地球物理勘探仪器-第1节电法仪1节绪论2003-2

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1、地球物理勘探仪器§4电法测量仪器主要内容§4.1电法勘探及测量仪器概述§4.1电法勘探及测量仪器概述理论基础：电磁场理论研究对象：矿产资源或地质构造等前提条件：研究对象与围岩存在电性差异1.电法勘探定义定义：电法勘探是以研究对象和围岩之间的电性差异为基础，利用物理学原理，通过观测和分析天然及人工电磁场的空间和时间分布规律，查明地质构造和寻找矿产的一种地球物理方法。2.电法勘探简史电法勘探的发展历史并不长，真正利用地电场进行电法勘探的时间，大致始于19世纪末和20世纪初。其中，在天然场源方面：1835年英国学者福克斯(R.W.Fox)首先用自然电场法发现了一个硫化矿床；20世纪初开始将大地电流

2、法用于矿产资源勘探；20世纪50年代前苏联学者吉洪诺夫和法国学者卡尼亚(L.Caniard)建立了探测地球深部电性结构的大地电磁测深法。在人工场源方面：19世纪末提出的电阻率法到20世纪初已趋成熟；1920年由法国学者施伦贝尔热(c.Schlumberger)发现的激电效应，后经各国学者的深入研究于20世纪50年代形成了激发极化法；电磁剖面法始于1917年，于1925年首次获得找矿效果；2.电法勘探简史20世纪80年代以来，随着经济建设的迅猛发展和科学技术的不断进步，人工源频率测深法和瞬变测深法在前苏联学者考夫曼(A.A.Kofman)和美国学者凯乐(G.V.Keller)共同建立的理论基础

3、上发展较快，与此同时由加拿大学者D.W.Strangway和M.A.Goldstein提出的可控源音频大地电磁法以及由德国最早提出的探地雷达法和由日本率先实现的高密度电阻率法等方法，在资源、工程、环境等方面都得到了迅速发展与应用。2.电法勘探简史此外，由前苏联于20世纪70-80年代研究提出的压电法和震电法，近年来已取得一定进展，有望能用于矿产资源勘查和地质灾害的预报中。2.电法勘探简史3.电法勘探在我国的发展我国的电法勘探始于20世纪30年代。1936年丁毅在安徽当涂铁矿进行了电法勘探工作。1939到1942年顾功叙在云南东川汤丹、易门铜矿开展了自然电场测量等电法工作。系统的电法勘探主要是

4、在新中国成立后才逐步发展起来，并在深部构造、固体矿产、石油、水文和工程以及环境等各个领域的勘测调查中发挥了重要作用。3.电法勘探在我国的发展早在20世纪50年代末，我国就开始了激发极化法的实验研究，当时是以直流(时间域)激电法为主，发展了短导线测量和近场源激电法等。3.电法勘探在我国的发展到20世纪70年代开始研究推广交流(频率域)激电法，主要是变频法。为了适应我国金属矿区地形复杂、交通不便的情况，中南大学何继善等提出了双频激电法。它是对变频法的重要发展，目前已在全国推广，并在国外开展了工作。除了金属矿之外，激电法用于寻找水资源，也发挥了重要作用，取得了显著经济和社会效益。3.电法勘探在我国

5、的发展我国于上个世纪80年代初开始频谱激电法的理论研究和仪器研制。在方法的物理化学基础、模拟相似准则、复杂条件下三维体的激电和电磁模拟以及由视谱直接反演真谱参数等方面的研究成果，均具有较高理论水平和实用价值。在野外数据采集方法和数据处理与解释软件方面也都达到规范化的要求。3.电法勘探在我国的发展我国在20世纪80年代中期开始开展CSAMT法（可控源音频大地电磁法）的试验和生产工作，并取得良好的地质效果。我国学者(罗延钟，1995)利用迭代法和数值逼近法建立了新的近场校正方法，并且建立的双极源CSAMT法一维正、反演算法，取得很好效果。3.电法勘探在我国的发展随着研究的深人和实际工作的需要，以

6、及计算机技术和计算方法的进步，电法成像近年来发展很快。我国在这一领域中的理论和方法也取得许多成果。其中井间无线电波透视开展最早，并在勘查金属盲矿体和岩洞等方面取得实际效果。在石油勘探方面也取得很好的实验效果。采用阵列观测方式的直流电阻率成像方法，是电法近年来发展的一个方面。我国在仪器制造、正反演理论研究和实际应用等方面都达到较高水平。3.电法勘探在我国的发展4.电法勘探的分类电法勘探是应用地球物理学中方法种类最多，应用面最广的一种方法。因此，电法勘探的方法种类很多，分类方法也不尽相同。在以往的教科书中，有的将其分成直流电法和交流电法两大类；有的则将其分成传导类电法和感应类电法两大类。这里，我

7、们将电法勘探分为主动源电法勘探方法、被动源电法勘探方法以及其他电法勘探方法。按此方法分类时，则在主动源电法勘探方法有：电阻率法、激发极化法、充电法和电磁法。在被动源电法方面的常用方法有：自然电场法、大地电磁测深法和甚低频电磁法。其他电法勘探方法有：航空电磁法、可控源音频大地电磁法、探地雷达法、海洋电法和震电法。4.电法勘探的分类1）主动源电法勘探方法利用人工建立的地电场进行电法勘探的方法，我们称其为主动源电法