物探-自然电场法

，R=UI ,则为同步变化，不受电流大小影响7.在可控源电磁测深中，反映物性的电磁参数主要是哪个？（B）A. 直立的低阻矿体B. 直立的高阻矿体C. 处于山谷的低阻矿体D. 水平的高阻矿体19. MT中浅部电性不均体主要影响哪个量的测量：(A)A.电场振幅B.电场相位C.磁场振幅D.磁场相位20. 下列条件中，对岩矿石电阻率无影响的是（B）A 岩矿石结构与岩矿石成分B测量装置 C 温度 D 岩矿石的孔隙度21.下列哪些情况可视为远区工作的有（D）A.观测场为平面波B.发收距大于趋肤深度C.CSAMT工作法D.MT工作法22. 下列地球物理勘探方法中，属于电磁法勘探的是（D）A.充电法B.频率测深法C.激发激化法D.对称四极测深法23. 下列条件中，对岩矿石电阻率无影响的是（B）A 岩矿石结构与岩矿石成分B测量装置 C 温度 D 岩矿石的孔隙度三、填空题1.在电法勘探中已被利用的岩（矿）石的电学性质有岩（矿）石的电阻率，极化率，介电性以及介电常数。

2. 目前用于煤田的勘探方法主要包括MT、 AMT、CSAMT以及TEM等3.电法勘探按观测的场所分海洋电法、地面电法、航空电法、以及井下电法。

4.大地电磁测深曲线中，高视电阻率对应低相位。

5.中间梯度法理论上在寻找直立的高阻体和水平的低阻体能产生明显的异常。

6.作为边界条件，在两种岩石分界面上，连续的参数有电流密度的法向分量及电场的法向分量。

7. 自然电场法的测量方式有电位梯度测量、电位观测法以及追索等位线。

四、简答题1、瞬变电磁勘探存在一个最小勘探深度，即盲区，为什么？因为无论是发送线圈还是接收线圈，自身有一个过渡过程，在激励关断瞬间，接收线圈接收到的信号既有地下电磁感应信号，又有线圈本身的自感及发送线圈的自感信号，在早期，自感信号大于感应信号。

第 4 页共6 页这个点采集时间需要1/0.0001，也就是10000s，但是半分钟不可能得到如此低频的数据；2.“通过软件直接反演电道磁道数据而无需阻抗数据”不合理，对于人工源，我们是可以知道频谱的，但是对于天然源，我们是无法知晓的，因此天然源只能反应阻抗差，不能直接反演电道磁道数据。

天然电场选频物探法与大地电磁物探法之异同富士达VCT大地电磁电位值成像探水仪介绍之四郑州富士达电子机械有限公司寇伟一、原理之异同天然电场选频物探法简称天然电场选频法或选频法，是利用大地电磁场作为工作场源，以地下岩矿石电阻率差异为基础，在地面上测量大地电磁场产生的几个（或几十个）不同频率的电场分量的变化规律来研究地下地电断面的电性变化，达到解决地质问题的一种交流电勘探方法。

因为该方法测量的电场是大地电磁场的电分量，所以称为天然电场；又因为我们测量时选择了几个或几十个低频电场分量作为测量参数，即进行了选频，所以又称为选频法；故总称为天然电场选频法。

根据该理论方法设计生产的仪器称为天然电场选频物探测量仪或简称选频仪。

这是大多数相关选频法探水仪原理的简介。

大地电磁测深法也称天然电场测试法，其的基本原理：依据不同频率的电磁波在导体中具有不同趋肤深度的原理，在地表测量由高频至低频的地球电磁响应序列，经过相关的数据处理和分析来获得大地由浅至深的电性结构。

其实，两者的理论基础是完全一样的。

区别在于：天然电场选频法是靠硬件设置不同频率的测量通道、选定有限固定的探测频率，来实现对相应频率所对应地下深度层的电性数据采集的；大地电磁法是一次性由高频到低频采集地下由浅入深各深度层的电性数据的，根据处理方法不同，可以获取对应于成百上万个频率对应深度的电性数据。

