基于Matlab的激電中梯數據處理系統

凌丹丹　李淅龍　辛園園　王雙雙　周少偉

【摘 要】近年來，在金屬礦產勘查中激電方法發揮了重要作用并取得了良好的找礦效果。本文基于Matlab軟件開發了一種激電中梯數據處理系統，詳細描述了該系統的主要模塊的功能及實現方法。根據其在某金礦勘查項目的應用，驗證了該數據處理系統的有效性與高效性。

【關鍵詞】激電中梯；裝置系數；視電阻率；Matlab

0 引言

激發極化法， 簡稱激電法，是尋找礦產資源最為有效的一種地球物理勘探方法之一，為我國的找礦事業作出了巨大的貢獻。激電法不僅有利于尋找銅、鉛、鋅、鉬等各類有色金屬礦床，而且在尋找貴金屬黑色金屬、稀有金屬等礦床方面也發揮了重要作用[1-6]。激電法中，激電中梯測量方法工作效率高，掃面速度快，而且極化率參數不受影響，是目前我國激電法中，用來進行普查勘探金屬礦的一種重要裝置[7-8]。

因此，本文分析了激電中梯數據處理的過程，使用Matlab軟件開發了一個更為方便的人機交互激電中梯數據處理系統，對處理野外采集的數據具有更為直觀，高效的特點。

1 激電中梯法概述

1.1 原理

激發極化法（簡稱激電法）是以地殼中不同巖石、礦石的激電效應差異為物質基礎，通過觀測與研究人工建立的直流（時間域）或交流（頻率域）激電場的分布規律進行找礦和解決地質問題的一組電法勘探分支方法[9]。

在激電法中，中梯裝置即激電中梯法是目前我國金屬礦激電法中用來進行普查勘探金屬礦產的一種主要裝置方法，其結構如圖1所示。其中AB為供電點電極距， MN為測量點電極距[10]。

1.2 K值及視電阻率計算

在計算視電阻率過程中，有一個重要參數裝置系數K。本次掃面工作中，K計算按照設計要求采用通用公式：

以往工作中，電極距都用設計距離而不是實際距離，算得的K值都是近似的，而且受MN距誤差影響很大。在本數據處理系統中，K值是通過導入實際定位的三維坐標來進行自動計算的。

最后得到視電阻率ρs=k·，其中U為M、N極間觀測到的電位差，I為A、B極向大地發射的電流值。

2 數據處理系統的實現

2.1 系統處理流程及說明

本次金礦勘探項目主要采用重慶地質儀器廠生產的WDZF-5大功率智能發射機及WDJS-2數字直流激電接收機。其采集的數據格式為*.fda。處理系統根據采集的fda文件及excel坐標文件，從而自動計算視電阻率與視極化率。

本次系統主要包括數據導入與數據處理兩個模塊。

（1）導入數據

導入數據主要包括，計算電流數據與計算電阻率數據兩個菜單，如圖2所示。

計算電流數據是通過導入接收機與發射機的數據，在發射機電流文件中查找與接收機觀測點最近時間的電流來求取測點電流，最后得到計算視電阻率的電流文件。計算電阻率數據則需要導入之前所計算得到的電流文件與excel坐標文件。

（2）數據處理

數據處理主要包括：計算電流值，輸入重復觀測點，輸入AB點坐標及點距，計算裝置系統及視電阻率四個部分（圖3）。

①輸入重復觀測值

野外工作中，在規范要求的情況下需要對測點進行重復觀測。因此我們在計算視電阻率之前，要挑出重復觀測點，這里采用計算平均值的方法得到測點的各項數值。

②計算裝置系統及視電阻率

數據導入完畢，重復觀測點處理及AB坐標點距輸入完成后，點此自動計算視電阻率及保存。

（3）系統容錯性

好的軟件開發，容錯性是一個很重要的部分，本處理系統就有著很好的容錯性。例如數據沒導入，重復點未處理就會給予用戶提示。

2.2 處理實現

我們選取本次金礦勘探項目中采集到的文件進行處理系統的驗證。首先導入532線數據與電流數據，計算測點電流導出電流文件如圖4。

導入所得電流文件與excel文件，輸入重復觀測點（如這里的360與361點）及AB坐標，自動計算k值及電阻率并導出結果文件如圖5。

3 結論

激電中梯測量在尋找金屬礦物中有著顯著的作用。本文在matlab語言環境下開發了一種激電中梯掃面的數據處理系統。該處理系統在導入采集的數據后，可以自動計算電流并直接導出視電阻率計算結果，具有方便，高效的特征。

在某金礦勘查項目中的應用驗證了該系統的實用性，為以后的激電中梯數據處理提供了更為快捷方便的處理平臺。

【參考文獻】

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[8]汪玉瓊.激電中梯和激電測深在織金新麥鉛鋅礦區的綜合應用[J].工程地球物理學報，2008，5（5）：551-553.

[9]李金銘.地電場與電法勘探[M].北京：地質出版社，2005.

[10]張先年，徐遂勤，劉海軍，等.大功率激電中梯在某金礦勘查中的應用[J].科學技術與工程，2010，26：6511-6514.

[責任編輯：湯靜]