电法勘探的应用讲解

水文和工程地质中电法勘探法的应用随着电子技术的、计算机技术及其软硬件技术的进步，电法方法的应用领域也逐渐广泛，电法方法本身也在不断地发展，各种电法方法在社会建设的各个领域都起到了重要作用。

本文简要阐述了几种主要电法勘探方法的发展概况及其在工程和水文和工程地质中的应用。

标签：水文和工程地质电法勘探法高密度电法激发极化法可控源音频大地电磁法瞬变电磁法地质雷达应用1序言电法勘探方法发现于一百多年前，是一种发生在硫化金属矿上的自然电场现象。

我国电法勘探是由北平研究院物理研究所的顾功叙先生所开创。

经过广大地球物理工作者不懈努力，在深部构造、矿产资源、水文及工程地质、考古、环保、地质灾害、反恐等领域，电法发挥着重要作用。

本文主要介绍了几种主要的电法勘测方法，如高密度电法、激发极化法、CSAMT、瞬变电磁法和地质雷达等，并就这些方法在水文和工程地质中的应用进行阐述。

2水文和工程地质应用中主要的电法方法2.1高密度电法高密度电法是一种直流电阻率法。

其原理与普通电阻率法相同，所不同的是在观测中设置了高密度的观测点，是一种阵列勘探方法。

阵列电法勘探的思想源于20世纪70年代末期的英国，我国是从20世纪末期开始研究高密度电法及其应用技术，从理论方法和实际应用的角度进行了探讨并完善，现有中国地质大学、原长春地质学院、重庆的有关仪器厂家研制成了几种类型的仪器。

高密度电法应用特别广泛，特别是用于水文和地质勘测。

野外测量时将全部电极（几十至上百根）置于剖面上，利用程控电极转换开关和微机工程电测仪便可实现剖面中不同电极距、不同电极排列方式的数据快速自动采集。

与传统的电阻率法相较，高密度电法有以下优点：1.电极布置一次性完成，不仅减少了因电极设置引起的故障和干扰，并且提高了效率;2.能够选用多种电极排列方式进行测量，可以获得丰富的有关地电断面的信息;3.野外数据采集实现了自动化或半自动化，提高了数据采集速度，避免了手工误操作。

2.2激发极化法激发极化法（在我国简称激电法）是以地壳中不同岩、矿石的激电效应差异为物质基础，通过观测与研究人工建立的直流（时间域）或交流（频率域）激电场的分布规律进行找矿和解决地质问题的一组电法勘探分支方法。

电法勘探技术方法、原理及应用研究进展摘要：随着大数据技术、云计算技术、物联网技术、人工智能等技术的快速发展，模拟计算和数字判读技术逐步普及，异常的物质分辨率、定性和定量表达水平不断提高。

同时，作为地球物理勘探的一种方法，由于环境条件的复杂性和多样性，由于电法勘探的不确定性很大，因此在许多情况下，单独电法勘探无法做出准确的地质环境陈述。

只有灵活运用遥感技术、地质环境、地质勘查、地球化学勘查等相关信息进行综合表达和分析，才能进一步得出准确的结论。

关键词：电法勘探技术；方法；原理；应用1电法勘探方法在水文和工程地质中的应用概况社会发展、社会和经济发展以及对资源市场的日益增长的需求，使国家在矿产开发和工程建设方面的支出增加，水文和工程地质勘探相关工作的效率和效果要求也越来越高，自主创新，应用于不同行业。

电法勘探是地球物理学中一门具有多种方法的分支学科，在现阶段具有最强大的实用性。

它是一种地质工程方法，通过利用材料中存在的电荷差的电学特性，岩层的磁吸收和电极化特性。

除广泛应用于水文和工程地质勘探外，它在考古学、自然灾害控制、生态环境保护和矿产资源开发等方面也发挥着重要作用。

我国电法勘探方法的应用和推广有着悠久的发展历史，在理论基础和方法的技术和实际应用方面取得了较好的发展趋势试验结果。

然而，与资本主义国家相比，其水平仍存在一些差异。

特别是，紧紧围绕中国社会的实际情况，作为能源消费强国，中国仍处于社会主义社会的初级阶段。

社会发展、社会和经济发展在很大程度上取决于初级和中级的机械制造业，并严重依赖能源消耗。

然而，当前的国际竞争在很大程度上实际上是电能和资源的竞争。

因此，中国从党的十八大开始逐步提出了绿色发展理念的国策，并勇于探索改善国际交流、提高能源利用效率、资源循环利用等途径和手段，积极探索加强绿色探索的发展趋势，国家资源的开发和设计。

