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，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。
电法勘探 No3卷一、回答下列问题（25分）1、何谓电阻率？何谓视电阻率？何谓等效电阻率？（6分）2、离子导体产生的自然电场（过滤电场）有几种？写出具体名称。
（5分）3、何谓频散率或称幅频率效应？写出其表达式，并说明式中各量的含义。
（4分）4、何谓椭圆极化？椭圆极化的存在说明了什么？（6分）5、决定和影响电阻率法勘探深度的因素是什么？（4分）二、有如下地电断面（20分）求：（1）、绘出对称四极测深曲线,并确定曲线类型等于多少？（2）、中间层纵向电导S2ρ1=100Ω·m h1=30 m （3）、当h 2 =5 m ，ρ2 =10Ω·m 时，曲线有无变化？为什么？ρ2=20Ω·m h2=10 m （4）、若ρ3→∞时，曲线尾枝将如何变化？绘出变化后的曲线。
ρ3=300Ω·m （5）、若ρ2=60Ω·m，h2=30 m时与（3）比较曲线有何变化？为什么？三、定性绘出下述地电断面上相应装置的视参数曲线。
（15分）1、联剖装置ρs和ηs曲线。
2、单极梯度E1x、E2x、ηs曲线B(－I) （A极在∞远处）ρ 2 << ρ1，η 2 >> η 1 η 2 >> η1四、计算题（20分）1、某工区准备进行激电中梯测量，首先进行了实验工作，所用供电极距为1000 m ，测量极距为40 m 。
若为了保证△U2不低于3 mv，试估算至少需多大的供电电流？（已知围岩电阻率为200Ω·m，极化率为3 %）。
2、已知f =1000H Z，介质电阻率ρ=10Ω·m ，εr =36，求电磁系数m，在此条件下能否忽略位移电流？电磁波的穿透深度为多少？五、已知E x =iωμe-kz，H y = -ke-kz，导出卡尼亚电阻率公式ρ=并说明式中各物理量的意义。
已知波数k=√-iωμσ（8分）六、电阻率中间梯度法适合于寻找直立良导薄板和水平高阻薄板状物体，这种说法是否正确？说明理由（12分）电法勘探No3卷答案概要一、答：（1）电阻率：电流垂直流过1立方米体积的物质时，所呈现的电阻值。
电法勘探[填空题]1写出视电阻率微分公式，并说明式中各量的含义。
参考答案：ρs ＝JMN*ρMN/JOρs：视电阻率；JMN：MN间实际电流密度；ρMN：测量电极MN间实际电阻率；JO：地下为均匀介质时，MN间的电流密度。
[填空题]2写出传播系数k在一般情况、导电介质、空气中的表达式。
参考答案：[填空题]3某工区已知围岩电阻率为200Ωm，极化率为3%，在进行激电中梯测量时，已知供电极距为1000m，测量极距为40m。
为保证△U2不低于3mv，试估算至少需多大的供电电流？参考答案：将围岩电阻率200Ωm和极化率为3%作为已知条件，利用视电阻率和视极化率公式计算：[填空题]4有如下地电断面：中间层纵向电导S2等于多少？参考答案：S2=1/2。
[填空题]5有如下地电断面：若ρ→∞时，曲线尾支3将如何变化？参考答案：曲线尾枝渐近线与横轴交角为45°。
[填空题]6振幅相位法和实虚分量法所测的量是哪一个量？参考答案：测量总场振幅和相位的方法称为振幅相位法，测量的量分别是总场振幅和总场相对一次场的相位；而测量总场实、虚部的方法称为实、虚分量法，测量的是总场实分量和总场虚分量。
[判断题]7、正交点电阻率值不一定小于背景值。
参考答案：对[判断题]8、低阻体一定高极化，高阻体一定低极化。
参考答案：错[判断题]9、瞬变电磁场的近区归一化参数U<<1是指收-发距小或t（τ）小。
远区U>>1是指收-发距大或t（τ）也大。
参考答案：错[填空题]10简述影响岩、矿石电阻率的因素有哪些？在电法勘探中主要考虑的是哪些因素？参考答案：影响因素有：（1）导电矿物的含量及结构。
（2）岩、矿石所含的水分及水的矿化度。
（3）温度。
其中（1）和（2）是主要的。
[填空题]11何谓椭圆极化？它的存在说明了什么？参考答案：在一周期内，总场矢量的轨迹为一椭圆称为椭圆极化。
椭圆极化的存在说明地下有良导体存在。
[填空题]12计算当AO =100米、MN=10米时，若测得△Umn=100mv、I=150mA，已知ηs=5%，求ρs等于多少？（提示：计算电阻率用△U1MN）参考答案：[填空题]13已知f=1000HZ，介质电阻率ρ=10Ωm，εr=36，求电磁系数m，在此条件下能否忽略位移电流？电磁波的穿透深度及波长各为多少？参考答案：[填空题]14在同一工区进行激电工作时，用不同的供电时间（T）或不同的测量延时（t）行不行？为什么？用不同的供电电流行不行？为什么？参考答案：同一工区的激电工作不能用不同的供电时间和不同的延迟时间，因为，不同的供电时间反映的总场大小不同，不同的延迟时间反映的二次场强度也不同。
