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研究综述
矿产资源是国家安全和经济发展的重要保障，中国浅表矿产资源逐渐枯竭，深部矿产资源的勘探尤为迫切。井中激电地-井三维阵列观测方法作为深部矿产勘查中的新方法，通过扩展观测空间，旨在提高深部探测的精确性和效率。
研究采用三维有限元数值模拟技术，分析了不同地电模型下的视电阻率和视极化率响应。通过在钻井和地面观测结合的方式，设计了一种创新的观测排列，旨在获取更多的井旁电性信息，该方法成功提取了丰富的曲线数据和切片数据，能够有效揭示目标体的空间分布特征。
井中激电地-井三维阵列观测方法在深部矿产资源勘探中具有显著的应用前景，该方法不仅提高了探测的准确性，还为异常推断和解释提供了有价值的参考依据，有助于推动深部矿产资源的开发。
主要结论
（1）设计了一种井中激电地-井方式三维阵列观测方法，相对传统的地-井五方位观测方法，该方法获取的数据信息量得到极大增加。
（2）给出了连续电性介质模型井中激电三维有限元数值模拟方法，并采用超松弛预条件共轭梯度法求解大型、稀疏、对称线性方程组。开发了井中激电三维有限元模拟软件DCIP3DMod，可用于井中激电三维阵列观测模型的数值模拟分析。
（3）对井中激电地-井方式的三维阵列观测模型进行了数值模拟分析。总体来看，该方法获取的信息量较大，在目标体的空间分布不是非常复杂的情况下，相关图件在纵向上对目标体的顶底板界面指示较明显，而在横向上对目标体的位置和形态的指示不够清晰。实际勘探中需要结合地质情况构建地电模型，并开展模拟实验分析，才能对异常体的空间分布给出合理的地质解释，必要时需要借助井中激电三维反演处理手段，提高解释精度。
主要图件
图1 地-井方式三维阵列观测方法示意图
图2 研究区域剖分示意图
a—研究区域Ω剖分示意图；b—子单元示意图；c—母单元示意图
图3 模型一
a—Z=0 m的XOY平面切片；b—Y=30 m的XOZ平面切片；c—X=30 m的YOZ平面切片
图4 模型一供电点在（28 m，28 m，0 m）的视电阻率（a）和视极化率（b）模拟曲线
图5 模型一不同深度的视电阻率和视极化率平面等值线图
a~c—-19 m、-25 m和-31 m深度的视电阻率等值线图；d~f—-19 m、-25 m和-31 m深度的视极化率等值线图
图6 模型二
a—Z=0 m的XOY平面切片；b—Y=30 m的XOZ平面切片；c—X=30 m的YOZ平面切片
图7 模型二供电点在（28 m，28 m，0 m）的视电阻率（a）和视极化率（b）模拟曲线
图8 地电模型二不同深度的视电阻率和视极化率平面等值线图
a~c—分别为-19 m、-21 m和-23 m的视电阻率等值线图；d~f—分别为-19 m、-21 m和-23 m的视极化率等值线图
图9 模型三
a—Z=0 m的XOY平面切片；b—Y=30 m的XOZ平面切片；c—X=30 m的YOZ平面切片
图10 模型三供电点在（28 m，28 m，0 m）的视电阻率（a）和视极化率（b）模拟曲线
图11 模型三不同深度的视电阻率和视极化率平面等值线图
a~c—分别为-19 m、-25 m和-31 m深度的视电阻率等值线图；d~f—分别为-19 m、-25 m和-31 m深度的视极化率等值线图
本文受紫金山深部铜矿增储地-井立体物化探精细探测应用示范研究（1101-ZC-2023-00212）资助。
文章刊登于《矿产勘查》第15卷第9期
引用格式：林寿洪,赖晓丹,汪强强,李星,刘海飞,强建科,张宇豪,李小强.2024.井中激电地-井方式三维阵列观测方法研究[J].矿产勘查,15(9):1728-1737.
Citation: Lin Shouhong, Lai Xiaodan, Wang Qiangqiang, Li Xing, Liu Haifei, Qiang Jianke, Zhang Yuhao, Li Xiaoqiang. 2024. Research on 3D array observation method of induced polarization with ground-to-well pattern[J]. Mineral Exploration, 15(9): 1728-1737.
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编辑：王宏伟
校对：贺昕宇
审核：王学明
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