电法勘探2-电阻率法

1.3电阻率测深法电阻率测深法(简称电测深)是常用来探明水平(或近似水平)层状岩石在地下分布情况的一种电阻率法。

该法是在同一测点上逐次扩大电极距，观测垂直方向由浅到深的视电阻率变化情况，通过分析电测深曲线来了解测点下部沿垂向变化的地质情况。

与电阻率剖面法相比，电阻率测深法用于了解该测点地下介质电阻率的垂向变化，而电阻率电阻率剖面法是了解沿测线方向地下介质电阻率的横向变化。

这两种方法相辅相成，使电阻率法成为一种能够详细研究地质构造的空间分布状态的方法。

电测深法有不同的装置类型，如三电极测深、对称四极电测深、偶极电测深和五极纵轴测深等。

本节主要讨论应用最广泛的对称四极电测深法。

图1.4.7 对称四极电测深装置1.3.1水平地层上的视电阻率曲线一、水平层状大地上点电流源场的解如图所示，假定地面是水平的，在地面以下有n 层水平层状地层，各层电阻率分别为1ρ、2ρ……n ρ；厚度分别为h 1、h 2、 ……h n-1；每层到地面的距离为H 1、H 2、……H n-1、H n =∞。

在A 点有一点电流源供电，其电流为I 。

引用柱坐标系，将原点设在A 点，Z 轴垂直向下，由于问题的解对Z 轴有对称性，与Φ无关，故电位分布满足如下形式的拉普拉斯方程图1.6.1 多层水平地层012222=∂∂+∂∂+∂∂zUr U r r U （1.6.1） 及如下边界条件：（1）除源点A 外，在空间各处电位应是有限和连续的，在无穷远处电位为零； （2）在岩层分界面处，电位是连续的，即11ii ii z H z H U U ++=== (1,2,21i n =⋅⋅⋅- (1.6.2)（3）在岩层分界处，电流密度法向分量是连续的，即Hiz Hiz zU zU i i i i ==∂∂=∂∂++1111ρρ (1,2,21i n =⋅⋅⋅-(1.6.3)（4）在地表处，由于空气不导电，电流密度法向分量为零010=∂∂=z zU ii ρ (1.6.4)此种边界条件下，方程有解析解。

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。

地球物理勘探知识点一、地球物理勘探概述。

1. 定义。

- 地球物理勘探简称物探，它是指通过研究和观测各种地球物理场的变化来探测地层岩性、地质构造等地质条件。

这些地球物理场包括重力场、磁场、电场、弹性波场等。

2. 目的。

- 寻找矿产资源，如石油、天然气、金属矿等。

- 查明地下地质构造，为工程建设（如建筑、桥梁、隧道等）提供地质依据。

- 研究地球内部结构，了解地球的演化过程。

3. 方法分类。

- 重力勘探：利用地球重力场的变化来探测地下地质体的分布和密度差异。

- 磁法勘探：通过测量地球磁场的变化来寻找具有磁性差异的地质体，如磁铁矿等磁性矿体。

- 电法勘探：包括电阻率法、充电法等多种方法，依据地下地质体电学性质（如电阻率、极化率等）的差异进行勘探。

- 地震勘探：是最重要的地球物理勘探方法之一，利用人工激发的地震波在地下介质中的传播特性来推断地下地质构造和岩性。

- 放射性勘探：测量地质体的放射性强度，主要用于寻找放射性矿产（如铀矿）和研究地质构造。

二、重力勘探。

1. 重力场基本概念。

- 重力是地球对物体的引力与地球自转产生的离心力的合力。

- 重力加速度g，在地球表面不同位置其值略有不同，主要受地球内部物质分布不均匀的影响。

2. 重力异常。

- 理论上地球表面的重力值可以根据地球的理想模型计算出来，但实际测量的重力值与理论值存在差异，这种差异称为重力异常。

- 正重力异常：当测量点下方存在高密度地质体时，实测重力值大于理论值。

- 负重力异常：如果测量点下方是低密度地质体，实测重力值小于理论值。

3. 重力勘探仪器。

- 重力仪是用于测量重力加速度的仪器。

现代重力仪具有高精度、高灵敏度的特点，能够测量出极其微小的重力变化。

4. 重力勘探的应用。

- 寻找金属矿，如铜、铅、锌等金属矿往往与高密度的岩石有关，会引起正重力异常。

- 研究地质构造，如盆地、山脉等不同地质构造单元具有不同的密度结构，会在重力场上有明显反映。

- 探测地下洞穴，地下洞穴相对于周围岩石密度较低，会产生负重力异常。

2 充电法和自然电场法2.1 充电法2.1.1 充电法的基本原理当对具有天然或人工露头的良导地质体进行充电时，实际上整个地质体就相当于一个大电极，若良导地质体的电阻率远小于围岩电阻率，我们便可以近似地把它看成是理想导体。