中国矿业大学2017～2018学年第 2 学期《 电法勘探 》试卷一、名词解释（5小题，每题4分，总计20分）答案如下，每小题4分，共5小题1. 勘探体积：长为两个点电源之间距离AB ，宽为（1/2）AB ，深也为（1/2）AB 的勘探长方体（5分）2. 激电效应：在充电和放电过程中，由于电化学作用引起的随时间缓慢变化的附加场现象。
（5分）3. 趋附深度：电场沿Z 轴方向前进1/b 距离时，振幅衰减为1/e 倍。
习惯上将距离δ＝1/b 称为电磁波的趋肤深度（5分）4. 静态效应： 在地下近地表存在电性横向不均匀时，电流流过不均匀体表面而在其上形成“积累电荷”，由此产生一个与外电流场成正比的附加电场，使得在双对数坐标系中视电阻率曲线会出现沿着视电阻率轴平行移动的现象，称之为静态效应。
（5分）5. 卡尼亚电阻率：在非均匀介质条件下,以实测阻抗计算出的量称为卡尼亚视电阻率.它的数学表达式为: ()2,/z ρωωμ=Z 。
（5分） 二、简答题（8小题，总计50分）答题要点如下，共8小题：1. 岩石电阻率大小受哪些因素影响？(6分)（(1）岩石电阻率与矿物成分的关系:岩石电阻率与组成岩石的矿物的电阻率、矿物的含量和矿物的分布有关。
（2）岩石电阻率与其含水性的关系：在其他条件相同的情况下，岩层电阻率与岩层中水的电阻率成正比。
影响水的导电性的主要因素是水中离子的浓度和水的温度。
(3）岩石电阻率与层理的关系：岩石的电阻率具有明显的方向性，即沿层理方向和垂直层理方向岩石的导电性不同，称为岩石电阻率的各向异性。
（4）岩石电阻率与温度的关系：岩石电阻率随温度的变化遵循导电理论的有关定理。
5）岩石电阻率与压力的关系：岩石原生结构破坏是压力作用下岩石性质变化的主要原因;静水压力对岩石的压实作用最大。
（每点各1分，答对所有要点得6分）2. 电阻率法中常用的有哪几种装置形式，各有何特点？(6分)根据所研究地质问题的不同，电阻率法可分为三种类型：电测深法，电剖面法，中间梯度法。
，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。
电法勘探试卷一、名词解释题（每题4分，共计24分）1.视电阻率——2. 高密度电阻率法——3. 高阻反交点——4. 自然电场——5. 激发极化法——6. 谐变电磁场——二、问答与计算题（每题6分，共计36分）1. 电法勘探的前提条件是什么？2. 激发极化发有哪些优点？3. 充电法主要应用范围有哪些？4. 设均匀下半空间条件下，地下介质电阻率为ρ，请推导出：置于地面下半球体（半径R）形电极的接地电阻式。
5. 若对称四极电阻率法AB=100m，MN=20m,观测电位差ΔU MN=10mV，供电电流I=1000mA，求其=？s6. 工作频率是1Hz，地下介质电阻率为100Ωm,请问其电磁波的趋肤深度为多少米？Ln AB/2 三、分析题 （每题7分，计14分）1. 绘出下列给定地电断面2.定性解释同线水平共面ρs 电阻率测深曲线示意图。
偶级剖面装置H 2异常对应的地质体形态。
ρ1>ρ2<ρ3四、应用题（26分）任务：在某在灰岩分布区地下100m 埋深之内，查明近直立、充满水的断层破碎带位置。
1.提出两种以上的电法勘探方法，并阐明理由。
2.提出其中一种电法勘探方法的野外装置类型，观测参数。
3.绘出相应电法异常的剖面示意图。
Ln ρS电法勘探No10卷答案概要一、名词解释题（每题6分，共计36分）1. 视电阻率 —— 采用一定的测量装类型条件下，在电场涉及范围内，由地表不平坦，地下各种地电体的综合电阻率反映结果称为视电阻率。
2. 高密度电阻率法 ——基于电阻率法的原理，采用一次阵列布极方式，利用程控多路转换器和微机电位仪组合方式，实现不同装置类型和不同极距的断面或立体视电阻率测量方法。
3. 高阻反交点 —— 对联合剖面曲线而言，其A s ρ和Bs ρ曲线在异常体上方均有一个交点（A s ρ=B s ρ），并在交点左边有B s ρ>A s ρ，在右边有B s ρ<A s ρ。
交点处的视电阻率值s ρρ>1，将这种交点称为“高阻反交点”。
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。
1、 简述电法勘探的定义及物性前提。
电法勘探的定义：根据地壳中不同岩层之间、岩石与矿石之间存在的电磁性质差异，通过观测天然存在的或人工建立的电场、电磁场分布，来研究地质构造、寻找有用矿产资源，解决工程、环境、灾害等地质问题的一类地球物理勘探方法。
物性前提：必须有“电性差异”2、 什么是直流电阻率法？它的物性前提是什么？直流电阻率法：以地壳中岩矿石的导电性差异为物质基础，通过观测和研究地下人工稳定电流场的空间分布规律，达到找矿目的和解决其他地质问题的一组电法勘探分支方法，简称电阻率法。