近年来，随着信息内容智能化技术的发展，探索技术也逐渐得到自主创新和完善。

水文和工程地质中电法勘探法的应用摘要：电法勘探法在我国发展历程较长，截止到目前发展位置，不管是在理论基础还是技术方法方面，都获得了理想的应用效果，这也使电法勘探法成为了当前种类较多且应用性较强的一门分支学科。

另外，电法勘探法在环境保护和地质灾害控制方面都有着相当明显的表现，也正因如此，针对电法勘探技术的研究和探索都具有十分重要的现实意义。

对此本文将主要介绍电法勘探法的应用原理和优势，并提出该方法在水文与工程地质中的具体应用。

关键词：电法勘探技术；高密度电法；地质雷达；应用原理在我国社会经济快速发展的同时，资源领域的需求量也呈现出了明显上升趋势，对各种金属矿、能源的依赖性变得越来越强。

同时，我国也属于能源消耗大国，加大资源勘探力度是促进国民经济顺利发展的基础，也能够帮助我国对地质结构有所了解。

所以，资源勘探技术的发展也变得越来越成熟。

其中，在电子信息技术和计算机技术快速发展的趋势下，电法勘探技术成为了地理科学研究中的主流技术，也是我国发展进程中不可缺少的重要组成部分。

1.电法勘探的原理及优势通常情况下，地质勘探工作涉及到了土木工程建设、城市规划以及矿产资源开采等多个领域。

其中，电法勘探技术应用范围十分广泛，其主要就是根据地质结构中不同岩体的电化学特征与电磁学性质之间的区别，通过分析岩层结构属性来判断地质情况，是一种较为精准高效的勘测方法[1]。

电法勘探技术一般会应用在矿产资源探索过程中，在应用领域不断扩展的同时，应用方法也变得越来越多样化。

比如高密度电法勘探技术一般都应用在野外环境中，能够利用远程控制电极转换开关和电测仪器顺利完成勘探工作，在短时间内可以实现数据自动化收集。

而从整体角度来看，高密度电法勘探技术的主要工作原理就是电阻率法，能够根据不同岩土层之间电阻率的差异性，对地质结构信息进行探查，在科学技术快速进步的同时，也可以逐渐加强电阻率成像技术水平，由以往的二维过渡到了三维层面，勘探信息清楚度也得到了大幅度提升。

各种电法勘探方法的特点与应用[摘要]电法勘探是按照地壳中各类岩石或矿体的电磁学的导电性、导磁性、介电性和电化学特性的差异，通过对电磁场或电化学场的空间分布规律及时间特性的观测和研究，勘查地质构造和寻找有用矿产的物探方法。

本文主要阐述了电阻率法、瞬变电磁法、CSAMT法等煤矿电法物探方法的特点以及电法勘探方法在煤矿的应用等问题。

【关键词】电法勘探；特点；应用电法勘探是按照地壳中各类岩石或矿体的电磁学的导电性、导磁性、介电性和电化学特性的差异，通过对电磁场或电化学场的空间分布规律及时间特性的观测和研究，勘查地质构造和寻找有用矿产的物探方法。