理想导体充电后，在导体内部并不产生电压降，导体的表面实际上就是一个等位面，电流垂直于导体表面流出后，便形成了围岩中的充电电场。

显然，当不考虑地面对电场分布的影响时，则离导体越近，等位面的形状与导体表面的形状越相似；在距导体较远的地方，等位面的形状便逐渐趋于球形。

可见，理想充电电场的空间分布将主要取决于导体的形状、大小、产状及埋深，而与充电点的位置无关。

图2.2.1为充电法原理示意图。

当地质体不能被视为理想导体（即不等位体）时，充电电场的空间分布将随充电点位置的不同而有较大的变化。

所以，充电法也是以地质对象与围岩间导电性的差异为基础（并且要求这种差异必须足够大），通过研究充电电场的空间分布来解决有关地质问题的一类电法勘探方法。

为了观测充电电场的空间分布，充电法野外工作一般采用两种测量方法：一种是电位法；一种是电位梯度法。

电位法是把一个测量电极（N ）置于无穷远处，并把该点作为电位的相对零点。

另一个测量电极（M ）沿测线逐点移动，观测各点相对于“无穷远”电极间的电位差。

为了消除供电电流的变化对测量结果的影响，一般将测量结果用供电（即充电）电流进行归一，即把电位法的测量结果用I U /来表示。

电位梯度法是使测量电极MN 的大小保持一定（通常为1-2个测点距），沿测线移动，逐点观测电极间的电位差MN U ∆，同时记录供电电流，其结果用)/(I MN U MN ⋅∆来表示。

电位梯度法的测量结果一般记录在MN 的中点，由于电位梯度值可正可负，故野外观测中必须注意MN U ∆的符号变化。

此外，在某些情况下，充电法的野外观测还可以采用追索等位线的方法。

以充电点在地表的投影点为中心，布设夹角为45°的辐射状测线，然后距充电点由远至近，以一定的间隔追索等电位线，根据等位线的形态和分布，便可了解充电体的产状特征。

电法勘探知识点总结1. 电法勘探原理电法勘探利用地球电磁场和地下电阻率差异来探测地下构造和矿产。

当地球磁场对地球内部导体和非导体地层产生影响时，会在地下产生电磁信号。

通过测量这些电磁信号的特性，可以确定地下电阻率差异，从而识别地下介质的性质和构造。

2. 电法勘探方法电法勘探常用的方法包括电阻率法、电磁法和地电磁法。

电阻率法通过测量地下电阻率分布来识别矿产和地质构造。

电磁法则是利用地下导体对地球磁场的感应和响应进行测量。

地电磁法则是综合利用电磁法和电阻率法的特点进行地下构造的识别。

3. 电法勘探仪器电法勘探仪器包括电阻率仪、电磁仪和地电磁仪等。

这些仪器能够测量地下介质的电阻率、电磁响应和地电磁信号，从而获取地下构造的信息。

4. 电法勘探数据处理与解释电法勘探数据处理和解释是电法勘探的重要环节。

通过对采集到的数据进行处理和分析，可以获得地下构造和矿产的信息，并进行解释和评价。

常用的数据处理方法包括滤波、噪声去除、层析反演和三维成像等。

5. 电法勘探在矿产勘探中的应用电法勘探在矿产勘探中有着举足轻重的作用。

通过电法勘探可以识别地下矿体的形状、大小和性质，确定矿产的成矿构造和展布规律，为矿产勘探提供重要的地质信息。

6. 电法勘探在地质灾害预测中的应用电法勘探也被广泛应用于地质灾害预测和防治工作中。

通过对地下构造和地质体进行电法勘探，可以发现地下水、断层、裂缝等构造异常，预测地质灾害的发生风险，为灾害防治提供科学依据。

7. 电法勘探在环境地质勘查中的应用电法勘探也被应用于环境地质勘查和污染治理领域。

通过电法勘探可以识别地下地质体的性质和分布，发现地下水文条件和地下污染的情况，为环境地质勘查和保护提供信息支持。

8. 电法勘探技术发展趋势随着科学技术的不断发展，电法勘探技术也在不断创新和改进。

未来的电法勘探技术将更加智能化、精准化和高效化，可以应用于更复杂、更深部的地质勘探和矿产勘探任务。

电法勘探作为一种重要的地球物理勘探方法，对于探测地下矿产和地质构造具有独特的优势和潜力。