物性前提：勘查目标物与围岩存在着电阻率（或电导）差异。
3、 简要概述岩矿石电阻率变化规律。
金属矿电阻率比造岩类矿物偏低 火成岩与变质岩较高 : 102—105ΩM沉积岩电阻率较低，如粘土电阻率约为100—101ΩM ，砂岩的电阻率约为102—103ΩM ，灰岩的电阻率相对较高。
4、 影响岩矿石电阻率的主要因素有哪些？（1） 成分和结构：岩矿石电阻率取决于胶结物和颗粒的电阻率、形状、相对含量及胶结物连通方式；（2） 含水量：与水中所含盐离子浓度有关，一般含水量越大其电阻率越低； （3） 温度：一般表现为温度升高，电阻率降低；（4） 孔隙度：其他条件一定时，一般孔隙度越大，电阻率越低。
5、视电阻率如何定义的，决定视电阻率的主要因素有哪些？视电阻率定义：实际地形和地下介质的分布不能满足地面为无限大的水平面，地下充满均匀各向同性的导电介质的条件时，仍用MNs U K Iρ∆=该方法测得的电性参数为视电阻率s ρ。
决定视电阻率的主要因素：①地电空间分布、或地电断面分布； ②观测位置；③地形条件：水平，正地形，负地形；④电极装置类型（K ）：电极间的排列形式和极距大小。
6、勘探深度如何定义的及影响因素有哪些？勘探深度：指在现有的仪器设备（供电大小，测量的精度）和给定装置类型条件下，能可靠的观测到由于地下不均匀电阻率目标体存在，而引起地表△U MN 变化的最大深度。
电法勘探参考答案电法勘探参考答案电法勘探是一种常用的地球物理勘探方法，通过测量地下电阻率的变化来推断地下的物质性质和构造特征。
在地质勘探、矿产勘探、环境调查等领域都有广泛的应用。
本文将从电法勘探的原理、仪器设备、数据处理和应用等方面进行讨论。
一、电法勘探的原理电法勘探是利用地下介质的电阻率差异来推断地下物质性质和构造特征的方法。
地下介质的电阻率是指单位体积内的电阻与导电体的长度和横截面积之比。
不同的地质构造和物质具有不同的电阻率，因此电法勘探可以通过测量地下电阻率的变化来推断地下的构造和物质分布。
二、电法勘探的仪器设备电法勘探的仪器设备主要包括电极、电源、电流电压测量仪器和数据采集仪器等。
电极是将电流引入地下的装置，一般由两个电极组成，一个为电流电极，一个为电压电极。
电源是提供电流的装置，可以是直流电源或交流电源。
电流电压测量仪器用于测量电流和电压的大小。
数据采集仪器用于记录和存储测量数据。
三、电法勘探的数据处理电法勘探的数据处理主要包括数据解释和数据处理两个步骤。
数据解释是将测量得到的电阻率数据与地下物质性质和构造特征进行对比，从而推断地下的构造和物质分布。
数据处理是对测量数据进行滤波、去噪和反演等处理，以提高数据的可靠性和精度。
四、电法勘探的应用电法勘探在地质勘探、矿产勘探和环境调查等领域都有广泛的应用。
在地质勘探中，电法勘探可以用于寻找地下水资源、研究地下断层和岩性变化等。
在矿产勘探中，电法勘探可以用于寻找矿体的位置和规模，评估矿产资源的潜力。
在环境调查中，电法勘探可以用于监测地下水污染和土壤污染等。
电法勘探作为一种非破坏性的地球物理勘探方法，具有成本低、速度快、效果好等优点，因此在实际应用中得到了广泛的推广和应用。
然而，电法勘探也存在一些局限性，如对地下介质的电导率要求较高，对地下介质的非均质性敏感等。
因此，在实际应用中需要结合其他地球物理勘探方法进行综合分析。
总之，电法勘探是一种重要的地球物理勘探方法，通过测量地下电阻率的变化来推断地下的物质性质和构造特征。
《电法勘探》试卷大题一二三四五六七八九十总分得分一、名词解释（每题4分，共20分）1．等效电阻率：2．电阻率测深曲线的等值现象：3．何为激发极化效应：4．不等位导体：5．点电源二、选择题（在你认为正确的答案标号写在括号内，每题1.5分，共15分）1．视电阻率是（）A ．某一电性层（或导电岩、矿体）的电阻率B ．电场作用范围地形及各电性层（或导电岩、矿体）电阻率的综合反映C ．电场作用范围内地形及各电性层（或导电岩、矿体）的平均电阻率2．高密度电法勘探是（）A ．具备电阻率剖面法勘探的能力。
B ．与电测深法所测量的结果相同。
C ．一次布极可以完成纵、横向二维勘探过程3．自然电场中，采用电位差极形图确定地下水的流向是（ ）A ．极形图短轴的方向即为地下水的流向B ．极形图长轴的方向即为地下水的流向C ．极形图45度角的方向即为地下水的流向4．电阻率测深曲线的T 等值现象出现在（ ）A ．H 、A 型地电断面中B ．K 、Q 型地电断面中C ．HA 、KQ 型地电断面中5．AK 型曲线反映地下电性层关系为（ ）A ．4321ρρρρ><<B ．4321ρρρρ<>>C ．4321ρρρρ><>6．在时间域充、放电快的岩、矿石，在频率域中具有（）A．高频特性B．低频特性C．中频特性7．过滤电场的形成是由于（）A．高浓度溶液向低浓度溶液的扩散B．矿体与溶液间的电化学作用C．岩石颗粒对溶液负离子的选择吸附作用8．瞬变电磁测深法是属于（）A．激发极化法中的一分支方法。
