电法-电阻率法

­11­第二章 电阻率法基本理论在地球表面，除了存在大地电场和自然电场外，我们还可以通过电极向地下供 直流电以建立稳定电场，然后测量电极附近的电场分布。

由于此电场与地下介质的 性质及分布有关，因而可以据此研究地下介质的分布状态及变化规律，这类方法称 为直流电法。

直流电法中以岩、矿石电阻率差异为基础，通过研究稳定电场在地下 半空间的分布规律来寻找矿产或解决其它地质问题的方法，称为电阻率法。

1.2.1 稳定电流场一、 稳定电流场的基本定律导电介质中的稳定电流场遵守欧姆定律及克希霍夫定律等基本定律。

这些定律 又分为积分形式和微分形式。

电法勘探中，由于电流呈不规则三度分布，故必须应 用这些定律的微分形式。

1．欧姆定律一段均匀导体上的电流强度 I 与这段导体两端的电位差ΔU 成正比，而与其电 阻成反比，即R UI D = （1.2.1）这就是宏观形式的欧姆定律，其应用条件是，这段均匀导体的横截面内，电流密度 是均匀的。

欧姆定律的微分形式是： 导电介质中任意一点的电流密度矢量 j ， 其方向与该点 的电场强度矢量 E 一致，其大小与电场强度成正比，而与该点电阻率ρ成反比，即rE j = （1.2.2） 此公式适合于任何形状的不均匀导电介质和电流密度不均匀分布的情况。

2．克希霍夫定律根据电磁场理论中的电荷守恒定律，由任何闭合面流出的电流，应等于该面内 电荷（q ）的减少率，即ò ¶ ¶ =× t q dS j （1.2.3）上式即为电流连续性方程的一般形式 对于稳定电流场，由于空间各处的电荷分布不随时间改变，故有0 = ¶ ¶ tq 因此（1.2.3）式变为­12 ­ò = × 0dS j （1.2.4） 这就是克希霍夫定律的积分形式，它表明在稳定电流场中的任何一个闭合面内，没 有正、负电荷的积累，即电流是连续的。

电阻率/激电法勘探的装置一、电阻率/激电法勘探测量方法 (2)1.1 剖面测量 (2)1.2 电测深 (2)1.3 标本测量 (2)1.4 电测井 (3)二、测量装置说明 (3)2.1 中梯装置 (3)2.2 对称四极装置 (4)2.3 三极装置 (5)2.4 二极 (5)2.5 偶极 (6)2.6 温纳 (6)2.7 标本装置 (7)2.8 五极 (7)2.9 任意 (7)2.10 测井 (8)2.11 联合剖面 (8)三、测量参数输入设计 (8)3.1 测线测点参数输入设计 (9)3.2 装置参数输入设计 (9)3.2.1 中梯装置输入设计 (9)3.2.2对称四极 (11)3.2.3 三极 (11)3.2.4 二极 (12)3.2.5 偶极 (12)3.2.6 温纳 (13)3.2.7 标本 (13)3.2.8 五极 (14)3.2.9任意 (14)3.2.10测井 (15)3.2.11联合剖面 (15)四、数据绘图要求 (16)4.1 剖面数据绘图要求 (16)4.2 测深数据绘图要求 (16)一、电阻率/激电法勘探测量方法图1-1 电法勘探装置与测量方法电法勘探（电阻率法/激电法）装置与测量方法如图1-1所示。

测量方法包括剖面、测深、测井和标本测试，测量装置包括中梯、二极、三极、对称四极、偶极、温纳（对称四极的特例）、标本、任意、五极、测井等。

测量方法和测量装置有着不可分割的联系，一方面，测量方法离不开测量装置，任何一种测量方法，都要通过测量装置来实现，另一方面，测量装置的作用通过测量方法体现出来，离开了测量方法，测量装置就失去存在的意义。