二、探测采集数据方法之异同天然电场选频法是靠硬件来实现选定频率采集数据的：首先选定有限的探测频率，在电路设计时按每个设定的频率配置相应的滤波通道，然后通过拨键开关来选择某个频率通道，实现对相应频率所对应地下深度层的电性数据采集。

由于拨键开关档位和电路板空间的有限性，不允许设置很多的滤波电路通道，大大地限制了选频的数量。

所以，目前市场上销售和使用的还都是最大探测3-6个频率的探水仪，某家宣称已有30个频率的探水仪，但实际上询问起来自己都说尚不成熟，拿不出可以出售的产品。

煤田综合地球物理勘探方法引言煤是一种重要的能源资源，对于煤田的准确勘探和储量评估具有重要意义。

地球物理勘探是煤田勘探的关键技术之一，通过对地下物理场的测量和分析，可以获取有关煤层及其周围地质构造的信息。

煤田综合地球物理勘探方法是指将多种地球物理勘探方法相结合，以提高勘探效果和准确性。

本文将介绍几种常用的煤田综合地球物理勘探方法。

1. 电性勘探方法电性勘探方法是利用地下电性性质的差异来探测煤层和地质构造的一种方法。

常见的电性勘探方法有直流电法、交流电法和自然电场法。

直流电法通过测量地下电阻率的分布情况来勘探煤层和地质构造，交流电法则通过测量地下电导率的分布情况来获得信息。

自然电场法则是利用地球自然电场的变化来勘探地下的电性结构。

电性勘探方法可以提供较高的空间分辨率，对煤层和地质构造的边界有较好的分辨力。

2. 地震勘探方法地震勘探方法是通过测量地下地震波的传播速度和反射强度来获得有关地下地质构造的信息。

地震勘探方法适用于煤田地质较为复杂的区域，可以提供较好的深部信息。

地震勘探方法可以分为爆炸震源法和人工震源法，前者是利用爆炸或震源器产生地震波，后者则是利用振动源或震源车辆产生地震波。

地震勘探方法具有较高的分辨率和探测深度，对于深部煤层的勘探具有重要意义。

3. 磁性勘探方法磁性勘探方法是利用地下磁性性质的差异来探测煤层和地质构造的一种方法。

磁性勘探方法主要包括磁力法和磁化率法。

磁力法通过测量地下磁场的强度和方向来推断地下的磁性物质的存在和分布。

磁化率法则是通过测量地下岩石磁化率的差异来获得有关地下地质构造的信息。

磁性勘探方法可以提供较高的空间分辨率，对于煤层和岩层的分界面有较好的识别能力。

4. 辐射勘探方法辐射勘探方法是利用地下放射性物质的存在和分布来探测煤层和地质构造的一种方法。

辐射勘探方法可以分为γ射线法和中子探测法。

γ射线法通过测量地下γ射线的强度和能量来获取有关地下放射性物质的信息，中子探测法则是通过测量地下中子的流量和能量来推断地下放射性物质的存在和分布。

电法勘探概念：电法勘探是根据岩石和矿石导电性的差异，在地面上不断改变供电电极和测置电极的位置，观测和研究所供直流电场在地下介质中的分布，了解测点电阻率沿深度的变化，达到测深、找矿和解决其他地质问题的目的场源稳定电流场：点电源电场、两异极性点电源电场、偶极子源电场。

变化电流场：电磁场装置类型：对称四极、三极、偶极计算的电阻率，不是某一岩层的真电阻率，而是在电场分布范围内、各种岩石电阻率综综合影响的结果。

我们称其为视电阻率，并用ρs来表示:)1.3.5(IUK MNs∆=ρ高密度电阻率法的测量过程高密度电法野外工作方法:1）测区的选择和测网的布设2）装置形式及参数的选择a装置的选择b极距的确定c测点的分布高密度电法工作原理：高密度电阻率法是集测深和剖面法于一体的一种多装置、多极距的组合方法，它具有一次布极即可进行多装置数据采集以及通过求取比值参数而能突出异常信息的特点。