B．电阻率法中的一分支方法。
C．交变电磁场中的一分支方法。
9．地电断面（）A．有地质差异的地质断面B．根据电性（电阻率、介电常数、极化率、磁导率等）差异划分地下地质体界限的垂直断面。
C．有岩性差异的地质断面。
10．平衡电极电位（）A．是发生体极化效应时，极化体产生的总场电位。
B．趋肤效应时产生的过电位。
电法勘探作业题1.简述影响岩、矿石电阻率的主要因素。
2.根据电阻率串并联的关系，推导层状岩石沿层理方向和垂直层理方向的电阻率公式ρn和ρt。
3.地面上两个异性电流源A(+I)和B(-I)供电，在地下均匀半空间建立稳定电流场，试回答下列问题：(1)求A、B连线中垂线上深度为h处的电流密度J n的表达式。
(2)计算并绘图说明深度为h处的电流密度随AB的变化规律。
(3)确定电流密度为最大时，供电极距AB与h的关系。
4.画图说明地下半空间水平、垂直和倾斜电偶极子所产生的电位和场强的基本规律。
5.画图说明电阻率剖面法的几种类型。
6.推导全空间均匀电流场中球体外一点的电位表达式。
7.用“镜像法”推导点电源垂直接触面两侧的电位公式p71。
8.用视电阻率的微分形式分析三极剖面法ρ1A曲线特点，其中ρ1=50Ω.m，ρ2=10Ω.m。
9.在水平层状介质的地表上，由点电源的电位通解形式出发，推导出两层介质时地表的转换函数表达式。
10.画图说明三层介质时对称四极测深的视电阻率曲线类型。
11.激发极化效应定义及影响因素。
12.解释名称，并说明三者的异同点。
（1）面极化和体极化。
（2）极化率和频散率。
（3）电阻率与等效电阻率。
13.写出下列参数的表达式及相互关系。
（1）视极化率。
（2）视频散率。
（3）等效电阻率。
14.在均匀大地表面，当采用AB=1000m,MN=40m的激电中梯测量时，为保证∆U2不小于3mv,需要多大的供电电流？15.为什么岩石极化率均匀时，地形不会产生极化率异常？16.翻译专业术语：高密度电阻率法、激发极化发法、可控源音频大地电磁法、瞬变电磁法及缩写。
17.写出柯尔－柯尔模型，说明各参量的含义：1()[1(1)]1()s ci miρωρωτ=--+18.简述瞬变电磁法（TEM）的工作原理19.简述频率域测深法（FEM）的工作原理20.写出趋肤深度定义以及表达式21.视电阻率的定义？22.岩矿石有哪些电磁学性质？23.趋肤深度、有效深度及波束的关系：1)(1)()()k i imZ mδδ==-=-=≈=≈有效MNS MNjjρρ=⋅24. 叙述充电法的应用条件和应用范围？定性解释电位或电位梯度曲线时的经验公式？ 25. 叙述电子导体产生自然电位的原因？26. 画出低阻球体正上方和侧上方地表对称四极电测深曲线，并分析产生的原因。
电法勘探习题电法勘探习题第一章§1.1-21. 简述影响岩、矿石电阻率的主要因素及岩、矿石电阻值变化的一般规律。
2. 具有片状和针状结构岩石的横向电阻率ρn 总是大于其纵向电阻率ρt ，试作物理解释。
3. 地下有两种薄岩层交替成层，其电阻率分别为ρ1、ρ2，，若厚度分别为h 1和h 2时，试求其ρn 和ρt 表示式。
4. 当地表水平、地下为均匀各向同性岩石时，通过地面上电流强度为I 的A (+I )，B (-I )两电极在地下建立稳定电流场。
试解答如下问题：（1）求A 、B 连线中垂线上h 处电流密度j h 的表达式;（2）计算并绘图说明深度为h 处的电流密度j h 随AB 的变化规律；（3）确定使j h 为最大时，供电电极距AB 与h 的关系式。
5、如何识别水平、垂直和顷斜电偶极子所产生的电位和场强曲线。
其基本规律是什么?6、说明装置系数K 的物理意义。
当供电或测量极距改变时，K 值如何变化？7. 何谓电阻率和视电阻率？试说明其异同点。
影响视电阻率的因素有哪些？8. 导出视电阻率微分表达式MN MN k j j ρρ0=，并举例说明式中各参数的意义。
9、试述电阻率法的物理实质，举例说明电阻率为什么能揭示地下电性不均匀体的存在和分布？10. 根据位势的叠加原理，运用二极装置所测电位值，求出三极剖面法、联合剖面法和对称四极剖面法的视电阻率值。
11. 概述解析法，数值计算法和物理模拟在解决电法勘探正演问题中的特点。
12、试导出二极装置、三极装置和对称四极装置的K 值公式。
当AB=l00m,MN=10m 时计算上述几种装置K 值的大小。
13、、试述电子自动补偿仪的基本原理。
14、何谓接地电阻?采用什么方法可以减少接地电阻？§1.3 电阻率剖面法15、何谓电剖面法？电剖面法中各种电极装置形式的基本特征及相互间的关系怎样？16、试绘出在下述地电断面上联合剖面ρs 曲线的变化规律，并注明各主要特征部位的ρs 值。
