顧觀文 王順吉 李桐林 武曄 許志河

摘要：本文基于直流點電源三維非結(jié)構(gòu)有限元數(shù)值模擬技術(shù)和不完全高斯-牛頓三維反演方法，討論近些年興起的多極距組合中梯裝置三維激電法不同供電方向激勵對探測效果的影響，為中梯裝置三維激電測量供電方向的合理選擇提供依據(jù)。首先，設(shè)計了多個不同的三維地電模型，在橫向供電（供電方向垂直于構(gòu)造走向或目標(biāo)體延伸方向）、縱向供電（供電方向平行于構(gòu)造走向或目標(biāo)體延伸方向）、橫向和縱向雙方向組合供電3種方式下，開展理論模型的三維正反演試算。然后，選取某礦區(qū)在這三種方式下獲取的三維激電實測數(shù)據(jù)進(jìn)行三維反演。最后，對理論模型合成數(shù)據(jù)和實測數(shù)據(jù)的三維反演結(jié)果及礦區(qū)已有地質(zhì)資料進(jìn)行綜合對比分析。研究結(jié)果表明：橫向供電、縱向供電、橫向和縱向雙方向組合供電三種方式激電數(shù)據(jù)的三維反演結(jié)果均能有效反映研究區(qū)的巖性分布和構(gòu)造展布特征；但在揭示研究區(qū)的局部異常信息方面，橫向和縱向雙方向組合供電方式激電數(shù)據(jù)的三維反演結(jié)果展示的異常信息更為豐富、完整，而橫向供電或縱向供電單方向供電方式激電數(shù)據(jù)的三維反演結(jié)果揭示的異常信息不完整，有可能漏掉部分有效異常信息。

關(guān)鍵詞：激電法；中梯裝置；三維；供電方向；反演

doi：10.13278/j.cnki.jjuese.20220345

中圖分類號：P631.3；P319

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

收稿日期：2022-12-16

作者簡介：顧觀文（1975-），男，教授，主要從事電磁勘探方法與理論、數(shù)值模擬及應(yīng)用研究，E-mail： sun_ggw@163.com

基金項目：中央高校創(chuàng)新團(tuán)隊項目（ZY20215108）；國家重大科學(xué)儀器設(shè)備開發(fā)專項（2011YQ050060）；河北省高等學(xué)?？茖W(xué)技術(shù)研究項目（ZC2022056，ZC2021213）；河北省碩士在讀研究生創(chuàng)新能力培養(yǎng)項目（CXZZSS2023184）

Supported by the Central University Innovation Team Project （ZY20215108）， the National Major Scientific Instruments and Equipment Development Special Project （2011YQ050060）， the Science and Technology Research Project of Higher Education Institutions in Hebei Province （ZC2022056， ZC2021213） and the Innovative Ability Training Project for Postgraduate Students in Hebei Province （CXZZSS2023184）

Influence of Different Power Supply Direction Excitation on Three-

Dimensional Induced Polarization Exploration Effect with

Central Gradient Array of Multi-Group Power Supply

Pole Distance CombinationGu Guanwen^{1， 2}， Wang Shunji¹， Li Tonglin³， Wu Ye^{1， 2}， Xu Zhihe^{1， 2}

1. School of Earth Sciences， Institute of Disaster Prevention， Sanhe 065201， Hebei， China

2. Hebei Key Laboratory of Earthquake Dynamics， Sanhe 065201， Hebei， China

3. College of GeoExploration Sciences and Technology， Jilin University， Changchun 130026， China

Abstract： This study investigates the impact of different power supply direction excitation on the exploration effect of the three-dimensional （3D） induced polarization （IP） method， for a central gradient array of? multi-group power supply pole distance combinations. We employ the 3D unstructured finite element numerical simulation for direct current? point power supply and the incomplete Gauss-Newton 3D inversion. The goal is to provide a basis for the rational selection of power supply directions for 3D IP measurements. First， we design various 3D geoelectric models and conduct forward and inverse modeling for three power supply modes： transverse， longitudinal， and transverse/longitudinal bidirectional combinations. Then we perform 3D inversion on IP measured data obtained in a mining area under these three power supply modes. Finally， the 3D inversion results of theoretical model synthesis data and measured data and the existing geological data of the mining area are synthetically analyzed. We find that 3D inversion results for IP data under transverse， longitudinal， and transverse/longitudinal bidirectional combination power supply modes can effectively depict the lithological and structural distribution characteristics. In terms of revealing local anomaly information， the bidirectional combined power supply IP data yields the most abundant and complete information. By contrast， the inversion results of single-directional power supply IP data may lack some effective anomaly information， presenting incomplete anomaly details.

