。