高密度电阻率法

图1.8
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• ⒋δA排列（联剖正装置AMN∞） • 该装置适用于固定断面扫描测量，电极排列如图1.9： • 图1.9 联剖正装置排列示意图
• 【特点】测量断面为倒梯形。
• 【描述】测量时，AM=MN为一个电极间距，A、M、N逐点同时向右移动， 得到第一条剖面线；接着AM、MN增大一个电极间距， A、M、N 逐点同时 向右移动，得到另一条剖面线；这样不断扫描测量下去，得到倒梯形断面。
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• ⒍A-M
二极排列
• 该装置适用于变断面连续滚动扫描测量，电极排列如图1.11：
• 【特点】测量断面为平行四边形。
• 【描述】测量时，A不动，M逐点向右移动，得到一条滚动线；接着A、 M同时向右移动一个电极，A不动，M逐点向右移动，得到另一条滚动 线；这样不断滚动测量下去，得到平行四边形断面。
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• ⒉β排列（偶极装置ABMN） • 该装置适用于固定断面扫描测量，电极排列如图1.7：
偶极装置排列示意图
• 这种装置的特点是供电电极A、B和测量电极M、N均采用偶极，并按一定的距
离分开。由于四个电极都在同一测线上，故又称偶向偶极。其s表达式为
•
s
K
U I
M（N 1.5）
• 其中 Kβ=6 a
该断面总测点数＝Ｒsum×Ｎ＝200×16＝3200。
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（三）、电极排列
• ⒈α排列（温纳装置AMNB）
• 该装置适用于固定断面扫描测量，电极排列如下：
•
K 2
• 图1.6 温纳装置排列示意图
• 采用对称四极装置方式时，当AM=MN=NB=α时，这种对称等距排列称为温纳
（Wenner）装置（如图1.6）。其s表达式为：
•
K 2
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
s
（ K1.3UI）MN
• 其装置系数为：
（1.4）
• 【特点】测量断面为倒梯形。
• 【描述】测量时，AM=MN=NB=α为一个电极间距，A、M、N、B逐点同时向右移 动，得到第一条剖面线；接着AM、MN、NB增大一个电极间距， A、M、N 、B逐 点同时向右移动，得到另一条剖面线；这样不断扫描测量下去，得到倒梯形断面。
图1.4 固定断面扫描测量断面测点示意图
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• 当实接电极数给定时, 任意剖面测点数由下式确定: • Ｄｎ＝Ｐsum －（Ｐa－１）·ｎ。 • 其中，ｎ ─ 剖面号， • Ｄｎ ─ 剖面ｎ上的测点数， • Ｐsum ─ 实接电极数， • Ｐａ ─ 装置电极数（装置１～３等于４，装置
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• （二）、变断面连续滚动扫描测量
• 该测量方法在测量时以滚动线为单位进行测量, 启动一次测量最少测一条滚动线, 存储与显示时则仍以剖面线为单位进行。滚动线是一条沿深度方向的直线或斜 线（不可视线），各测点等距分布其上, 所有滚动线上相同测点号的测点构成一 条剖面,不同深度的测点位于不同剖面上,一条滚动线上的测点数等于断面的剖面 数。一个断面由若干条滚动线组成, 且每条滚动线有唯一编号, 简称滚动号。
• 4).可对采集数据进行实时处理，并能计算出电阻率成像的反演结 果。
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（一）、仪器结构
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WDJD-3多功能数字直流激电仪
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操作面板
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高密度电法工作示意图
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高密度电阻率法电极排列的发展
• 高密度电法开始时，研究的排列方式主要有三种：阿尔 法，贝塔和伽马。现在排列方式已发展到十几种。不过 仔细研究就可发现，所有排列都是从对称四极（施伦贝 谢尔，Schlumberger）、偶极-偶极（dipole-dipole）、 单极-偶极（pole-dipole）、单极-单极（pole-pole） 演变而来（其中，伽马排列方式无变种）。如： AM=MN=NB 时,Schlumberger排列就变成阿尔法排列； AB=BM=MN时，偶极-偶极排列就变成贝塔排列；对 于单极偶-极排列，就AMN,MNB,AM=MN 和,AM=!MN 等4种。至于所谓的滚动排列装置，在电极排列方式上 基本不变，只不过是其排列方式有利剖面滚动衔接而已。
（1.6）
• 【特点】测量断面为倒梯形。
• 【描述】测量时，AB=BM=MN=a为一个电极间距，A、B、M、N逐点同时向 右移动，得到第一条剖面线；接着AB、BM、MN增大一个电极间距， A、B、 M、N 逐点同时向右移动，得到另一条剖面线；这样不断扫描测量下去，得到 倒梯形断面。
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• 1).电极布设是一次完成的，这不仅减少了因电极设置而引起的故 障和干扰，而且为野外数据的快速和自动测量奠定了基础。