1.1 剖面测量利用同一装置在一条线上连续测量。

装置包括对称四极、中梯、二极、三极、温纳、联合剖面、偶极等。

1.2 电测深在同一测点，通过改变装置系数，获取不同深度的地电状况。

装置包括对称四极、二极、三极、温纳、偶极、五极等。

1.3 标本测量标本测量是获取物性参数的主要手段。

电阻率法电阻率法1、电阻率法是以地壳中岩⽯的导电性差异为基础，通过观测与研究⼈⼯建⽴的地中稳定直流或者脉动电场，按某种极距的装置形式沿测线逐点观测，研究某⼀深度范围内岩（矿）⽯沿⽔平⽅向电阻率变化，以查明矿产资源和研究有关地质问题的⼀组直流电发勘探⽅法。

2、电阻率剖⾯法的应⽤主要在于：填图、追索断层破碎带、确定基岩起伏，追索各种⾼低阻陡倾斜地电体及接触⾯、查岩溶发育带。

3、电阻率装置如下：1、⼆级装置（AM）如图这种装置的特点是供电电极B和测量电极N均置于“⽆穷远”处接地。

⽆穷远是相对概念，若B极在M点产⽣的电位或A极在N点所产⽣的电位相对于A极在M点所产⽣的电位可以忽略不计时，便可以认为B极或N极位于“⽆穷远”。

因此，⼆极装置实际上时⼀种测量电位的装置。

⼀般OB、ON>10AM，且OB，ON>5 倍的剖⾯长度。

观测结果记录点O⼀般为AM中点。

2、三级装置（AMN）如图；将电极B置于⽆穷远处，并OB垂直于剖⾯线⽅向；观测记录点O为MN 中点；且OB≥5OA。

3、联合剖⾯装置（AMN或MNB）：本质为将两个三极装置对称于测量点布置，负极C 为理论上的“⽆穷远”垂直剖⾯⽅向布极，观测点O为MN中点，且OC≥5AO。

装置系数K计算公式为4、对称四极装置（AMNB）：这种装置是AM=NB，记录点O在MN中点，当AM=MN=NB时，称为温纳装置当AM>MN时，称为施仑贝尔装置装置系数K计算公式为5、中间梯度装置（MN）这种装置供电电极AB的距离取得很⼤，且固定不动；测量电极MN在AB中间三分之⼀地段逐点测量，记录点O取MN中点。

⼀般情况下，取MN=（1/30—1/50）AB6、偶极装置（ABMN）：AB 与MN 均以偶极⽅式对称置于观测点两侧,记录点O取BM中点装置应⽤（复制）1 四极对称(Wenner)⽅法四极对称在传统电阻率法占有很重要的地位，也是我们常⽤的⼀种⽅法，其装置⽰意图如图1所⽰。

