地球物理勘探-电法基础知识
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其中K 为电极装置系数。
电法勘探的基本概念电法勘探是以研究地壳中各种岩石、矿石电学性质之间的差异为基础,利用电场或电磁场(天然或人工)空间和时间分布规律来解决地质构造或寻找有用矿产的)11(2BM AM I U M -=πρ)11(2BN AN I U N -=πρ)1111(2BN BM AN AM I U MN +--=∆πρI U KMN ∆=ρBN BM AN AM K 11112+--=π一类地球物理勘探方法,通称为电法。
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、偶极视电阻率均匀介质电阻率计算公式实际上大地介质常不满足均匀介质条件,地形往往起伏不平,地下介质也不均匀,各种岩石相互重叠,断层裂隙纵横交错,或者有矿体充填其中,这时由上式得到的电阻率值在一般情况下既不是围岩电阻率,也不是矿体电阻率,我们称之为视电阻率。
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其中K 为电极装置系数。
电法勘探的基本概念电法勘探是以研究地壳中各种岩石、矿石电学性质之间的差异为基础,利用电场或电磁场(天然或人工)空间和时间分布规律来解决地质构造或寻找有用矿产的)11(2BM AM I U M -=πρ)11(2BN AN I U N -=πρ)1111(2BN BM AN AM I U MN +--=∆πρI U KMN ∆=ρBN BM AN AM K 11112+--=π一类地球物理勘探方法,通称为电法。
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、偶极视电阻率均匀介质电阻率计算公式实际上大地介质常不满足均匀介质条件,地形往往起伏不平,地下介质也不均匀,各种岩石相互重叠,断层裂隙纵横交错,或者有矿体充填其中,这时由上式得到的电阻率值在一般情况下既不是围岩电阻率,也不是矿体电阻率,我们称之为视电阻率。
测量均匀大地的电阻率,原则上可以采用任意形式的电极排列来进行,即在 地表任意两点(A 、B )供电,然后在任意两点(M 、N )测量其间的电位差,根据大地的地表采用任意电极装置(或电极排列)测量电阻率的基本公式。
其中K 为电极装置系数。
电法勘探的基本概念电法勘探是以研究地壳中各种岩石、矿石电学性质之间的差异为基础,利用电场 或电磁场(天然或人工)空间和时间分布规律来解决地质构造或寻找有用矿产的 一类地球物理勘探交流电法电法勘探 《直流电法'天然场法低频点测法电磁法甚低频法(长波法) 变频法(交流激电法),无线电波透视法(阴影法)rr 电位法天然场法|充电法rr 联合剖面法由立U 而 对称四级剖面法 电刖面复合对称四级剖面法.偶极剖面法电阻率法^对称四级测深法,三级测深法电测深偶极测深.多级测深法........r 各类剖面法激发极化法 4 一[激电测深法r 电位法充电法4 .〔梯度法一 折射 波 法反 射 波 法粽 面 波 法 探纵 波 法 横 波 法声波法(5.2.10)式便可求出M 、N 两点的电位.BNAB MN 间 产 生 的 电 位 差A UMNI p, 1 1 1- 1 --- — --- - ----2AM AN BM+ )BN由上式解出大地电阻率,大地电阻率的计算公式为p = K AU UMN1111-- - --- - ---- + ----AM AN BM BN上式即为在均匀方法,通称为电法。
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P ' K ^UMN视电阻率I均匀介质电阻率计算公式实际上大地介质常不满足均匀介质条件,地形往往起伏不平,地下介质也不均匀,各种岩石相互重叠,断层裂隙纵横交错,或者有矿体充填其中,这时由上式得到的电阻率值在一般情况下既不是围岩电阻率,也不是矿体电阻率,我们称之为视电阻率。