Key words： IP; central gradient array; 3D; power supply direction; inversion

0 引言

中間梯度裝置激發(fā)極化法（中梯裝置激電法）具有工作效率高、異常形態(tài)簡單、易于解釋等特點^[1-4]，在金屬礦勘查中應(yīng)用廣泛^[5-11]。傳統(tǒng)的中梯裝置激電法受限于單一固定長度的供電極距，主要用于激電快速掃面工作，僅能獲取地下某一深度的電性分布信息，無法反映隨深度變化的地電信息。而傳統(tǒng)的對稱四極裝置激電測深法由于需要在各個測點頻繁地移動供電電極，工作效率較低。為了克服傳統(tǒng)對稱四極電測深裝置工作效率低和高密度溫納裝置獲取的激電信息不足的困難，Aizebeokhai等^[12]開展了多極距組合中梯二維激電測量實驗，該技術(shù)在一定程度上提高了工作效率，并獲得了比高密度溫納裝置更為豐富的激電信息，但受限于二維觀測，無法獲取地下全空間、多方位的電性信息。

近些年隨著大功率、分布式三維激電采集技術(shù)和激電法三維正反演技術(shù)的發(fā)展，國內(nèi)學(xué)者在傳統(tǒng)中梯裝置激電法的基礎(chǔ)上，結(jié)合電阻率測深法的特點，發(fā)展形成了基于多極距組合中梯裝置的三維激電測量技術(shù)^[13-15]，該技術(shù)能快速高效地獲取測區(qū)三維電阻率及極化率信息，具有空間分辨率高、探測深度大的優(yōu)點。

目前，基于多極距組合中梯裝置的三維激電測量在供電方向激勵方面主要采用橫向供電（供電方向垂直于構(gòu)造走向或目標(biāo)體延伸方向）、縱向供電（供電方向平行于構(gòu)造走向或目標(biāo)體延伸方向）、橫向和縱向雙方向組合供電三種方式。不同勘探區(qū)工作條件、地質(zhì)構(gòu)造走向及礦體延伸產(chǎn)狀存在差異，如何選取經(jīng)濟(jì)有效的供電方向激勵方式是開展激電測量工作設(shè)計階段面臨的一個重要問題。龔勝平等^[16]在我國西北地區(qū)某多金屬礦區(qū)開展了不同供電方向激電中梯的實驗工作并進(jìn)行了初步探討。曹創(chuàng)華等^[17]針對傳統(tǒng)中梯裝置，基于單個長方體異常模型開展了不同供電方向激勵的電性響應(yīng)特征研究。

為了進(jìn)一步較為系統(tǒng)地研究不同供電方向激勵對中梯裝置三維激電勘探效果的影響，本文基于理論模型和實際資料，首先，設(shè)計不同類型的理論地電模型，在不同供電方向的激勵下，采用三維非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格有限元方法^[18-19]通過正演模擬獲取理論模型合成數(shù)據(jù)，進(jìn)而采用不完全高斯-牛頓法^[20-21]反演模型合成數(shù)據(jù)獲得電性結(jié)構(gòu)。然后，在此基礎(chǔ)上利用我國西北某礦區(qū)不同供電方向的多極距組合中梯裝置三維實測激電資料，開展三維反演獲取礦區(qū)地下電性結(jié)構(gòu)。最后，結(jié)合理論模型和實際資料的三維反演結(jié)果討論不同供電方向激勵對中梯裝置三維激電探測效果的影響。

1 時間域激電三維正反演方法

1.1 電阻率/激電法三維非結(jié)構(gòu)有限元正演

雙電極供電時的直流電阻率法控制方程可以表示為

由于在視電阻率反演過程中已求取J，因此，只需將已得到的J代入式（14）中，即可完成視極化率的反演。

2 理論模型計算和分析

模型計算包括在給定中梯裝置下對不同理論地電模型的三維正反演計算。首先利用三維非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格有限元方法對單異常體、雙異常體、三異常體模型進(jìn)行三維正演，獲得不同供電方向及不同極距激勵下理論地電模型的響應(yīng)電壓數(shù)據(jù)；進(jìn)而采用不完全高斯-牛頓法開展理論模型合成數(shù)據(jù)的三維反演，獲得三維反演電阻率和極化率模型；在此基礎(chǔ)上分析不同供電方向激勵下反演結(jié)果對實際地電模型的重現(xiàn)情況。

模型計算涉及的三類地電模型均采用橫向供電、縱向供電、橫向和縱向雙方向組合供電三種方式，每個供電方向包括8對供電電極，A、B極距分別為1 500、2 000、2 500、3 000、3 500、4 000、4 500和5 000 m，測量電極M、N的極距為50 m，觀測區(qū)的點距和線距均為50 m，三維觀測布置如圖1所示。

2.1 單異常體模型

單異常體模型為位于均勻半空間中的1個低阻高極化棱柱體（圖2），該棱柱體x、y和z3個方向的邊長分別為200、400和200 m，其頂界面和底界面距地表分別為200和400 m，異常體的電阻率和極化率分別為10 Ω·m和25%，圍巖的電阻率和極化率分別為100 Ω·m和1%。