电法勘探方法，根据电磁场的时间特性划分为直流电法，即电阻率法；脉冲瞬变场法等。

地下岩层电学性质的差异是电法勘探的条件，研究岩石的导电性便于理解电法勘探的原理。

电阻率是表征岩石和煤性质的重要物理参数，岩石和煤的电阻率不同程度依赖于它们的成分、结构、所含水分等因素，随着影响因素的改变而在较大范围内变化。

所以，在一定地质、物性条件下，应通过测定岩石或煤的电阻率解决煤矿生产中存在的一些地质问题。

不同电法勘探方法因研究地球物理场及观测方式有所不同，在解决地质问题能力、野外测区地质条件适应性及工作效率等方面都有一定差异。

因此，在实际工作中，要按地质任务的地电条件，合理选择方法，扬长避短。

也可采用多种方法进行综合应用，实施优势互补。

1、煤矿电法物探方法的特点1.1电阻率法特点电阻率法在理论上比较完善，资料解释比较简单，技术较为成熟；电阻率法是体积勘探，对浅层的地质异常体分辨能力强，而随勘探深度的加大，分辨能力不断下降；对高阻、低阻地质异常体都有良好反映；电阻率法受浅部高阻屏蔽影响较大，不太适合地表干燥地区工作；电阻率法通过扩大供电极距提高勘探深度，地形影响较大，不适合地形复杂矿区的勘探，劳动强度也大，生产效率不高。

1.2瞬变电磁法特点观测断电后的纯二次场，可克服复杂的一次场补偿问题，受地形影响不大；单脉冲激发能获得多信息的整条瞬变电场衰减曲线，通过加大发射功率和多次叠加，能较大提高信噪比，加大勘探深度；采用不接地回线装置，适合各较复杂地形环境下的野外工作，尤其是直流电法无法施工的干旱沙漠地区；因瞬变电磁法的探测深度取决于大地电阻率和仪器的采样时间，能通过调节发送功率、仪器采样时间，有利于控制探测区域；可运用各种的装置形式，提高横、纵向分辨能力；对发送回线的形状、方位和点位要求不高，测地工作简单，能通过流水作业实现较高效率；在低阻围岩区，因多道观测，早期场的地形影响比较容易分辨。

电法勘探技术的原理及其应用摘要：我国电法勘探的发展概况，对目前常用的几种电法勘探技术的原理进行了解释，并举例说明了其在实际中的应用效果。

关键词：电法勘探岩土体电阻率测试技术三堆直流电法高密度电法引言：电法勘探是根据岩、矿石电学性质的电性差异来找矿和研究地质构造的一种地球物理勘探方法，也是勘探行业应用比较广泛的一种勘探方法。

它是通过仪器观测人工、天然的电场或交变电磁场，分析、解释这些场的特点和规律达到找‘勘探的归的。

1我国电法勘探的发展从20世纪5O年代初期到中期是我国电法勘探技术的建立时期，自然电场法，电阻率剖面法和电测深法在这一时期得到了完善和发展。

在一些矿产资源勘查中，自然电场法很快成为勘查浅埋良导矿的经济而有效的手段，电测深法也成为煤田等资源勘查的重要方法，各种相关装置也得到了广泛的试验，联合剖面装置已经成为确定各种电性体地面投影位置和产状要素等最有效的一种手段。

2O世纪60年代中期到70年代是电法勘探技术的提高和发展时期。

在理论、技术和应用领域等方面激电法、充电法和各种电阻率法等方法都有较大提高和发展，并且引进了电偶源和磁偶源频率测深、大地电磁测深、音频大地电磁测深、甚低频和地质雷达等方法和相应仪器。

2O世纪80年代至今是电法勘探技术再提高、再发展并已臻成熟的时期。

我国金属段，要求电法勘探向深部进军并具有区分常规电法干扰的能力此时期，针对这个要求，针对我国矿业发展的要求，不仅对上述上述已开展的方法技术作了相应的深入研究，而且引进了可控源音频大地电磁法、新颖时域瞬变脉冲电磁法和电磁测深法、宽频谱激电法等新的方法技术及其相应的仪器设备。

经过60多年的发展，我过的电法勘探技术经历了开创、发展、提高和成熟的阶段，在应用领域和理论领域都取得了丰硕的研究成果，并且新技术和方法在实际中的得到了广泛而有效的应用，下面我们介绍了岩土体电阻率测试技术、三维直流电法和高密度电法的原理及其应用。