成都理工大学-《电法勘探》考试试题参考答案及评分标准一 、 名词解释（共7小题, 每题3分, 总21分）参考答案:（1）视电阻率 s ρ: ρS ＝K ·△U/I 在电场包含范围内, 地表不平坦, 地下多种地电体综合反应结果称为视电阻率。
（2）视极化率s η: ηs=△U2/△U * 100%, 在电场包含范围内, 地表不平坦, 地下多种地激电体综合反应结果称为视极化率。
（3） 卡尼亚电阻率T ρ : ρT=1/ωμ（|Ex/Hy|2）或ρ＝0.2T|EX/Hy|2 Ex: mv/km Hy: 伽玛。
由均匀电磁波向地下传输时, 导出交变电磁场中电阻率参数, 该式表明, 测量正交电磁场分量, 也可取得电阻率参数。
（4）波阻抗: 正交电场与磁场比值。
（5）趋肤深度: 当电磁波能量衰减到其能量1/e 时电磁波穿透深度, 该深度与电阻率成正向关系, 与频率成反向关系。
（6）静态位移: 当波长远大于良导电或导磁体地质体引发积累电荷或磁荷产生一个附件电场或磁场, 在对数坐标中表现出位置偏移原地质体位置, 这种现象称为静态位移。
静态位移本质为非平面波现象。
（7）波区: 在电磁法勘探中满足平面波勘探区称为波区。
评分标准: 完全正确给3分, 其她酌情给分。
二 选择题（共15小题, 每题2分, 总30分）参考答案:1、 影响视电阻率原因有（ABCD ）A 地形B 装置C 测点位置D 不一样介质分布2、 充电法可处理下列地责问题（ABCD ）A 石墨勘探B 判定矿体连接C 金属矿床勘探D 勘探无烟煤3、 依据充电法电位平面等值线图可判定(ABD)A 等值线疏处为矿体下延方向B 等值线最大处为矿体上顶中心C 等值线密处为矿体下延方向D 等值线密处为矿体边缘区4、 利用自然电位法勘探某金属矿, 在其上方中心处通常能观察到（B ）A 显著正异常B 显著负异常C 正负异常伴生D 无法确定5、 激发极化法可处理下列地责问题（ABCD ）A 寻求致密金属矿体B 寻求浸染矿体C 寻求水D 寻求碳质、 石墨化岩层6 、 电磁偶极剖面法中, 哪些装置能观察纯异常（二次场）（BD ）A （X, X ）B （X, Z ）C （Z, Z ）D （Y, Z ）7 、 下列方法中受地形影响最小方法是（C ）A 电阻率法B 自然电位法C 激发极化法D 电磁感应法8 、 影响岩矿石电阻率原因有（ABCD ）A 岩矿石结构B 岩矿石成份C 温度D 岩矿石孔隙度9 、 下列方法哪些方法是主动源电法勘探方法（AC ）A 充电法B 自然电位法C 回线法D 大地电磁测深法10、 电磁感应法二次磁场与频率关系下面说法正确是（AD ）A 低频时二次场实虚分量都很小B 高频时二次场实虚分量都很小C 低频时二次场实分量比虚分量大D 高频时二次场实分量趋于饱和11、 下列哪些测量参数受静态位移影响较小（BCD ）A M T ρB M T φC E T ρD TE φ12、 在电磁法勘探中哪些方法能够忽略位移电流影响（ABD ）A MT 法B TEM 法C GPR 法D VLE 法13、 下列电磁方法中哪些方法属于被动场源法（AD ）A MT 法B TEM 法C GPR 法D VLE 法14、 中间梯度法理论上在找下列哪些电性和产状矿体能产生显著异常（BC ）A 直立低阻矿体B 直立高阻矿体C 水平低阻矿体D 水平高阻矿体15、 联合剖面法理论上在找下列哪些电性和产状矿体能产生显著异常（BCD ）A 直立低阻矿体B 直立高阻矿体C 水平低阻矿体D 低阻囊状矿体评分标准: 给出正确选择每题2分三、 分析与计算题（共3小题, 第1小题15分, 总45分）1．（1） 绘出对称四极测深s ρ 曲线;答: K 型（图略）评分标准: 给出正确答案3分（2）答: 欧姆600010600T 222=⨯=⨯=ρh评分标准: 给出正确答案3分（3）答: 不变, 因为此时欧姆600051200T 222=⨯=⨯=ρh , 满足等值原理。
i第二篇电法勘探1、 电法勘探的定义?电法勘探是以岩、矿石之间电学性质的差异为基础， 通过观测和研究与这些差异有关的 电场或电磁场在空间或时间上的分布特点和变化规律， 来查明地下地质构造和寻找地下电性 不均匀体（岩溶、风化层、滑坡体等 ）的一类勘查地球物理方法。
一、电阻率法1、 影响岩土介质电阻率的因素有哪些？怎样影响？自然状态下，岩土介质的电阻率除与介质组分有关外， 还与岩石的结构、构造、孔隙度、湿度、矿化度及温度等因素有关。
介质组分：一般来说，当岩石中良导性矿物的体积含量高时， 其电阻率通常较低。
相反,当造岩矿物含量高时，岩石电阻率亦很高。
结构和构造：在导电金属矿物含量相同的条件下，岩石的结构起着重要的作用。
浸染状结构岩石中良导性矿物被不导电矿物包围， 其电阻率要比良导性矿物彼此相连的细脉状结构岩石为高。
如对含针、片状矿物，沿层理方向（纵向）电阻率小于垂直层理方向（横向）电 阻率，两个方向间存在各向异性。