分別采用橫向供電、縱向供電、橫向和縱向雙方向組合供電三種方式，通過三維正演模擬獲得單異常體模型在地表的電性響應(yīng)數(shù)據(jù)，將算區(qū)中間的21×21個測點作為觀測數(shù)據(jù)，反演輸入數(shù)據(jù)為觀測點的視電阻率和視極化率，λ=5。

迭代反演5次，圖3、圖4、圖5分別為橫向供電、縱向供電、橫向和縱向雙方向組合供電方式激勵的反演結(jié)果。從三種方式的三維反演電阻率和極化率模型（圖3a、b，圖4a、b和圖5a、b）可以看出，三種方式的反演結(jié)果對低阻高極化體均有反映，但縱向供電方式反演的低阻高極化體在形態(tài)上近似于圓餅狀（圖4a、b），未能重現(xiàn)實際棱柱體模型（圖2）的延伸狀態(tài)。同樣，深度為300 m、y=25 m時的反演電阻率和極化率剖面曲線（圖4c、d）比實際模型異常更為寬泛，未能有效反映實際異常特征。橫向供電、橫向和縱向雙方向組合供電兩種方式的反演結(jié)果（圖3a、b和圖5a、b）很好地反映了實際棱柱體（圖2）的空間位置分布、產(chǎn)狀和規(guī)模。

2.2 雙異常體模型

雙異常體模型為位于均勻半空間中的2個低阻高極化棱柱體（圖6），2個棱柱體相距200 m， 規(guī)模均為200 m×600 m×200 m，其頂界面和底界面距地表分別為200和400 m，異常體的電阻率和極化率均分別為10 Ω·m和25%，圍巖的電阻率和極化率分別為100 Ω·m和1%。

分別采用橫向供電、縱向供電、橫向和縱向雙方向組合供電三種方式，通過三維正演模擬獲得雙異常體模型在地表的電性響應(yīng)數(shù)據(jù)，將算區(qū)中間的21×21個測點作為觀測數(shù)據(jù)，反演輸入數(shù)據(jù)為觀測點的視電阻率和視極化率，λ=2。

迭代反演8次，圖7、圖8、圖9分別為橫向供電、縱向供電、橫向和縱向雙方向組合供電三種方式激勵的反演結(jié)果。從橫向供電、橫向和縱向雙方向組合供電兩種方式的三維反演電阻率和極化率模型（圖7a、b和圖9a、b）可以看出，2個低阻高極化異常體在水平方向和深度方向的分布與理論模型的2個異常體空間位置（圖6）吻合；同樣，在深度為300 m、y=25 m時的反演電阻率和極化率剖面曲線（圖7c、d和圖9c、d）形態(tài)明顯地反映了2個低阻高極化異常。而縱向供電方式的三維反演電阻率和極化率模型（圖8a、b）的形態(tài)為1個沿垂直于實際棱柱體模型延伸（圖6）方向展布的近似橢球體，未能將2個棱柱體分離開，且近似橢球異常體，與實際棱柱體模型（圖6）延伸方向不符；同樣，在深度300 m、y=25 m時的反演電阻率和極化率剖面曲線（圖8c、d）形態(tài)為1個寬緩的異常，未能有效反映2個低阻高極化體的異常特征。

2.3 三異常體模型

設(shè)計的地電模型為均勻半空間中包含3個低阻高極化棱柱體模型（圖10），①號和②號兩個棱柱體呈南北向展布，二者相距200 m，規(guī)模均為 200 m×600 m×200 m；③號棱柱體呈東西向展布， 規(guī)模為600 m×200 m×200 m，相距①號和②號2個棱柱體200 m；3個棱柱體的頂界面和底界面埋深分別為200和400 m，其電阻率和極化率均分別為10 Ω·m和25%；圍巖的電阻率和極化率分別為100 Ω·m和1%。

分別采用橫向供電、縱向供電、橫向和縱向雙方向組合供電三種方式，通過三維正演模擬獲得三異常體模型在地表的電性響應(yīng)數(shù)據(jù)，將算區(qū)中間21×25個測點作為觀測數(shù)據(jù)，反演輸入數(shù)據(jù)為觀測點的視電阻率和視極化率，λ=5。

迭代反演5次，圖11、圖12、圖13分別為橫向供電、縱向供電、橫向和縱向雙方向組合供電三種方式激勵的反演結(jié)果。從橫向供電方式的三維反演電阻率和極化率結(jié)果（圖11）可以看出：①號和②號2個低阻高極化異常體在東西方向得到了很好的分離；但③號異常體與①號和②號異常體連接在一起，未能得到有效分離。從縱向供電方式的三維反演電阻率和極化率結(jié)果（圖12）看出：③號異常體與①號和②號異常體在南北方向得到了有效分離，與實際的③號棱柱體位置（圖10）吻合；但①號和②號異常體在形態(tài)上表現(xiàn)為東西向展布的單個近似橢球體，與實際模型的①號和②號2個獨立棱柱體的分布（圖10）明顯不符。從橫向和縱向雙方向組合供電方式的三維反演電阻率和極化率結(jié)果（圖13）可以看出，①號、②號和③號3個低阻高極化異常體在空間上得到了很好的歸位，與理論地電模型（圖10）吻合。