自然电场：由地球表层内矿体、地下水和各种水系间的物理化学作用产生的电场。

自然电场的形成原因:氧化还原：地下水溶液与矿石间的电化学作用。

过滤作用（吸附）：地下水的渗流和过滤作用。

接触扩散：矿化溶液的离子在岩石交界面上的扩散和岩石骨架对离子的吸附作用。

自然电场分类:1、电化学活动形成的自然电场2、过滤电场3、扩散电场激发极化法（简称激电法）是以不同岩、矿石激电效应之差异为物质基础，通过观测和研究大地激电效应，来探查地下地质情况的一种分支电法。

电子导体的激发极化机理电子导体（包括大多数金属矿和石墨及其矿化岩石）的激发极化机理一般认为是由于电子导体与其周围溶液的界面上发生过电位差的结果。

离子导体的激发极化机理双电层形变形成激发极化的速度和放电的快慢，决定于离子沿颗粒表面移动的速度和路径长短，因而较大的岩石颗粒将有较大的时间常数（即充电和放电较慢）。

这是用激电法寻找地下含水层的物性基础。

充电法：是以岩石电阻率为基础的一种直流电法勘探，根据充电体与围岩电性差异，向充电矿体充电，使充电体变为一等位体或似等位体，研究充电体和其周围电场分布特征，从而解决充电体的形状、大小和产状等地质问题充电法原理:充电法是在被勘探的矿体上或其它良导电性地质体的天然或人工露头接上供电电极（A）进行充电（用直流电源，也可用交流电源），另一供电电极(B)置于远离充电体的地方。

地球物理勘查之自然电场法原始编录工作规定雷振英（中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所）1 工作精度自然电场法测量精度的评价以系统检测算术平均绝对误差衡量。

测量精度的要求应以勘查任务、仪器性能和测区人文干扰情况为依据。

测量精度、精度分级和误差分配见表1，评价测量精度时，以总误差为标准，各分项误差可以适当调整。

表1 自然电场法测量精度表测量方式精度分级总误差(mV)分项误差(mV)观测误差极差其它电位测量Ⅰ 3.0 0.5 0.5 2.0 Ⅱ 5.0 0.5 1.0 3.5 Ⅲ8.0 0.5 1.0 6.5梯度测量环形测量Ⅰ 2.0 0.5 0.5 1.0 Ⅱ 3.0 0.5 1.0 1.5 Ⅲ 5.0 0.5 1.0 3.5表中：观测误差包括仪器零飘、读数误差；极差指测量电极开工时测量极差；其它项包括接地条件、点位误差、人文干扰、测量电极温飘及时飘等引起的测量电位变化。

2 测地工作的基本要求a)测量仪器①测地工作应依据工作任务选择合适的测量仪器，GPS-RTK、全站仪、经纬仪或手持GPS；②GPS仪器操作、检验、维护按GB/T18314-2009第8章标准执行；③经纬仪操作按DZ/T0153－95附录A标准执行；④多台手持GPS测量时，工作前应在同一已知点进行一致性测量。

b）控制点定位①根据工作目的和设计要求，在测区内合理布设测量控制点；②通过国家大地三角点坐标引入的控制点为绝对坐标，否则控制点坐标为相对坐标；③控制点应选择在测区交通便利、地形明显且不易被破坏的地点，并以水泥桩或木桩做固定标记，测区较大时要适当增加控制点数量；④控制点测量方法和精度按DZ/T0153－95第5章标准执行。

c）测网（点）定位①测网坐标和定位精度按DZ/T0153－95第3章标准执行；②测网（点）定位方法及精度按DZ/T0153－95第6章标准执行；易可按约定，在设计中明确测量方法和定位精度；③当测点位置遇障碍物不能到达指定点位时，测点位置可以沿垂直测线方向移动，要求移动距离，梯度测量不超过MN的1/5，电位测量不超过点距的1/5，并在记录中详细说明。