湿度：湿度对岩石的电阻率有很大的影响， 这是因为水的电阻率较小，含水岩石的电阻率远比干燥的岩石低。
矿化度：矿化度越高，电阻率越低。
温度：温度的变化直接影响着岩石的电阻率。
这是因为，温度升高时，一方面岩石中水 溶液的粘滞性减小，使溶液中离子的迁移率增大。
另一方面，又使溶液的溶解度增加，矿化 度提高，所以岩石的电阻率通常随温度的升高而下降。
2、 纵向电导和横向电阻的含义及其公式表述形式？为了研究层状介质的导电特性，我们在层状介质中取底面积为 I m 2、厚度为h 的六面岩柱体。
水平均匀层状介质模型当电流垂直于柱体底面流过时，所测得的电阻称为横向电阻， 用符号T 表示。
显然，第i 层的横向电阻等于该电性层的厚度与电阻率的乘积，即：T h i i当六面岩柱体由厚度和电性不同的 n 1个岩层组成时，按串联电路原理，其总横向电阻为：T T 1 T 2T n h 1 1 h 2 2h n n电流平行于岩柱体底面流过时所测得的电导.称为纵向电导，用符号S 表示，单位为西门子。
《电法勘探》试卷大题一二三四五六七八九十总分得分一、名词解释（每题4分，共20分）1．等效电阻率：2．电阻率测深曲线的等值现象：3．何为激发极化效应：4．不等位导体：5．点电源二、选择题（在你认为正确的答案标号写在括号内，每题1.5分，共15分）1．视电阻率是（）A ．某一电性层（或导电岩、矿体）的电阻率B ．电场作用范围地形及各电性层（或导电岩、矿体）电阻率的综合反映C ．电场作用范围内地形及各电性层（或导电岩、矿体）的平均电阻率2．高密度电法勘探是（）A ．具备电阻率剖面法勘探的能力。
B ．与电测深法所测量的结果相同。
C ．一次布极可以完成纵、横向二维勘探过程3．自然电场中，采用电位差极形图确定地下水的流向是（ ）A ．极形图短轴的方向即为地下水的流向B ．极形图长轴的方向即为地下水的流向C ．极形图45度角的方向即为地下水的流向4．电阻率测深曲线的T 等值现象出现在（ ）A ．H 、A 型地电断面中B ．K 、Q 型地电断面中C ．HA 、KQ 型地电断面中5．AK 型曲线反映地下电性层关系为（ ）A ．4321ρρρρ><<B ．4321ρρρρ<>>C ．4321ρρρρ><>6．在时间域充、放电快的岩、矿石，在频率域中具有（）A．高频特性B．低频特性C．中频特性7．过滤电场的形成是由于（）A．高浓度溶液向低浓度溶液的扩散B．矿体与溶液间的电化学作用C．岩石颗粒对溶液负离子的选择吸附作用8．瞬变电磁测深法是属于（）A．激发极化法中的一分支方法。
B．电阻率法中的一分支方法。
C．交变电磁场中的一分支方法。
9．地电断面（）A．有地质差异的地质断面B．根据电性（电阻率、介电常数、极化率、磁导率等）差异划分地下地质体界限的垂直断面。
C．有岩性差异的地质断面。
10．平衡电极电位（）A．是发生体极化效应时，极化体产生的总场电位。
B．趋肤效应时产生的过电位。
电法勘探作业题1. 简述影响岩、矿石电阻率的主要因素。
2. 根据电阻率串并联的关系，推导层状岩石沿层理方向和垂直层理方向的电阻率公式ρn和ρt 。
3. 地面上两个异性电流源A(+I)和B(-I)供电，在地下均匀半空间建立稳定电流场，试回答下列问题：(1) 求A 、B 连线中垂线上深度为h 处的电流密度J n 的表达式。
(2) 计算并绘图说明深度为h 处的电流密度随AB 的变化规律。
(3) 确定电流密度为最大时，供电极距AB 与h 的关系。
4. 画图说明地下半空间水平、垂直和倾斜电偶极子所产生的电位和场强的基本规律。
5. 画图说明电阻率剖面法的几种类型。
6. 推导全空间均匀电流场中球体外一点的电位表达式。
7. 用“镜像法”推导点电源垂直接触面两侧的电位公式p71。
8. 用视电阻率的微分形式 分析三极剖面法ρ1A 曲线特点，其中ρ1=50Ω.m ，ρ2=10Ω.m 。
9. 在水平层状介质的地表上，由点电源的电位通解形式出发，推导出两层介质时地表的转换函数表达式。
10. 画图说明三层介质时对称四极测深的视电阻率曲线类型。
11. 激发极化效应定义及影响因素。
12. 解释名称，并说明三者的异同点。
（1） 面极化和体极化。
（2） 极化率和频散率。
（3） 电阻率与等效电阻率。
13. 写出下列参数的表达式及相互关系。
（1） 视极化率。
（2） 视频散率。
（3） 等效电阻率。
14. 在均匀大地表面，当采用AB=1000m,MN=40m 的激电中梯测量时，为保证∆U 2不小于3mv,需要多大的供电电流？15. 为什么岩石极化率均匀时，地形不会产生极化率异常？16. 翻译专业术语：高密度电阻率法、激发极化发法、可控源音频大地电磁法、瞬变电磁法及缩写。