3 實測激電資料反演和分析

為了進(jìn)一步研究在野外實際激電測量工作中不同供電方向?qū)μ綔y結(jié)果的影響，選取我國西北地區(qū)某多金屬礦區(qū)作為研究區(qū)，對在該區(qū)橫向供電、縱向供電、橫向和縱向雙方向組合供電三種方式采集的三維激電數(shù)據(jù)開展三維反演試算，并對反演獲得的三維電阻率和極化率模型進(jìn)行分析。

3.1 礦區(qū)資料

該礦區(qū)包括3個礦帶，分別為位于礦區(qū)北部、東部和南部的一礦帶、二礦帶和三礦帶，本次測區(qū)為一礦帶。據(jù)礦區(qū)已有資料^[32]及測區(qū)地質(zhì)圖（圖14）可知，測區(qū)南側(cè)和北側(cè)的巖性分別為三巖組三巖段大理巖、千枚巖和四巖組千枚巖。一礦帶賦存于礦區(qū)南北兩側(cè)巖性接觸帶近東西錯動的部位。三巖組二巖段千枚巖與三巖段大理巖夾千枚巖的過渡部位為二礦帶所處位置。測區(qū)南端為三礦帶，測點布置未完全覆蓋該礦帶。測區(qū)內(nèi)存在一近南北走向的F₃斷裂，與近東西向展布的南北巖性接觸帶相交。F₃為后期的斷裂帶，是巖體的入侵通道。測區(qū)礦體的走向與產(chǎn)狀主要受F₃影響。

該礦區(qū)為鉛鋅銀多金屬礦區(qū)，硫化礦石金屬礦物主要有黃鐵礦、方鉛礦和閃鋅礦等。硫化礦石金屬礦物具有低電阻率、高極化率的特點，可與其他類型的巖石相區(qū)分，具備物探找礦的地球物理前提。但測區(qū)北部含炭千枚巖具有低電阻率、高極化率的特征，容易成為找礦的干擾因素。

為了探明本區(qū)的主要構(gòu)造展布特征和礦體賦存部位，采用本文所述的多極距組合中梯裝置大功率激電法，布設(shè)了10條垂直于測區(qū)南北不同巖性接觸帶的激電測線，測線方位為北偏東16°，編號為L220—L400（圖14）。測線長度均為1 400? m，線距和點距分別為200和50 m。測區(qū)的測點呈規(guī)則網(wǎng)格狀分布，共290個。分別采用橫向供電（垂直于主構(gòu)造方向）、縱向供電（平行于主構(gòu)造方向）、橫向和縱向雙方向組合供電三種方式（圖14），每個供電方向包括5對供電電極，A、B極距分別為2 000、2 500、3 000、3 500、和4 000 m，測量電極M、N極距為50 m。

3.2 成像效果分析

為了對比橫向供電、縱向供電、橫向和縱向雙方向組合供電三種方式對本區(qū)三維電性結(jié)構(gòu)的成像效果，利用基于不完全高斯-牛頓法的三維激電反演程序^[19]分別對這三種方式采集的視電阻率和視極化率數(shù)據(jù)進(jìn)行三維反演，將計算區(qū)域沿x、y和z3個方向進(jìn)行網(wǎng)格剖分，網(wǎng)格數(shù)為：58×55×30，將測區(qū)290個測點的視電阻率和視極化率數(shù)據(jù)作為反演輸入的數(shù)據(jù)。反演初始模型的電阻率取本測區(qū)的平均視電阻率415 Ω·m，正則化因子為3，迭代反演6次。

3.2.1 橫向供電方式

圖15a、b為對橫向供電方式采集的激電數(shù)據(jù)進(jìn)行三維反演獲得的測區(qū)三維電阻率和極化率模型，電性模型顯示該區(qū)的北部和南部分別表現(xiàn)為低阻高極化和高阻低極化特征。結(jié)合測區(qū)地質(zhì)資料（圖14）解譯，測區(qū)北部的含炭千枚巖和南部的大理巖對應(yīng)于電性模型中北側(cè)的低阻高極化帶和南側(cè)的高阻低極化帶。同時，千枚巖與大理巖接觸帶由南西向北東的延展特征在三維電性模型中得到了清晰的反映。測區(qū)電性結(jié)構(gòu)南部高阻低極化體中部呈現(xiàn)朝北西方向扭侵的現(xiàn)象，這主要由近南北走向的斷裂F₃和F₄對地層的錯動破壞所致。三維電阻率模型（圖15a）和極化率模型（圖15b）顯示了三處局部低阻高極化異常，分別位于緊鄰F₄斷層的西南向、測區(qū)西南角和測區(qū)南部鄰近三礦帶的邊界位置（圖15a、b中的①②③）；同樣，典型測線（L220、L300、L340和L380）的反演電阻率和極化率斷面（圖15c、d）明顯反映了①②③處低阻高極化異常，并較好地展示了巖性接觸帶的延伸展布特征。

