不同物探儀器觀(guān)測(cè)數(shù)據(jù)系統(tǒng)差及觀(guān)測(cè)參數(shù)的相互關(guān)系研究

賈小杰

（中國(guó)冶金地質(zhì)總局地球物理勘查院，河北 保定 071051）

研究區(qū)物探勘查中使用的VIP10000、GDP-32II 和V8 三種設(shè)備對(duì)視充電率測(cè)量方式存在差異，導(dǎo)致各年度工作成果資料不統(tǒng)一，對(duì)資料綜合研究工作，產(chǎn)生了不同程度的影響。通過(guò)開(kāi)展BY2、BY7 試驗(yàn)剖面數(shù)據(jù)對(duì)比分析，闡述不同視充電率參數(shù)之間的關(guān)系，對(duì)統(tǒng)一本區(qū)物探成果資料具有重要意義。

1 觀(guān)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)比分析

1.1 BY2 激電測(cè)深試驗(yàn)剖面數(shù)據(jù)對(duì)比分析

使用VIP10000 儀器與V8 多功能電法工作站觀(guān)測(cè)完成的激電測(cè)深數(shù)據(jù)對(duì)比分析。首先將不同儀器相同點(diǎn)位的視充電率觀(guān)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)相減（即：V8 儀器減VIP 儀器），差值相差10（mv/v）～15（mv/v）的數(shù)據(jù)量占到統(tǒng)計(jì)量的40.6%，差值相差5（mv/v）～10（mv/v）的數(shù)據(jù)量占到統(tǒng)計(jì)量的24.38%，差值相差15（mv/v）～20（mv/v）的數(shù)據(jù)量占到統(tǒng)計(jì)量的11.98%，差值相差5（mv/v）～20（mv/v）的數(shù)據(jù)量占到統(tǒng)計(jì)量的76.96%（圖1）。

結(jié)合實(shí)地工作情況，雖然觀(guān)測(cè)剖面相同，但工作期間的地電條件有所不同，上述統(tǒng)計(jì)量已能反映出兩種儀器在本區(qū)觀(guān)測(cè)時(shí)的實(shí)際差值。所以，將占76.96%的數(shù)據(jù)差值取平均值可得12.42mv/v。因此認(rèn)為兩種儀器在本區(qū)觀(guān)測(cè)值相差12.42mv/v，V8 儀器觀(guān)測(cè)值略高。

圖1 BY2 激電測(cè)深試驗(yàn)剖面視充電率觀(guān)測(cè)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)差值規(guī)律圖

圖中：橫軸為視充電率數(shù)據(jù)差值區(qū)間（mv/v）；縱軸為各差值區(qū)間內(nèi)數(shù)據(jù)點(diǎn)數(shù)占總數(shù)據(jù)的百分比（%）。

其次對(duì)本剖面視電阻率觀(guān)測(cè)數(shù)據(jù)也進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析，統(tǒng)計(jì)結(jié)果中差值在0（Ω·m）～50（Ω·m）間數(shù)據(jù)點(diǎn)的占到89.76%（圖2），其差值的平均值為7.449（Ω·m），認(rèn)為本差值是觀(guān)測(cè)的現(xiàn)場(chǎng)各種偶然差異因素的反映，如地電條件、系統(tǒng)點(diǎn)位差、地層水性[1]等因素。因此認(rèn)為兩種儀器視電阻率數(shù)據(jù)是一致的[1]。

圖2 BY2 激電測(cè)深試驗(yàn)剖面視電阻率觀(guān)測(cè)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)差值規(guī)律圖

圖中：橫軸為視電阻率數(shù)據(jù)差值區(qū)間（Ω·m）；縱軸為各差值區(qū)間內(nèi)數(shù)據(jù)點(diǎn)數(shù)占總數(shù)據(jù)的百分比（%）。

1.2 BY7 激電測(cè)深試驗(yàn)剖面數(shù)據(jù)對(duì)比分析

使用GDP-32II 儀器與V8 多功能電法工作站觀(guān)測(cè)完成的激電測(cè)深數(shù)據(jù)對(duì)比分析。首先將不同儀器相同點(diǎn)位的視充電率觀(guān)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)相減（即：V8 儀器減GDP-32II 儀器），差值相差-5（Ω·m）～15（mv/v）的數(shù)據(jù)量占到統(tǒng)計(jì)量的75.76%（圖3）。

結(jié)合實(shí)地工作情況，上述統(tǒng)計(jì)量已能反映出兩種儀器在本區(qū)觀(guān)測(cè)時(shí)的實(shí)際差值。所以，將占75.76%的數(shù)據(jù)差值取平均值可得5.07mv/v。因此認(rèn)為兩種儀器在本區(qū)觀(guān)測(cè)值相差5.07mv/v，V8 儀器觀(guān)測(cè)值略高。