自然电场法技术规程1. 引言自然电场法是一种地球物理勘探方法，通过测量地表上的自然电场来推断地下的物理性质和结构。

该方法基于地球表面的电荷分布和地下岩石或矿体的导电性差异之间的关系。

本技术规程旨在介绍自然电场法的原理、仪器设备、数据处理方法以及应用领域。

2. 原理自然电场法是利用地球自身产生的电磁辐射进行勘探。

地球表面存在着各种天然来源的电磁辐射，包括大气层中的雷暴活动、太阳辐射以及地壳中岩石和矿体中所包含的导电性物质。

这些天然电磁辐射在地球表面形成了一个复杂而多样化的自然电场。

当某种导电性物质存在于地下时，它会改变周围地表上的自然电场分布。

通过测量这些变化，可以推断出导体的位置、形态和性质。

自然电场法主要依赖于以下两个原理：1.位势差原理：当岩石或矿体中存在导电物质时，地下电场会发生变化，形成一定的电位差。

通过测量不同位置上的电位差，可以推断出导体的存在。

2.电场扰动原理：导电物质的存在会扰动地下电场的分布。

通过测量地表上不同位置上的自然电场强度，可以识别出导体的边界和性质。

3. 仪器设备自然电场法需要使用特定的仪器设备来进行测量和数据采集。

主要包括以下几个部分：1.电位差测量仪：用于测量不同位置上的地表电势差。

常见的仪器有数字式和模拟式两种，根据实际需求选择合适的型号。

2.自然电场强度测量仪：用于测量地表上不同位置处的自然电场强度。

通常使用数字式自然电场强度计进行测量。

3.数据采集系统：用于将仪器所采集到的数据进行存储和处理。

可以使用计算机软件或专门设计的数据采集设备。

4.辅助设备：包括天线、导线、支架等辅助工具，用于搭建测量系统并保证测量的准确性和稳定性。

4. 数据处理方法自然电场法的数据处理是整个勘探过程中非常重要的一步，它决定了勘探结果的可靠性和准确性。

以下是常用的数据处理方法：1.数据滤波：由于自然电场受到各种干扰影响，测量数据中可能存在噪声。

通过滤波方法，可以去除这些噪声，提高数据的信噪比。

应用α卡法和自然电场法探测煤层自燃区摘要：准确而有效地确定煤层自燃区范围是煤矿安全生产亟待解决的一个难题。

根据煤层自燃区岩石的物性差异，结合地质资料，采用了α卡法和自然电场法相结合的综合物探方法来圈定煤层自燃区范围。

结果表明应用α卡法和自然电场法确定煤层自燃区具有明显的地质效果。

关键词：煤层自燃区；α卡法；自然电场法；异常；综合物探0 引言煤层自燃区是指地下煤层发生自燃现象的地区。

煤层自燃不仅对国家煤炭资源造成重大损失，而且还严重地污染空气，影响当地的经济发展和生态环境。

为了有效治理煤层自燃，就必须了解自燃煤层的范围及其自燃的发展方向。

目前煤层自燃区勘探方法主要有遥感、钻探、巷探、物探、化探等，其中物探方法以其低成本、高效率、可进行面积性勘探而受到广泛的重视[ 1 ]。

根据各地煤层自燃的不同特点，许多学者应用相应的物探方法确定煤层自燃区的范围，取得了大量而明显的成果[ 2-3 ]。

1煤层自燃的特征和探测方法煤层自燃，是煤层内某些自燃物质在一定条件下发生物理化学变化，聚积大量热量，最终导致发火的一种自然现象。

煤层自燃主要受自然地理和气候环境、低的煤变质程度以及丝炭化组分的高含量等因素影响，且丝炭化物质的高含量是煤层自燃的关键和导火物质。

煤层自燃后，上覆顶板岩石常因火烧而发生颜色、成分、结构、构造和物性的变化，形成了不同于原岩的自燃“变质”岩——烧变岩。

与原岩比较，烧变岩密度减小，孔隙度显著增加[ 4 ]。

实际工作中，常采用物探方法对煤层自燃的位置进行准确的探测。

常用的物探方法有微重力法勘探、磁法勘探、电法勘探、地震勘探以及放射性勘探（如α卡法）等。

本文选择α卡法和自然电场法为例，介绍综合物探在某煤矿煤层自燃区探测上良好的应用效果。

2 探测煤层自燃区的α卡法和自然电场法2.1α卡法α卡法是一种放射性勘探方法，属于α径迹测量，是一种累计法测氡技术。

α卡是一种用对氡的衰变子体具有强吸附力的材料（聚酯镀铝薄膜或自身带静电的材料）制成的卡片，将其放在倒置的杯子里，埋在地下聚集土壤中氡子体的沉淀物。