3.2.2 縱向供電方式

縱向供電方式激電數(shù)據(jù)的三維反演結(jié)果（圖16a、b）顯示：測區(qū)電性結(jié)構(gòu)的整體形態(tài)和特征與橫向供電方式反演結(jié)果（圖15a、b）較為相似，但大理巖與千枚巖接觸帶的展布特征與實際地質(zhì)資料呈現(xiàn)的接觸帶展布延伸方向略有差異。在局部異常體展現(xiàn)方面，反演模型僅反映了測區(qū)東部鄰近二礦帶的一處低阻高極化異常（圖16a、b中的④）。從典型測線（L220、L300、L340和L380）的反演電阻率和極化率斷面（圖16c、d）也可看出，僅L380線的反演斷面顯示了④號異常，其他3條斷面均未見局部異常反映。

3.2.3 橫向和縱向雙方向組合供電方式

對橫向和縱向雙方向組合供電方式的激電數(shù)據(jù)進(jìn)行三維反演，得到的三維電性模型（圖17）顯示：橫向和縱向雙方向組合供電方式獲得的電性結(jié)構(gòu)與橫向供電、縱向供電單方向供電方式的反演電性模型整體形態(tài)相似，測區(qū)的巖性分布和主要構(gòu)造展布特征在反演電性模型中均得到了很好的反映。測區(qū)南部高阻低極化體中部呈現(xiàn)朝北西方向的扭侵形態(tài)，反映了近南北走向斷裂F₃和F₄對地層的錯動破壞。橫向和縱向雙方向組合供電方式反演的三維電性模型（圖17）與橫向供電、縱向供電單方向供電反演結(jié)果（圖15、圖16）相比，橫向供電反演結(jié)果揭示的①號、②號、③號局部異常和縱向供電反演揭示的④號局部異常均在三維電性模型（圖17）中得到明顯反映。

3.2.4 綜合對比分析

在探測測區(qū)整體構(gòu)造格架方面，本次研究工作三種供電方式獲得的三維電性結(jié)構(gòu)（圖15、圖16和圖17）均反映了測區(qū)的主要地質(zhì)構(gòu)造走向及展布，測區(qū)北側(cè)含炭千枚巖與南側(cè)大理巖的接觸關(guān)系和展布及近南北走向的 F₃和F₄斷裂均得到明顯反映，但在精細(xì)結(jié)構(gòu)刻畫方面，橫向和縱向雙方向組合供電方式反演結(jié)果（圖17）展示的效果明顯優(yōu)于另外兩種單方向供電方式（圖15、圖16）。

在測區(qū)局部異常的揭示方面，前人對該區(qū)物探資料解譯成果^{[15-16， 33]}顯示本區(qū)包括3處局部低阻高極化異常，與本次工作橫向和縱向雙方向組合供電獲得的3處異常（圖17中的①③④）相對應(yīng)， 分別位于緊鄰F₄斷層的西南向、測區(qū)南部鄰近三礦帶的邊界位置和測區(qū)一礦帶東部與二礦帶相鄰位置。本次工作的橫向和縱向雙方向組合供電反演結(jié)果不僅揭示了前人成果解譯的3處局部異常（圖17中的①③④），同時發(fā)現(xiàn)了一處新異常（圖17中的②）；而橫向供電反演獲得的電性結(jié)構(gòu)僅獲得了3處局部異常（圖15中①②和③），前人及本次橫向和縱向雙方向組合供電方式揭示的④號局部異常未見反映；縱向供電方式反演結(jié)果僅揭示一處局部異常（圖16中④），①號、②號和③號局部異常未得到有效反映。

從以上三種供電方式對本測區(qū)探測結(jié)果的分析可以看出，橫向和縱向雙方向組合供電方式獲得的三維電性結(jié)構(gòu)無論在測區(qū)的構(gòu)造格架精細(xì)刻畫方面，還是局部低阻高極化異常的有效揭示方面，效果均優(yōu)于另外兩種供電方式（橫向、縱向）。從橫向供電、縱向供電兩種單方向供電探測結(jié)果的分析可知，橫向供電方式比縱向供電方式獲取的電性結(jié)構(gòu)信息更為豐富。