电阻率法原理电阻率法是一种常用的物理测量方法，通过测量材料的电阻率来研究材料的电学性质。

电阻率是指单位长度和单位截面积的材料所具有的电阻。

电阻率法主要用于研究材料的导电性和电阻特性，广泛应用于材料科学、电子工程、地质勘探等领域。

电阻率法的原理基于欧姆定律和电阻率的定义。

根据欧姆定律，电流与电压成正比，而电阻率则是描述了材料本身对电流的阻碍程度。

在材料内部施加电场，通过测量电流和电压的关系，可以计算出材料的电阻率。

电阻率法的关键在于精确测量电流和电压，并据此计算出材料的电阻率。

电阻率法的实验装置通常包括电源、电流表、电压表和试样。

首先，将试样加工成标准形状，然后将电流引入试样，通过电压表测量试样两端的电压，根据欧姆定律计算出试样的电阻率。

在实验过程中，需要注意消除外界干扰，保证测量的准确性。

电阻率法可以用于研究材料的导电性能。

不同材料的电阻率差异很大，金属通常具有较低的电阻率，而绝缘体通常具有较高的电阻率。

通过测量不同材料的电阻率，可以评估其导电性能，为材料选择和应用提供参考。

电阻率法还可以用于研究材料的电阻特性。

材料的电阻率与其成分、结构、形貌等密切相关，通过测量材料的电阻率变化，可以了解材料的内部结构和性质变化。

这对于材料的研究和应用具有重要意义。

除此之外，电阻率法还可以应用于地质勘探。

地球内部的岩石、矿石等材料具有不同的电阻率，通过测量地下材料的电阻率分布，可以推断地下结构和成分，为地质勘探和资源勘探提供重要信息。

总的来说，电阻率法作为一种重要的物理测量方法，具有广泛的应用前景。

通过测量材料的电阻率，可以研究材料的导电性和电阻特性，为材料科学、电子工程、地质勘探等领域提供重要的实验手段和理论依据。

随着科学技术的不断发展，电阻率法在材料研究和应用中将发挥越来越重要的作用。

电法勘探知识点总结1. 电法勘探原理电法勘探利用地球电磁场和地下电阻率差异来探测地下构造和矿产。

当地球磁场对地球内部导体和非导体地层产生影响时，会在地下产生电磁信号。

通过测量这些电磁信号的特性，可以确定地下电阻率差异，从而识别地下介质的性质和构造。

2. 电法勘探方法电法勘探常用的方法包括电阻率法、电磁法和地电磁法。

电阻率法通过测量地下电阻率分布来识别矿产和地质构造。

电磁法则是利用地下导体对地球磁场的感应和响应进行测量。

地电磁法则是综合利用电磁法和电阻率法的特点进行地下构造的识别。

3. 电法勘探仪器电法勘探仪器包括电阻率仪、电磁仪和地电磁仪等。

这些仪器能够测量地下介质的电阻率、电磁响应和地电磁信号，从而获取地下构造的信息。

4. 电法勘探数据处理与解释电法勘探数据处理和解释是电法勘探的重要环节。

通过对采集到的数据进行处理和分析，可以获得地下构造和矿产的信息，并进行解释和评价。

常用的数据处理方法包括滤波、噪声去除、层析反演和三维成像等。

5. 电法勘探在矿产勘探中的应用电法勘探在矿产勘探中有着举足轻重的作用。

通过电法勘探可以识别地下矿体的形状、大小和性质，确定矿产的成矿构造和展布规律，为矿产勘探提供重要的地质信息。

6. 电法勘探在地质灾害预测中的应用电法勘探也被广泛应用于地质灾害预测和防治工作中。

通过对地下构造和地质体进行电法勘探，可以发现地下水、断层、裂缝等构造异常，预测地质灾害的发生风险，为灾害防治提供科学依据。

7. 电法勘探在环境地质勘查中的应用电法勘探也被应用于环境地质勘查和污染治理领域。

通过电法勘探可以识别地下地质体的性质和分布，发现地下水文条件和地下污染的情况，为环境地质勘查和保护提供信息支持。

8. 电法勘探技术发展趋势随着科学技术的不断发展，电法勘探技术也在不断创新和改进。

未来的电法勘探技术将更加智能化、精准化和高效化，可以应用于更复杂、更深部的地质勘探和矿产勘探任务。

电法勘探作为一种重要的地球物理勘探方法，对于探测地下矿产和地质构造具有独特的优势和潜力。

电法的原理
电法是一种测定电导率、电阻率和电极化率等电学参数的方法。

它基于材料的电导性差异以及电流通过物体时发生的电压变化。

其原理主要包括以下几个方面：
1. 电导率的测定原理：通过施加电压，使电流通过待测物体，并测定电压与流经电流的比例关系，从而计算电导率。

电导率越高，电流通过物体时电压降低越小，反之则电压降低越大。

这是因为电流在电导率高的物质中传输更容易，电压降低更小。

2. 电阻率的测定原理：电阻率是电导率的倒数，可以通过电导率测定结果倒数求得。

电阻率反映了物质对电流通过的阻力大小，与物质本身的特性有关。

电阻率高的物质传导电流更困难。

3. 电极化率的测定原理：电极化是电流通过电解质溶液时产生的化学反应。

电极化率表示电极（特别是电极表面）在电解过程中被极化的能力。

电极化率的测定原理是通过施加电压，使电流通过电解质溶液，测量电压与流经电流的比例关系，从而计算电极化率。

电极化率与溶液中的电荷转移速度有关，高的电极化率意味着电极表面上的电荷转移速度较慢。

综上所述，电法的原理是基于电导性差异和电流通过物体时产生的电压变化，通过测量电压与流经电流的比例关系来计算电学参数。

其中包括电导率、电阻率和电极化率等参数的测定。