1三种电法勘探的主要方法及特色1．1 岩土体电阻率测试技术对岩土体电阻率的测试，可以采用多种方法。

电法勘探的基本原理(一)电法勘探的基本原理1. 介绍电法勘探是一种常用的地球物理勘探方法，通过测量地下的电阻率分布来推断地下物质的性质和分布。

电法勘探广泛应用于矿产资源勘探、地下水勘察和地质构造研究等领域。

2. 电阻率基本概念电阻率是描述物质导电性能的物理量，通常用符号ρ表示，单位为欧姆·米（Ω·m）。

它表示单位体积的物质对电流的阻力大小，电阻率越大，该物质导电能力越差。

3. 电法勘探的测量方法电法勘探主要利用地下电阻率分布与测量电位差和电流密度之间的关系来推断地下物质性质。

常用的电法勘探方法包括：3.1 直流法（DC）直流法是最常用的电法勘探方法之一。

它通过在地表上施加直流电流，测量电位差来推断地下电阻率分布。

直流法适用于矿产资源勘探和地下水勘察。

3.2 交流法（AC）交流法利用交变电流在地下的传播与电阻率分布之间的关系，通过测量电位差和电流密度来推断地下物质性质。

交流法适用于地质构造研究和工程勘察等领域。

4. 电法勘探数据解释电法勘探数据解释是根据测量得到的电位差和电流密度数据，通过数学模型和计算方法来推断地下物质的性质和分布。

常用的电法勘探数据解释方法包括直接解释法、曲线拟合法和正则化反演法等。

4.1 直接解释法直接解释法是最常见的电法勘探数据解释方法之一。

它通过分析电位差和电流密度数据的分布规律，结合地质信息和经验判断，推断地下物质的性质和分布。

4.2 曲线拟合法曲线拟合法通过将测量得到的电位差和电流密度数据与理论曲线进行拟合，从而得到地下电阻率分布。

这种方法具有较高的精度和可靠性，常用于复杂地质条件下的数据解释。

4.3 正则化反演法正则化反演法是一种数学模型求解方法，通过最小化目标函数来估计地下电阻率分布。

这种方法能够有效解决数据不完备和噪声干扰的问题，广泛应用于电法勘探领域。

5. 应用领域电法勘探广泛应用于矿产资源勘探、地下水勘察和地质构造研究等领域。

它可以帮助寻找矿产资源地点、判断地下水分布和流向、研究地下构造和断层等。

电法勘探技术的应用范围及发展方向初探引言电法勘探作为我国金属矿产资源目前最重要的技术手段之一，其在金属勘探领域的技术水平直接关系到我国新世纪金属矿产资源勘测的技术水平。

但在电法勘探工作中还面临着许多问题和挑战，缺乏对地下物探的认识，缺乏对地下物探技术的重视，使得我国地下物探技术发展缓慢，远远落后于国际先进水平，阻碍我国经济的进一步发展。

一、金属矿电法勘探技术的现状所谓的电法勘探主要指根据地壳中各类岩石或矿体的电磁学性质（如导电性、导磁性、介电性）和电化学特性的差异，通过对人工或天然电场、电磁场或电化学场的空间分布规律和时间特性的观测和研究，寻找不同类型的有用矿床和查明地质构造及解决地质问题的地球物理勘方法。

主要用于寻找金属、非金属矿床、勘查地下水资源和能源、解决某些工程地质及深部地质问题。

我国的电法勘探可以追溯到20世纪30年代，发展至今已初步形成以电法为中心的金属矿产的探测开采系统，无论在理论基础、方法技术和应用效果等方面都取得了巨大进展，各种电法勘探技术都有其特定的应用范围和优势特点，包括成本低廉、绿色环保、设备轻巧、灵活方便等特点，在深部构造、矿产资源、水文及工程地质、考古、环境地质、灾害地质等领域发挥着重要作用，其获得的资料分辨率更高、探测更为精确，在金属矿勘察中有着广阔的发展前景[1]。

然而，根据相关调查显示，金属矿电法勘探的成功率呈逐年下降的趋势，特别是近些年来，由于对地表出露矿的开采基本找完，金属矿多转变为隐伏和深埋矿藏，勘探难度增加，加上电法技术选择不当，缺乏对资料信息充分的调查研究，找矿的成功率不断下降，进而导致对电法勘探的信心大打折扣。

因此，在目前的金属矿藏勘探工作中急需对电法勘探的改进，总结出一套使用不同地质、不同矿种的勘探技术体系，提高我国电法勘探的技术水平。

二、电法勘探在金属矿勘探中的实际应用当前随着科学技术的不断进步，地质工作者们根据不同的野外测区地质条件、不同解决地质问题能力、工作效率的各个方面探索出不同的电法勘探技术，在金属矿的勘测工作中扮演着不可或缺的角色。