17. 写出柯尔－柯尔模型，说明各参量的含义：1()[1(1)]1()s ci m i ρωρωτ=--+18. 简述瞬变电磁法（TEM ）的工作原理 19. 简述频率域测深法（FEM ）的工作原理 20. 写出趋肤深度定义以及表达式 21. 视电阻率的定义？22. 岩矿石有哪些电磁学性质？MN S MN j j ρρ=⋅23.趋肤深度、有效深度及波束的关系：1)(1)()()k i imZ mδδ==-=-=≈=≈有效24.叙述充电法的应用条件和应用范围？定性解释电位或电位梯度曲线时的经验公式？25.叙述电子导体产生自然电位的原因？26.画出低阻球体正上方和侧上方地表对称四极电测深曲线，并分析产生的原因。
27.画出水平低阻和高阻板状体上的测深曲线。
28.画出山谷与山脊地形上的联合剖面、中间梯度产生的地形纯异常曲线。
29.画出低阻极化球体上中间梯度装置极化率异常曲线。
30.画出低阻极化球体上最佳极距的二极、三极剖面法极化率异常曲线。
31.画出倾斜低阻极化板状体上最佳极距的联合剖面装置极化率异常曲线。
32.画出倾斜低阻极化和高阻极化板状体上对称四极测深法得到的视极化率等值线断面示意图。
33.写出三层介质的电阻率转换函数。
一、简述影响岩、矿石电阻率的主要因素。
答：影响岩、矿石电阻率的因数:1.与成分和结构影响岩矿石电阻率岩矿的电阻率取决于胶结物和颗粒的电阻率，形状及相对含量。
只有当良导电电矿物彼此连接较好时，它们才对整体岩矿石电阻率有较大影响；反之，若良导电矿物被高阻胶结物隔开，则其对整体岩矿石电阻率的影响较小。
2.温度，孔隙度影响岩矿石电阻率一般含水量大的岩石电阻率较低，而含水量小或干燥岩石则电阻率较高。
一般岩石孔隙中能保存一部分水分，孔隙直径越小，吸水性越强，故粘土等物质电阻率较低，而低孔隙的火岩、变质岩电阻率较大。
3.温度影响岩矿石电阻率在常温下，温度变化对岩石电阻率的影响并不大，但当温度升高时，电阻率降低。
0°以下负温度时，电阻率随温度降低而升高。
二、根据电阻率串并联的关系，推导层状岩石沿层理方向和垂直层理方向的电阻率公式ρn和ρt。
解：当电流平行于层理通过时，由电阻并联得：112212121122121212121212121212121212121212111()()()t t t t t llR R R R R h lh h lh l l R R h h R R R S l h h h h h h h h h h h h h h ρρρρρρρρρρρρρρρρρ=+====⋅====+++++==++当电流垂直于层理通过时，由电阻串联得：12112212112212()n n n h h h h R R R SSSh h h h ρρρρρρ+=+=+=+=+三、 地面上两个异性电流源A(+I)和B(-I)供电，在地下均匀半空间建立稳定电流场，试回答下列问题：a) 求A 、B 连线中垂线上深度为h 处的电流密度J n 的表达式。
解：根据公式22Ij R π=得 深度h 处M 点的电流密度223/2()cos 2cos ()A BA h h h h j j j j ILL h ααπ=+==+b) 计算并绘图说明深度为h 处的电流密度随AB 的变化规律。
解：由223/2()h ILj L h π=+，当深度h 一定时，电流密度随AB 的变化规律为：１）当AB 等于0或∞时，电流密度均为0；２）又由22223/220()h j I h L L h L π∂-=⋅=∂+时，L =A B = 所以当A 时，h 深处的电流密度最大。
c) 确定电流密度为最大时，供电极距AB 与h 的关系。
解：电流密度最大时，AB 与h 的关系为：A四、 画图说明地下半空间水平、垂直和倾斜电偶极子所产生的电位和场强的基本规律。
倾斜电偶极子：2I am ρπ=为偶极矩，α为偶极子与水平线夹角，即α≠0° 3222225222cos sin ()(2)cos 3sin ()x h U mh x h x hx E mh x αααα-=+-+=-+水平电偶极子：α＝0°3222225222()2()x U mh x h xE mh x =+-=-+垂直电偶极子：α＝90°32225222()3()h U mh x hx E mh x =-+=-+五、 画图说明电阻率剖面法的几种类型。
（能够写出点电源的电位公式，会推导装置系数K ）4I U rρπ=六、 推导全空间均匀电流场中球体外一点的电位表达式。
（P67）解：当有球体存在时球外电位由正常电位和异常电位两部分组成：U=U 0+Ua (U 0为正常电位，Ua 为异常电位)。