4 結(jié)論

通過對不同供電方向激勵的理論模型合成數(shù)據(jù)和某多金屬礦區(qū)實測激電資料三維反演結(jié)果的分析，得到如下結(jié)論：

1）理論模型合成數(shù)據(jù)反演結(jié)果表明：對于單個異常體，橫向供電、縱向供電、橫向和縱向雙方向組合供電三種方式的探測效果均能反映異常體的形態(tài)和延伸方向，但縱向供電方式對異常體形態(tài)的刻畫能力不如橫向供電、橫向和縱向雙方向組合供電兩種方式；對于多個異常體且延伸方向相同的探測目標(biāo)，橫向供電、橫向和縱向雙方向組合供電兩種方式均能使異常體正確歸位，且電性結(jié)構(gòu)與異常體形態(tài)吻合；縱向供電方式未能將異常體正確歸位，且電性結(jié)構(gòu)與異常體形態(tài)有明顯差異；對于多個異常體且延伸方向不同的復(fù)雜探測目標(biāo)，橫向供電、縱向供電兩種方式觀測數(shù)據(jù)反演的電性結(jié)構(gòu)均未正確反映目標(biāo)體的歸位和形態(tài)，橫向和縱向雙方向組合供電方式觀測數(shù)據(jù)反演的電性結(jié)構(gòu)能正確刻畫目標(biāo)體的位置和形態(tài)。

2）礦區(qū)實測資料三維反演結(jié)果進(jìn)一步表明：在探測整體構(gòu)造格架方面，橫向供電、縱向供電、橫向和縱向雙方向組合供電三種方式觀測數(shù)據(jù)反演的電性結(jié)構(gòu)均能反映測區(qū)的主構(gòu)造展布，但橫向和縱向雙方向組合供電方式觀測數(shù)據(jù)反演的電性結(jié)構(gòu)對測區(qū)巖性分布和構(gòu)造展布刻畫得更為精細(xì)；在揭示局部異常方面，橫向和縱向雙方向組合供電方式激電數(shù)據(jù)反演結(jié)果展示的局部異常信息更為豐富、完整，而橫向供電或縱向供電單方向供電方式激電數(shù)據(jù)反演結(jié)果揭示的局部異常信息不完整，有可能會漏掉部分有效異常信息。

3）在野外實際開展中梯裝置三維激電測量工作時，建議根據(jù)探測任務(wù)合理選擇供電方式。在探測任務(wù)為查明研究區(qū)的整體巖性分布和主要構(gòu)造的情況下，橫向供電、縱向供電、橫向和縱向雙方向組合供電三種方式均可采用。如探測任務(wù)既要探明研究區(qū)的主要構(gòu)造展布情況，又要揭示該研究區(qū)的局部異常信息，則橫向和縱向雙方向組合供電方式為最優(yōu)選擇。

參考文獻(xiàn)（References）：

[1]Sumi F. TheInduced Polarization Method in Ore Investigation[J]. Geophysical Prospecting， 1961， 9（3）： 459-477.

[2]李金銘. 地電場與電法勘探[M]. 北京：地質(zhì)出版社，2005.

Li Jinming. Geoelectric Field and Electrical Exploration[M]. Beijing： Geological Publishing House， 2005.

[3]Arifin M H， Kayode J S，Izwan M K， et al. Data for the Potential Gold Mineralization Mapping with the Applications of Electrical Resistivity Imaging and Induced Polarization Geophysical Surveys[J]. Data in Brief， 2019（22）：830-835.

[4]劉海飛，柳建新，劉嶸，等. 激發(fā)極化法在有色金屬礦產(chǎn)勘查中的研究進(jìn)展[J].中國有色金屬學(xué)報， 2023， 33（1）： 203-222.

Liu Haifei， Liu Jianxin，? Liu Rong， et al. Progress of Induced Polarization Method in Nonferrous Metal Mineral Exploration[J]. The Chinese Journal of Nonferrous Metals， 2023， 33（1）： 203-222.

[5]李帝銓，王光杰，底青云，等. 大功率激發(fā)極化法在額爾古納成礦帶中段找礦中的應(yīng)用[J].地球物理學(xué)進(jìn)展， 2007， 22（5）： 1621-1626.

Li Diquan， Wang Guangjie， Di Qingyun， et al. The Application of High-Power Induced Polarization in the Middle Section of Eerguna Metallogenic Belt[J]. Progress in Geophysics， 2007， 22（5）： 1621-1626.

[6]張曉東，方捷，張定源，等. 激發(fā)極化法在東溪金礦接替資源勘查中的應(yīng)用[J]. 物探與化探， 2017， 41（3）： 445-451.

Zhang Xiaodong， Fang Jie， Zhang Dingyuan， et al. The Application of the Induced Polarization Method to the Replacement Resources Exploration of the Dongxi Gold Deposit[J]. Geophysical and Geochemical Exploration， 2017， 41（3）： 445-451.