• 2).能有效的进行多种排列方式的扫描测量，因而可以获得较丰富 的关于地电断面结构特征的地质地球物理信息。
• 3).野外数据采集实现了自动化，提高了采集速度。
图1.11二极排列示意图
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• ⒎A-MN三极排列
• 该装置适用于变断面连续滚动扫描测量，电极排列如图
1.12：
• 【特点】测量断面为平行四边形。
• 【描述】测量时，A不动，M、N 逐点向右同时移动，得到 一条滚动线；接着A、M、N同时向右移动一个电极，A不 动，M、N 逐点向右同时移动，得到另一条滚动线；这样 不断滚动测量下去，得到平行四边形断面。
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• ⒏AB-M三极排列 • 该装置适用于变断面连续滚动扫描测量，电极排列如图1.13：
•
图1.13 AB-M三极排列示意图
• 【特点】测量断面为平行四边形。
• 【描述】测量时，A、B不动，M逐点向右移动，得到一条滚动线；接着A、B、 M同时向右移动一个电极，A、B不动，M逐点向右移动，得到另一条滚动线； 这样不断滚动测量下去，得到平行四边形断面。
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• ⒌δB排列（联剖反装置∞MNB）
• 该装置适用于固定断面扫描测量，电极排列如图1.10：
• 【特点】测量断面为倒梯形。
• 【描述】测量时，MN=NB为一个电极间距，M、N、B逐点同时向右移动， 得到第一条剖面线；接着MN、NB增大一个电极间距， M、N、B 逐点同 时向右移动，得到另一条剖面线；这样不断扫描测量下去，得到倒梯形断 面。
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• ⒐AB-MN偶极排列
• 该装置适用于变断面连续滚动扫描测量，电极排列如图1.14：
•
图1.14 AB-MN偶极排列示意图
• 【特点】测量断面为平行四边形。
• 【描述】测量时，A、B不动，M、N 逐点向右同时移动，得到一 条滚动线；接着A、B、M、N同时向右移动一个电极，A、B不动， M、N 逐点向右同时移动，得到另一条滚动线；这样不断滚动测 量下去，得到平行四边形断面。
• 当电极排列与实接电极数Ｐsum确定时, 最大剖面数（也即一条滚动线上最多 测点数）由下式决定：
• Ｎmax＝Ｐsum －（Ｐa－１）。 • 其中，Ｎmax ─ 最大剖面数， • Ｐsum ─ 实接电极数， • Ｐａ ─ 装置电极数（装置６等于２，装置７～８等于３，装置９等于４）。
若设定断面剖面数为Ｎ（Ｎ≤Ｎmax），则在不移动电极情况下可连续测量的 滚动线条数Ｒn由下式决定： • Ｒn＝Ｎmax －（Ｎ－１）。 • 若设定断面滚动总数为Ｒsum，则测量完全部滚动线须移动布置电极次数由下 式决定： • Ｍ＝Ｒsum／Ｒn 整除， • 或 Ｍ＝[Ｒsum／Ｒn]＋１ 不整除，其中, [ … ]表示取整数部分。 • 断面总测点数＝滚动(线)总数×剖面数。 • 测11～15滚动线时电极新位置 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13
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图1.5 变断面连续滚动扫描测量断面测点分布示意图 例如对ＡＭ二极排列，电极数Ｐa＝2，设实接电极数Ｐsum＝30，则最大剖面数Ｎ
max＝30－（2－1）＝29。 若取剖面数Ｎ＝16，则 Ｒn＝29－（16－1）＝14，即当30根电极布好后, 在不移动
电极情况下可连续测量14条滚动线。若设定断面滚动总数 Ｒsum＝200，则测量完全部滚动线须移动布置电极次数Ｍ＝[200／14]＋1＝15。
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• ⒊γ排列（微分装置AMBN）
• 该装置适用于固定断面扫描测量，电极排列如图1.8：其s表达式为
• •
s
式中：
K
U MN
I Kγ=3
（1.7）
a
（1.8）
• 【特点】测量断面为倒梯形。
• 【描述】测量时，AM=MB=BN=a为一个电极间距，A、M、B、N逐点同时向右移动，
得到第一条剖面线；接着AM、MB、BN增大一个电极间距， A、M、B、N 逐点同时 向右移动，得到另一条剖面线；这样不断扫描测量下去，得到倒梯形断面。
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• 10．MN-B排列 • 该装置适用于变断面连续滚动扫描测量，电极排列如图1.15：
•
图1.15 MN-B排列示意图
• 【特点】测量断面为矩形。
• 【描述】测量时，M、N不动，B 逐点向右移动，得到一条滚动线；接着M、N、 B同时向右移动一个电极，M、N不动，B 逐点向右移动，得到另一条滚动线； 这样不断滚动测量下去，得到矩形断面。
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一)高密度电法各种装置的布极方式
• 高密度电阻率法实质上纯属直流电阻率法, 其基本原理与直流电 阻率法相同,不同的是它的装置是一种组合式剖面装置。本系统支 持18种测量装置, 其中, α排列、β排列、γ排列、δA排列、δB排列、 α2、自电M、自电MN、充电M、充电MN排列等适用于固定断面 扫描测量, A-M、A-MN、AB-M、AB-MN、MN-B、A-MN、AMN-B、跨孔等电极排列适用于变断面连续滚动扫描测量, 分别介 绍如下：