圖3 BY7 激電測(cè)深試驗(yàn)剖面視充電率觀(guān)測(cè)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)差值規(guī)律圖

圖中：橫軸為視充電率數(shù)據(jù)差值區(qū)間（mv/v）；縱軸為各差值區(qū)間內(nèi)數(shù)據(jù)點(diǎn)數(shù)占總數(shù)據(jù)的百分比（%）。

其次對(duì)視電阻率觀(guān)測(cè)數(shù)據(jù)也進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析，統(tǒng)計(jì)結(jié)果中差值在0（Ω·m）～50（Ω·m）間數(shù)據(jù)點(diǎn)的占到72.71%（圖4），其差值的平均值為5.61（Ω·m），認(rèn)為本差值同為觀(guān)測(cè)的現(xiàn)場(chǎng)各種偶然差異因素的反映，因此認(rèn)為兩種儀器視電阻率數(shù)據(jù)是一致的。

圖4 BY7 激電測(cè)深試驗(yàn)剖面視電阻率觀(guān)測(cè)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)差值規(guī)律圖

圖中：橫軸為視電阻率數(shù)據(jù)差值區(qū)間（Ω·m）；縱軸為各差值區(qū)間內(nèi)數(shù)據(jù)點(diǎn)數(shù)占總數(shù)據(jù)的百分比（%）。

2 觀(guān)測(cè)參數(shù)的相互關(guān)系

研究區(qū)歷年激電測(cè)深視充電率數(shù)據(jù)包含兩種數(shù)據(jù)表示形式，分別為視充電率Mv（mv/v）和Mg（ms）。運(yùn)用理論計(jì)算與實(shí)際數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)相結(jié)合的方法闡述了其相互關(guān)系。

2.1 理論計(jì)算

式中：ts-測(cè)量開(kāi)始時(shí)刻（time of start）；te-測(cè)量結(jié)束時(shí)刻（time of end）；V2-斷電后MN 間二次電壓；Vp-MN 間一次電壓（單點(diǎn)上至無(wú)窮遠(yuǎn)間電壓叫電位；兩點(diǎn)間電位差叫電壓）。

積分運(yùn)算可視為：求衰減曲線(xiàn)的面積A；則Mv=A/deltT；deltT=te-ts；（可見(jiàn)其幾何、物理意義是取一個(gè)ts-te 間的平均代表值），用Mv 乘時(shí)間間隔可得積分面積近似，（即：Mv*（te-ts））得衰減曲線(xiàn)自ts ～te 段面積值；同理Mv*（1.1-0.451）可得自0.451s ～1.1s 間積分面積近似值。

公式中：沒(méi)有對(duì)時(shí)間平均，還留有時(shí)間單位。

通過(guò)理論公式得到視充電率Mv 與Mg 實(shí)際物理意義相同，只是表示形式不同，可以同時(shí)使用；其相互關(guān)系為Mv*1.87*（1.1-0.451）≈1.21*Mv ≈Mg,換算精度取決于衰減曲線(xiàn)光滑程度，MN 定位精度，工區(qū)現(xiàn)場(chǎng)情況、干擾因素、儀器測(cè)量系統(tǒng)誤差等。

2.2 實(shí)際數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

根據(jù)試驗(yàn)剖面數(shù)據(jù)對(duì)比分析，使用上述理論計(jì)算參數(shù)計(jì)算Mg 與實(shí)際測(cè)得的Mv 平均比值為1.02。

實(shí)際應(yīng)用時(shí)理論計(jì)算結(jié)合實(shí)際統(tǒng)計(jì)，用理論公式計(jì)算后，用Mg 實(shí)測(cè)與Mg 計(jì)算比值統(tǒng)計(jì)修正系數(shù)（Mg 實(shí)測(cè)與Mg 計(jì)算平均比值），用修正系數(shù)乘計(jì)算值，以更接近實(shí)測(cè)值。

3 結(jié)論

本文對(duì)研究區(qū)不同物探儀器觀(guān)測(cè)數(shù)據(jù)系統(tǒng)差及觀(guān)測(cè)參數(shù)的相互關(guān)系進(jìn)行了研究，分析得出觀(guān)測(cè)數(shù)據(jù)的系統(tǒng)差值，觀(guān)測(cè)參數(shù)的理論計(jì)算、實(shí)際統(tǒng)計(jì)等方面的相互關(guān)系，為研究區(qū)物探資料綜合研究工作提供了技術(shù)支持。