电法勘探原理与方法电法勘探是一种利用地下电阻率、电导率等物理特性来探测地下构造和岩石性质的地球物理勘探方法。
它通过在地表或井下布设电极,施加电流,测量地下的电场分布和电位差,从而推断地下介质的性质和构造。
电法勘探广泛应用于地质、水文、环境等领域,成为一种重要的地球物理勘探手段。
电法勘探的原理是利用地下介质的电阻率和电导率特性来推断地下构造和岩石性质。
地下介质的电阻率和电导率与其含水量、孔隙度、渗透性、矿物成分等有关,因此可以通过测量地下的电阻率和电导率分布来推断地下的构造和岩石性质。
电法勘探的原理基于欧姆定律和电场分布规律,通过施加电流产生电场,测量地下的电位差,从而推断地下介质的性质和构造。
电法勘探的方法主要包括直流电法、交流电法、自然场法等。
直流电法是通过在地表或井下布设电极,施加直流电流,测量地下的电位差来推断地下介质的性质和构造。
交流电法是通过施加交流电流,测量地下的电场分布和相位差来推断地下介质的性质和构造。
自然场法是利用地球自然电场的变化来推断地下介质的性质和构造。
这些方法各有特点,可以根据实际勘探需求选择合适的方法进行勘探。
电法勘探在地质勘探中有着广泛的应用。
它可以用于矿产勘探,通过测量地下的电阻率和电导率分布来推断矿体的位置和性质。
同时,电法勘探也可以用于地下水资源的勘探,通过测量地下的电阻率和电导率分布来推断地下水的分布和含量。
此外,电法勘探还可以用于环境勘探,通过测量地下的电阻率和电导率分布来推断地下的岩土性质和地下构造,为工程建设和环境保护提供重要的参考。
总之,电法勘探是一种重要的地球物理勘探方法,它利用地下介质的电阻率和电导率特性来推断地下构造和岩石性质。
通过选择合适的方法和参数,可以实现对地下构造和岩石性质的准确勘探,为地质、水文、环境等领域提供重要的信息和数据支持。
在未来的地球物理勘探中,电法勘探将继续发挥重要作用,为人类认识地球、利用地球资源和保护地球环境做出贡献。
电法勘探电法勘探是以岩(矿)石之间的电性差异为基础,通过观测和研究与这种电性差异有关的电场或电磁场的分布特点和变化规律,来查明地下地质构造或寻找有用矿产的一类地球物理勘探方法。
电法勘探方法种类繁多,这是因为岩、矿石的电学性质表现在许多方面。
例如:岩、矿石的导电性、电化学活动性、介电性及导磁性等。
另方面,电法勘探所研究的场,不仅可以是地下天然存在的电场或电磁场,还可以是人工方法以多种形式在地下建立的电场或电磁场。
就场本身的性质而言,可将电法勘探分为两大类,即传导类电法勘探和感应类电法勘探。
传导类电法勘探研究的是稳定或似稳定电流场,包括电阻率法、充电法、激发极化法和自然电场法等。
其中自然电场法是一种天然场方法。
感应类电法勘探研究的是交变电磁场,可以统称为电磁法,包括低频电磁法、频率测深法、甚低频法、电磁波法、大地电磁法等。
其中大地电磁法是天然场法。
根据观测的空间,可将电法勘探分为航空电法、地面电法和井中电法三类。
各种电法勘探方法是适应不同地质任务的需要而发展起来的。
它们广泛地应用于各种地质工作中,不仅可以寻找金属及非金属矿产,还可以进行地质填图,查明地下地质构造、查勘油气田、煤田和地下水等。
此外,电法勘探还用于地壳及上地幔的研究之中。
§3.1 岩矿石的电学性质在电法勘探中,常用的电学性质有:导电性、电化学活动性、介电性和导磁性。
研究目标与围岩的电性差异愈大,产生的电(磁)场的变化就愈明显。
一、岩、矿石的电阻率岩(矿)石间的电阻率差异是电阻率法的物理前提。
电阻率是描述物质导电性能的一个电性参数。
可用ρ表示。
电阻率的定义:电流垂直通过每边长度为1米的立方体均匀物质时所呈现的电阻值。
显然,岩、矿石的电阻率值越大,其导电性就越差;反之,则导电性越好。
即电阻率ρ与导电性是反比关系。
在SI制中,电阻率的单位为Ω〃m(欧姆〃米)(一)矿物的电阻率电阻率是物质的一种属性。
从导电机制来看,溶液主要是借助于其中的带电离子导电;而固体矿物由于导电机理不同可以分为三种类型:金属导体、半导体和固体电解质。