充电法和自然电场法分析
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管线探测方法(1)磁电充电法(或称直连法):发射机一端接金属管线,另一端接地,将交变电流直接注入地下金属管线,观测管线电流产生的磁场。
可对各种金属管线进行扫描定位、测深、连续追踪并区分相邻管线。
由于管线电流产生的信号很强,故信噪比和分辨率均较高,水平定位、垂直测深精度最高,但必须有金属管线出露点。
在各种方法中,探测效果最好。
(2)电偶权感应法:发射机两端接地,在金属管线中产生感应电流,观测管线电流激励的电磁信号。
可搜索、追踪地下各种金属管线。
管线不需有地表露头,且信号较强,但应具备接地条件。
在有接地条件的地段,可用来探测金属管线。
(3)磁偶极感应法:由发射线圈产生一次交变电磁场,使金属管线产生感应电流.观测管线中感应电流在地面上产生的二次电磁场以确定管线在地下的分布状态。
在无管线露头及不具备接地条件的城市可用来确定管线走向、平面位置和埋深。
仪器操作员活、方便、效率高、效果好,是目前应用最多的一种有效方法,但探测深度一般小于5m,并且相邻管线干扰严重。
在磁偶极感应法中,若将发射线团(磁偶极子)送人管道内,在地面观测它产生的电磁场,则可以探测管道的位置和深度,而且特别适用于非金属管道的探测。
探测深度大、效果好;但操作麻烦、成本高,探头容易在管道中遇阻或遇卡。
(4)信号夹钳法:用信号夹钳套在金属管线上,使其产生感应电流,观测该电流的磁场。
特点是:信号强,探测精度高,易分辨相邻管线,但必须有管线出露点,可用来对管径较小,且有出口点的金属管线进行定位和定深。
(5)50Hz法:利用动力电缆、邻近电缆或工业离散电流在金属管线中产生的50 Hz感应电流激励的电磁场,可探测动力电缆或金属管线。
这种方法探测成本低、效率高、简单方便,但容易受到其他动力电缆的干扰,有的机型仅用接收机不能直读测深,可作为一种辅助性的探测方法。
(6)甚低频法:利用甚低频(超长波)通讯电台发射的电磁被在地下金属管线中产生的感应二次电磁场来探测地下金属管线。
第一章电阻率法1、哪些因素对岩石电阻率有影响,其中哪些因素影响比较重要?⑴矿物成分、含量及结构金属矿物含量↑,电阻率↓结构:侵染状>细脉状⑵岩矿石的孔隙度、湿度孔隙度↑,含水量↑ ,电阻率↓风化带、破碎带,含水量↑,电阻率↓⑶水溶液矿化度矿化度↑ ,电阻率↓⑷温度温度T↑,溶解度↑,离子活性↑,电阻率↓结冰时,电阻率↑⑸压力压力↑ ,孔隙度↓ ,电阻率↑超过压力极限,岩石破碎,电阻率↓⑹构造层的问题这种层状构造岩石的电阻率,则具有非各向同性,即岩层理方向的电阻率小于垂直岩层理方向的电阻率主要影响因素为岩石的孔隙度,含水性及水的矿化度。
当岩石含金属矿物、碳质和粘土等良导性矿物时,矿物成分对电阻率的影响明显。
2、岩石结构和构造如何影响岩石的电阻率?岩、矿石中某种组成部分对整体岩、矿石电阻率影响的大小,主要决定于它们的连通情况:连通者起的作用大,孤立者起的作用小。
例如,浸染状金属矿石,胶结物多为彼此连通的造岩矿物,故整个矿石表现为高阻电性;又如含水砂岩,其胶结物为彼此相连、导电性好的孔隙水,故含水砂岩的电阻率通常低于一般岩石的电阻率。
3、岩石电阻率的分布规律?1、质地致密、孔隙度低的火成岩、变质岩和沉积岩中的灰岩、白云岩、砾岩电阻率最高,其变化范围大约在;大多数沉积岩因为具有中等孔隙度,因而也具有中等电阻率,大约在数百左右;孔隙度比较高、又富含粘土矿物的第四系粘土、页岩、泥岩的电阻率比较低,一般在;致密硫化矿体、海水、石墨的电阻率最低,仅有。
2、同类岩石的电阻率并不完全相同,而是有一两个数量级的相当大的变化范围。
3、不同类型岩石的电阻率变化范围往往相互重叠。
103~10510~10210-2~10、列举求解稳定电流场电位时的边界条件。
、何谓电阻率,何谓视电阻率,说明它们的异同。
当地表不水平或者地下电阻率分布不均匀时(存在两种或者两种以上介质),仍然采用均匀介质中的供10.根据地下电流场变化规律,定性分析三级装置B‐MN在过直立接触面时的视电阻率曲线。
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。
论各类电法在测定地下水方面的应用[摘要]随着地球物理方法的不断进步和完善,它所使用的范围也越来越广。
特别是电法勘探,在工程、水文、环境方面应用得越来越多。
本文就电法勘探在水文方面的应用进行了综合的阐述和分析,以期它能更好的在测定地下水方面发挥自己的作用。
[关键词]电法勘探、测定地下水流速流向、充电法,自然电场法,激发极化法中图分类号:g4 文献标识码:a 文章编号:1009-914x(2013)12-0018-02一、电测深法寻找松散沉积层孔隙水在松散沉积物孔隙较大,连通性好,具有较强的透水性能,可构成良好的孔隙含水层。
图1为某山前冲洪积扇上电测深综合剖面图。
图1a为ab/2=100m 的对称四极视电阻率ρs剖面曲线,图中1~7号点视电阻率ρs值大于100ω.m,为冲洪积扇上、中部的反映;12~18号点视电阻率表现为明显的低阻特征(10~20ω.m),为扇缘潜水溢出带部位。
18号点以后剖面进入平原地带,视电阻率值又升高到20ω.m以上.图1b为等视电阻率断面图,1~7号点位高阻带,等值线密集,这是冲洪积扇的上中部.表层是干燥的砂砾石。
7~12号点,等值线逐渐变稀,反映为潜水溢出带.12号点以后,视电阻率在40ω.m以下,表层低至5ω.m,为冲洪积平原部位(图1)。
二、充电法测定地下水流速和流向首先把食盐(或其他电解质)作为指示剂投入井中,盐被地下水溶解后便形成一良导的并随地下水移动的盐水体。
其次,对良导盐水体充电,见图2。
具体工作方法如下:1、一待测井口为中心,布置夹角为45°的辐射状测线;2、将充电电极a置于井中含水层中部,另一供电电极b打在离井口尽量远处,以大于a电极设置深度的10~20倍为宜;3、固定的测量电极n,置于推测的地下水逆流方向上,距井口距离大致等于两倍含水层的深度。
充电时,测量电极m逐次在各方位的辐射半径上移动,寻找与n电极的等位点,量取各等位点至井孔中心的距离,并作记录;4、在投盐前,测量一次正常等位线。