电法勘探原理
电法勘探是一种地球物理勘探方法，它利用地下岩石的电性特性来探测地下结构和矿产资源。

电法勘探原理基于地下岩石的电阻率和电导率不同，通过测量地下电场的变化来推断地下岩石的性质和分布。

地球的岩石和矿石具有不同的电性特性，包括电阻率和电导率。

电阻率是指岩石对电流的阻碍能力，而电导率则是岩石对电流的导电能力。

一般来说，含水的岩石具有较高的电导率，而干燥的岩石则具有较高的电阻率。

电法勘探利用这些电性特性来探测地下结构和矿产资源。

在电法勘探中，先通过电极将电流引入地下，然后利用另一对电极测量地下的电场强度。

根据测量得到的电场强度和电流的关系，可以推断地下岩石的电性特性，从而得出地下结构和矿产资源的信息。

电法勘探原理的关键在于理解地下岩石的电性特性和电场的传播规律。

在实际应用中，需要根据地质条件和勘探目标选择合适的电极布置和测量参数，以确保获得准确的勘探结果。

总之，电法勘探原理是基于地下岩石的电性特性来探测地下结构和矿产资源的一种地球物理勘探方法。

通过测量地下电场的变化，可以推断地下岩石的性质和分布，为勘探工作提供重要的信息和依据。

随着科学技术的不断发展，电法勘探原理将继续发挥重要的作用，为地质勘探和资源开发提供更加精准和可靠的技朋支持。

电法勘探实验讲义实验一 电阻率剖面法模型实验一、实验目的1. 掌握电阻率剖面法的工作布置及观测方法； 2．掌握WDJD-1/WDJD-2电法仪的操作方法；3. 了解各种电阻率剖面法在良导体或高阻体上的视电阻率异常特征。

二、实验内容本实验在2米×1.5米×1.1米的水槽内进行，以水为围岩，水中置入铜板为良导体，胶木板为高阻体，装置的大小根据表一进行，在进行工作布置时，应注意下列几点：(1)各模型顶部入水深度约2～3cm ；(2)模型中心正上方应定为座标的原点；(3)应选用不极化电极，电极的入水深度在2～3mm 之间；(4)AMNB 四极装置或其它装置应距离准确，在移动电极时其四极相对位置不能有变化；(5)无穷远极应选在和测线垂直的水槽边上。

三、实验步骤1.按实验要求，工作之前做好各项准备工作，如仪器电源检查，外接线路，模型布设等。

2.根据所采用的工作布置选择极距，结合测点计算装置系数，同时应记下模型参数和装置参数。

各装置的测点和装置系数见表。

3.逐点观测△V 和I ，对于联合剖面法，应有两组△V A ,I A 和△V B ,I B ，计算视电阻率并将原始记录记入表中。

4.将观测结果绘制成s ρ剖面图，并及时检查可疑点。

值得注意的是，观测、记录、计算和绘制s ρ剖面曲线应同时进行。

5.观测质量检查：测量过程中每隔3～5个点，应改变供电电流25%以上进行重复观测，并计算相对误差：%10022121⨯+-=SS SS ρρρρδ (1-1)实验时，要求δ≤6%四、实验报告的内容1.每个实验组完成一种装置整条剖面的观测、记录和草图的绘制工作；2.实验结束后，各组交流实验结果并讨论；3.定性分析异常曲线的分布特征；4.比较各装置的优缺点。

五、思考题1.说明装置系数的物理意义；2.在电阻率法中为什么引入视电阻率的概念；3.在对称四极剖面法中，良导薄板上方为什么出现视电阻率的微弱极大值异常?附表：实验二 室外对称四极装置电阻率测深法实验(设计性实验）一、实验目的1.掌握电阻率测深的工作原理；2.掌握电阻率测深法的工作布置及观测方法；3.掌握各种电阻率测深法视电阻率曲线特征。

