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    • 使用二维高密度数据组合进行三维反演

      随着技术发展,业主对勘探效果的展示形式要求越来越高。在工程物探项目中我们将反演数据导入三维软件建模,本次我们探讨下利用二维参加的高密度数据进行三维反演的效果如何!

      实验选在鲁中某场地进行,由于厂房建设需要,此处曾做过地下人防工事探测。实验场地地势东高西低,两端基本平坦,但中间存在一个落差710米的陡坎,地形比较复杂。地表为第四系巨厚覆盖层,导电性良好,已查明场地东段高地下覆人防工事且尚未坍塌,应呈现电性高阻的地球物理特征,具备高密度电阻率法探测的前提。为达到实验目的,在目标区域及周边布置了八条测线,具体测线与测点分布如下图:

      使用二维高密度数据组合进行三维反演

      图1 测线布置及测点分布图

      实验采用重庆奔腾生产的WGMD超级高密度系统,施伦贝格装置,点距3米,设置隔离系数16。测量视电阻率值在几十到数百之间,接地条件较好,数值比较稳定,坏点很少,数据质量较高,为实验对比提供有力条件。反演得到深度在24米左右,采用ResInvEarthImager分别对数据进行二维、三维反演,得到视电阻率断面图如下:

      使用二维高密度数据组合进行三维反演

      图2 Res2dInv反演结果

      使用二维高密度数据组合进行三维反演

      图3 Res3dInv反演 X方向切片

      使用二维高密度数据组合进行三维反演

      图4 EarthImger2d 反演效果

      为对比方便我们将反演结果的坐标系统及色标统一,我们假设沿测线方向为X,地面垂直测线方向为Y,标高方向为Z。色标上ResInv结果采用10300欧姆范围显示,数值线性分布;EarthImger反演结果采用10500欧姆范围显示,数值成对数排列。图2Res2dInv二维反演得到八条视电阻率断面,从反演结果来看在测线的小号端出现了部分闭合高阻异常,这与该段场地电阻率比较均匀实际情况不符,考虑到300欧姆的视电阻率上限,异常的幅值也不是非常大,但是对资料解释带来了不必要的麻烦。测线大号端高地部分是人防工事所处位置,出现了大量闭合高阻,但异常形态不规则,且埋深与实际情况偏差较大,可见二维反演结果很难准确的指明人防工事所在范围。图3是由组合数据的Res3dInv三维反演结果X方向切片得到的七张视电阻率断面图,从图中可以看出正常地层部分,视电阻率比较均匀,在高地部分0米标高以上部分存在一高阻层,这比较符合人防工事在地下水平延伸的特点,且埋深准确,特别是70-80米切片断面的异常,比较直观的反演了地下坑道的形态,其结果超出预期。图4EarthImger2d二维反演得到的八条视电阻率断面与Res2dInv反演结果相似,在地层均匀区域出现了向下延伸的闭合状高阻异常区,由于受二维反演闭合状高阻异常特征的影响,反应人防工事区域形态较为凌乱,不利于解释。值得注意的是,在Res2dInv结果出现假异常的位置,EarthImger2d图件中同样也出现了假异常,幅值和形态也基本相同,可见这些假异常的产生不是某一软件缺陷造成的,具体原因还需要进一步探讨。图5EarthImger3d三维反演结果的视电阻率断面切片图,其效果也好于二维反演,异常分布特征不再赘述,从图件表面上看其结果不如Res3dInv反演结果直观,但这款软件提供了丰富的可视化功能,对分析反演结果还是比较有利的。图6EarthImger3d反演得到的等值轮廓线图,从中我们可以看出组合二维高密度数据三维反演的一些不足,在X方向上位置对应较好的高阻部分,在Y方向上并没有联通,这有悖于实验场地的真实情况,这说明二维方式采集的高密度数据在Y方向上得到的信息较少,当线距较大的情况下,无法很明确的表示Y方向的信息。

      使用二维高密度数据组合进行三维反演使用二维高密度数据组合进行三维反演

      图5 EarthImger3d反演 X方向切片       图6 EarthImger3d 反演等值轮廓线图

      结论

      1)      通过原理分析及实验对比证明,对组合二维高密度数据进行三维反演是可行性的,其反演效果优于二维高密度反演。这种工作方式实用、有效,在符合条件的工区可以选择该工作方法。

      2)      ResInvEarthImager反演原理基本相同,在二维高密度反演中经常出现的畸值问题,不是由某一软件缺陷造成的。

      3)      由于采集方式所限,二维高密度数据组合的三维数据体在Y方向数据较少,在大线距情况下无法清晰反映Y方向地质体信息。建议有条件的工区还是优先选择三维高密度的工作方式。

      综上所述,在条件许可的情况下,有多条互相平行的剖面数据,工区内地形起伏影响较小,组合二维高密度数据进行三维反演,是一种值得尝试的数据处理方法。



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    • 晶张作宏画师

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