[7]馬一行，顏廷杰，何鵬，等. 激發(fā)極化法在/覆蓋區(qū)礦產(chǎn)勘查中的應(yīng)用：以內(nèi)蒙古昌圖錫力錳銀鉛鋅多金屬礦勘查為例[J]. 物探與化探， 2019， 43（4）： 709-717.

Ma Yixing， Yan Tingjie， He Peng， et al. Exploration in Coverage Area： A Case Study of the Changtuxili Mn-Ag-Pb-Zn Polymetallic Ore Deposit， Inner Mongolia[J]. Geophysical and Geochemical Exploration， 2019， 43（4）： 709-717.

[8]盧卯，黃凱，蔣海民，等. 激發(fā)極化法在黔西北洗線溝鉛鋅礦床找礦中的應(yīng)用[J]. 礦物學(xué)報， 2020， 40（4）： 502-509.

Lu Mao， Huang Kai， Jiang Haimin， et al. Application of the Induced Polarization Method in Mineral Prospecting of the Xixiangou Lead-Zinc Deposit in the Northwestern Guizhou， China[J]. Acta Mineralogica Sinica， 2020， 40（4）： 502-509.

[9]Adrian J，Tezkan B， Candansayar M E. Exploration of a Copper Ore Deposit in Elbistan/ Turkey Using 2D Inversion of the Time-Domain Induced Polarization Data by Using Unstructured Mesh[J]. Pure Appl Geophys， 2022， 179： 2255-2272.

[10]文真蓁，陳超，鄭毅，等. 自然電場法和AMT法在同德石墨礦勘查中的應(yīng)用[J].世界地質(zhì)， 2022， 41（3）： 641-653.

Wen Zhenqin， Chen Chao， Zheng Yi， et al.Application of Natural Electric Field Method and AMT Method in Tongde Graphite Ore Exploration[J]. World Geology， 2022， 41（3）： 641-653.

[11]王大壯，李桐林，張镕哲，等. 基于結(jié)構(gòu)約束的三維電阻率和重力法聯(lián)合反演[J].世界地質(zhì)， 2022， 41（3）： 597-606.

Wang Dazhuang， Li Tonglin， Zhang Rongzhe， et al. Joint Inversion of 3D Resistivity and Gravity Method Based on Structural Constraint[J]. World Geology， 2022， 41（3）： 597-606.

[12]Aizebeokhai A P， Oyeyemi? K D.The Use of the Multiple-Gradient Array for Geoelectrical Resistivity and Induced Polarization Imaging[J]. Journal of Applied Geophysics， 2014， 111： 364-376.

[13]劉洋. 基于非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格的電阻率三維正反演及其應(yīng)用研究[D]. 合肥：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)，2016.

Liu Yang. Study of 3D Resistivity Modeling and Inversion Using Unstructured Grids and Their Applications[D]. Hefei： University of Science and Technology of China， 2016.

[14]Wang J L， Lin P R， Wang M， et al.Three-Dimensional Tomography Using High-Power Induced Polarization with the Similar Central Gradient Array[J]. Applied Geophysics， 2017， 14（2）： 291-300.

[15]張永哲， 成山林， 李躍東，等. 多源信息找礦預(yù)測技術(shù)研究及其應(yīng)用：以吉林省砂金溝金礦床為例[J]. 吉林大學(xué)學(xué)報（地球科學(xué)版）， 2022， 52（6）： 1855-1866.

Zhang Yongzhe， Cheng Shanlin， Li Yuedong， et al. Research and Application of Multi-Source Information for Ore Prospecting and Prediction： Taking Jilin Shajingou Gold Deposit as an Example[J]. Journal of Jilin University （Earth Science Edition）， 2022， 52（6）： 1855-1866.

[16]龔勝平，楊亞斌，張光之，等. 三維時間域激發(fā)極化法探測花牛山鉛鋅礦的試驗研究[J].科學(xué)技術(shù)與工程， 2018， 18（18）： 16-24.

Gong Shengping， Yang Yabin， Zhang Guangzhi， et al. Experimental Study on 3D Time-Domain Electromagnetic Exploration in Huaniushan Pd-Zn Deposit[J]. Science Technology and Engineering， 2018， 18（18）： 16-24.

[17]曹創(chuàng)華，鄧專，康方平，等. 激電中梯裝置測量長方異常體的三維正演模擬及啟示[J]. 物探化探計算技術(shù)， 2018， 40（4）： 459-467.

Cao Chuanghua， Deng Zhuan， Kang Fangping， et al. Three-Dimensional Forward and Inspiration of Abnormal Cuboids Under Intermediate Gradient Way of IP Method[J]. Computing Techniques for Geophysical and Geochemical Exploration， 2018， 40（4）： 459-467.