在均匀电流场中有：U 0＝－j 0ρ1rcos θ (1)取球坐标系，并将球心作原点，使极轴x 和均匀电流场j 0方向一致，取球心电位为0，对于异常电位U α，由于对称性，球内外电位U 与φ无关，应满足如下的拉普拉斯方程：21()(sin )0(2)sin u u r r θθθθ∂∂∂∂+⋅=∂∂∂∂r用分离变量解方程令(,)()()U r f r θφθ=⋅，代入（2）式：21()1()[][sin ]0()()sin f r r f r r φθθφθθθθ∂∂∂∂⋅+⋅=∂∂⋅∂∂r 由于()()f r φθ，互不相关，要使等式成立则应有：21()[](3)()1()[sin ](4)()sin f r r c f r rcφθϕφθθθθ∂∂⋅=∂∂∂∂⋅=-⋅∂∂r对（3）有：()()()()0d df r df r r r r cf r dr dr dr⋅⋅+-= 令ln r t =将方程写成：22()()()0d f r df r cf r dt dt+-= 其特征方程为20a c λ+-= 解得1,2121(1(1),(1)2c n n n n λλλ=-=+⇒==-+取 （c 取值原则要使平方根能够完全开方）故得（3）式的两线性无关的特解：(1)();()n n f r r f r r -+== （5）将c=n(n+1)代入(4)有：1()[sin ](1)()0sin n n φθϕφθθθθ∂∂⋅++=∂∂ 上式当n 等于任何整数时的勒让德方程为：()(cos )(6)n P φθθ=(cos )n P θ为cos θ的n 次勒让德多项式。
由（5），（6）可得：(1)()()(cos )(cos )n n n n n n U f r A r P B r P αφθθθ-+=⋅=+（An B n 为待定系数）根据无穷远条件（第一类边界条件），球内、外一点的电位(1)0100cos (cos )n n n n U U U j r B r P αρθθ∞-+==+=-+⋅∑w a i0100cos (cos )n nei n n n U U U j r A r P αρθθ∞==+=-+⋅∑要确定系数B n ，需利用球体内外分界面上电位连续和电流密度法向分量连续的边界条件（第三类边界条件）：wai nei U U = （7）； 102011(8)neiU U r r ρρ∂∂=∂∂w a i由（7）可得：U 内＝U 外10000(1)10000cos (cos )cos (cos )n n n n n n n n j r A r P j r B r P ρθθρθθ∞=∞-+=⇒-+=-+∑∑由（8）有：(2)100011110002211cos (1)(cos )11cos (cos )n n nn n n nn j n B rP j nA rP ρθθρρρθθρρ∞-+=∞-=--⋅-+=-⋅+∑∑以上两式分别对比系数有21101213211010210(1)22n n A B n A j B j r ρρρρρρρρρρ⎧⎪==≠⎪⎪-=-⎨+⎪⎪-=-⎪+⎩将B 1代入即可得球外一点电位30210121[1()]cos 2r U j r rρρρθρρ-=-++外七、 用“镜像法”推导点电源垂直接触面两侧的电位公式。
解：当求与点电源A 位于同一岩石中M 点的电位时，将ρ2岩石对地中电流场的作用，用一个与A 相对分界面为镜像对称的“虚电源”A 1来代替，A 1的电流为I 1，此时地下相当于电阻率为ρ1的均匀半空间，于是M 点的电位：1111122I I U r r ρρππ=+ （r 和r 1为M 点与A 和A 1点的距离） 而当求无电源存在的ρ2岩石中M 2点的电位时，则ρ1岩石对地中电流场的作用也可用一个“虚电源”来代替，此时“虚电源”与“实电源”A 重合，将重合后的该点源叫A 2，其电源为I 2，同理可得M 2点的电位22222I U r ρπ=(r 2为M 2与A 2之间的距离) 根据分界面上电位连续的条件可写出：1112212222I I I r r r ρρρπππ+=分界面上有r 1＝r 2＝r ，故上式可写成：1122()(1)I I I ρρ+=另外根据分界面上电流密度法向分量连续的条件有：111122212111()()()11[]222I I r I r r x x xρρρρππρπ∂∂∂⋅+⋅=⋅⋅∂∂∂ 因为分界面上有r 1＝r 2＝r ，于是有：12111()()()r r r x x x-∂∂∂==∂∂∂故上式可化简成：I －I 1= I 2 (2)由（1），（2）两式可得：211121221211212(1)I I K I I I I K I ρρρρρρρρ-⎧==⎪+⎪⎨-⎪=-=-⎪+⎩式中 211221212121211()1M K M M ρρρρρρ--===++根据电位分布的唯一性定理，如果根据边界条件求出I 1和I 2，则M 1与M 2点之电位便为定解，于是可得电位的具体表达式：11211212221()(3)2(1)(4)2I K U r r I K U r ρπρπ⎧=+⎪⎪⎨-⎪=⎪⎩其中K 12为反射系数，作用是决定被分界面反射到ρ1岩石中去的那部分电流大小，（1-K 12）则是透射系数，作用是决定着从分界面透射到ρ2岩石中去的电流大小。