电法勘探原理电法勘探是一种利用地下电阻率和电导率差异来探测地下构造和岩土性质的地球物理勘探方法。

它通过在地表施加电场或者电流，测量地下不同介质对电场或电流的响应，从而推断地下岩土结构和特性。

电法勘探原理主要包括电场分布、电流分布、电阻率和电导率等方面，下面将对其进行详细介绍。

首先，电场分布是电法勘探的重要原理之一。

在电法勘探中，我们通过在地表施加电场，观测地下介质对电场的响应来推断地下结构。

电场的分布受地下介质电阻率的影响，不同的地质构造和岩土性质会导致电场分布的差异，从而可以推断出地下的构造特征。

其次，电流分布也是电法勘探的重要原理之一。

在电法勘探中，我们通过在地表施加电流，观测地下介质对电流的响应来推断地下结构。

电流的分布同样受地下介质电阻率的影响，不同的地质构造和岩土性质会导致电流分布的差异，从而可以推断出地下的构造特征。

电阻率和电导率是电法勘探中的重要参数。

地下介质的电阻率和电导率是影响电场和电流分布的关键因素，不同的岩土类型和地下构造会表现出不同的电阻率和电导率特征。

通过测量地下介质的电阻率和电导率，我们可以推断地下的岩土性质和构造特征。

总的来说，电法勘探原理是基于地下介质的电阻率和电导率差异来推断地下构造和岩土性质的地球物理勘探方法。

通过电场分布、电流分布、电阻率和电导率等参数的测量和分析，我们可以揭示地下的结构特征，并为地质勘探和工程建设提供重要的信息和依据。

电法勘探在矿产勘探、地质灾害预测、水文地质勘探等领域有着广泛的应用前景，对于认识地下构造和岩土性质具有重要的意义。

⼀、引⾔ 电法勘探⽅法可以追溯到19世纪初P.Fox在硫化⾦属矿上发现⾃然电场现象，⾄今已有100多年的历史。

我国电法勘探始于20世纪30年代，由当时北平研究院物理研究所的顾功叙先⽣所开创。

经过70余年的发展，我国的电法勘探⽆论在基础理论、⽅法技术和应⽤效果等⽅⾯都取得了巨⼤的进展，使电法成为应⽤地球物理学中⽅法种类最多、应⽤⾯最⼴、适应性的⼀门分⽀学科。

同时，经过⼴⼤地球物理⼯作者不懈努⼒，在深部构造、矿产资源、⽔⽂及⼯程地质、考古、环保、地质灾害、反恐等领域，电法已经和正在发挥着重要作⽤。

限于篇幅，本⽂仅对其中⼏种主要⽅法，如⾼密度电法、激发极化法、CSAMT、瞬变电磁法和地质雷达等作简要介绍，并就这些⽅法在⽔⽂和⼯程地质中的应⽤进⾏阐述，供⼴⼤⽔⽂和⼯程地质、⼯程物探⼈员参考。

⼆、⾼密度电法 ⾼密度电法实际上是集中了电剖⾯法和电测深法，其原理与普通电阻率法相同，所不同的是在观测中设置了⾼密度的观测点，是⼀种阵列勘探⽅法。

关于阵列电法勘探的思想源于20世纪70年代末期，英国⼈设计的电测深偏置系统就是⾼密度电法的最初模式，20世纪80年代中期⽇本借助电极转换板实现了野外⾼密度电法的数据采集。

我国是从20世纪末期开始研究⾼密度电法及其应⽤技术，从理论⽅法和实际应⽤的⾓度进⾏了探讨并完善，现有中国地质⼤学、原长春地质学院、重庆的有关仪器⼚家研制成了⼏种类型的仪器。

⾼密度电法野外测量时将全部电极（⼏⼗⾄上百根）置于剖⾯上，利⽤程控电极转换开关和微机⼯程电测仪便可实现剖⾯中不同电极距、不同电极排列⽅式的数据快速⾃动采集。

与常规电阻率法相⽐，⾼密度电法具有以下优点： １电极布置⼀次性完成，不仅减少了因电极设置引起的故障和⼲扰，并且提⾼了效率； ２能够选⽤多种电极排列⽅式进⾏测量，可以获得丰富的有关地电断⾯的信息；３。

野外数据采集实现了⾃动化或半⾃动化，提⾼了数据采集速度，避免了⼿⼯误操作。

此外，随着地球物理反演⽅法的发展，⾼密度电法资料的电阻率成像技术也从⼀维和⼆维发展到三维，极⼤地提⾼了地电资料的解释精度。