[18]Wang W， Wu X P， Spitzer K. Three-Dimensional DC Anisotropic Resistivity Modelling Using Finite Elementson Unstructured Grids[J]. Geophys J Int， 2013， 193（2）： 734-746.

[19]王新宇， 嚴(yán)良俊， 毛玉蓉， 等.起伏地形條件下長偏移距瞬變電磁三維正演[J].吉林大學(xué)學(xué)報（地球科學(xué)版）， 2022， 52（3）： 754-766.

Wang Xinyu， Yan Liangjun， Mao Yurong， et al. Three-Dimensional Forward Modeling of Long-Offset Transient Electromagnetic Method over Topography[J]. Journal of Jilin University （Earth Science Edition）， 2022， 52（3）： 754-766.

[20]Pidlisecky A， Haber E， Knight R. RESINVM3D： A 3D Resistivity Inversion Package[J]. Geophysics， 2007， 72（2）： 1-10.

[21]吳小平，劉洋，王威. 基于非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格的電阻率三維帶地形反演[J]. 地球物理學(xué)報， 2015， 58（8）： 2706-2717.

Wu Xiaoping， Liu Yang， Wang Wei. 3D Resistivity Inversion Incorporating Topography Based on Unstructured Meshes[J]. Chinese Journal of Geophysics， 2015， 58（8）： 2706-2717.

[22]Tikhonov A N. On Determining Electric Characteristics of the Deep Layers of the Earths Crust[J]. Doklady Akademii nauk SSSR， 1950， 73（2）： 295-297.

[23]Tikhonov A N，Arsenin V Y. Solution of Ill-Posed Problem[M]. Washington： W H Winston and Sons， 1977.

[24]李長偉，熊彬，王有學(xué)，等. 基于改進(jìn)Krylov子空間算法的井中激電反演[J]. 地球物理學(xué)報， 2012， 55（11）： 3862-3869.

Li Changwei， Xiong Bin， Wang Youxue， et al. Inversion of IP Logging Based on Improved Krylov Subspace Methods[J]. Chinese Journal of Geophysics，2012， 55（11）： 3862-3869.

[25]Haber E， Ascher U M. On Optimization Techniques for Solving Nonlinear Inverse Problems[J]. Inverse Problems， 2000， 16（5）： 1263-1280.

[26]Dembo R S，Steihaug E T. Inexact Newton Methods[J]. Siam Journal on Numerical Analysis， 1982， 19（2）： 400-408.

[27]吳小平，徐果明. 電阻率三維反演中偏導(dǎo)數(shù)矩陣的求取與分析[J]. 石油地球物理勘探， 1999， 34（4）： 363-372.

Wu Xiaoping， Xu Guoming. Derivation and Analysis of Partial Derivative Matrix in Resistivity 3-D Inversion[J]. Oil Geophysical Prospecting， 1999， 34（4）： 363-372.

[28]Armijo L. Minimization of Functions Having Lipschitz Continuous First Partial Derivatives[J]. Pacific Journal of? Mathematics， 1966， 16（1）： 1-3.

[29]阮百堯，村上裕，徐世浙. 激發(fā)極化數(shù)據(jù)的最小二乘二維反演方法[J]. 地球科學(xué)：中國地質(zhì)大學(xué)學(xué)報， 1999， 24（6）： 619-624.

Ruan Baiyao， Murakami Y， Xu Shizhe. Least Souare 2-D Inversion Method for Induced Polarization Data[J]. Eaeth Science： Journal of China University of Geosciences， 1999， 24（6）： 619-624.

[30]吳小平. 利用共軛梯度方法的激發(fā)極化三維快速反演[J].煤田地質(zhì)與勘探，2004， 32（5） ：62-64.

Wu Xiaoping. Rapid 3-D Inversion of Induced Polarization Data Using Conjugate Gradient Method[J]. Coal Geology and Exploration，2004， 32（5）： 62-64.

[31]Seigel， Harold O. Mathematical Formulationand Type Curves for Induced Polarization[J]. Geophysics， 1959， 24（3）： 547-565.

[32]楊建國，任有祥，王小紅，等. 甘肅北山花牛山金銀多金屬礦田成礦規(guī)律與找礦預(yù)測[M]. 北京：地質(zhì)出版社， 2011.

Yang Jianguo， Ren Youxiang， Wang Xiaohong， et al. Metallogenic Patterns and Mineralization Predictions for the Huaniushan Gold-Silver Polymetallic Field， Beishan， Gansu[M]. Beijing： Geological Publishing House， 2011.

[33]顧觀文，李桐林. 基于矢量有限元的帶地形大地電磁三 維反演研究[J]. 地球物理學(xué)報， 2020， 63（6）： 2449-2465.

Gu Guanwen， Li Tonglin. Three-Dimensional Magnetotelluric Inversion with Surface Topography Based on the Vector Finite Element Method[J]. Chinese Journal of Geophysics， 2020， 63（6）： 2449-2465.