电法勘探方法技术及应

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1、电法勘探方法技术及应用谭捍东thd@cugb.edu.cn01082322410中国地质大学（北京）地球物理与信息技术学院电法勘探的特点利用的物性参数多分支方法多（时间域、频率域）观测参数多（电磁场五分量）场源形式多（天然场源、人工场源）解决问题能力强，应用领域广，能满足具备物性前提的各种勘查工作的需要。电法勘探的物质基础电法勘探是以岩（矿）石间电磁学性质及电化学性质的差异作为物质基础。电法勘探所利用的主要电性参数有：电阻率（ρ）极化率（η）磁导率（μ）介电常数（ε）激发极化法是金属矿探测的首选方法电法勘探的分类分类的依据：（1）电场的性质（2）工作场所（3）建

2、场方式按电场的性质，通常分为两大类。（1）传导类电法：以各种直流电法为主，有电阻率法：分为电阻率剖面法（含二极剖面法、三极剖面法、联合剖面法、对称四极剖面法、中间梯度法和偶极剖面法等）和电阻率测深法（含二极测深法、三极测深法、对称四极测深法）。充电法自然电场法激发极化法：细分类与电阻率法平行建立。（2）感应类电法或电磁感应法：分为电磁剖面法：不接地回线法、电磁偶极剖面法、航空电磁法、甚低频法。电磁测深法：大地电磁测深法、频率测深法、瞬变测深法等。按工作场所，通常分为：航空电法地面电法海洋电法地下电法TRIDEM固定翼三频航空电磁测量系统IMPULSE直升机吊舱航

3、空电磁测量系统海洋电磁法系统系统由发射机和接收机两大部分组成。按建场方式，通常分为：天然场源（被动源）电法人工场源（主动源）电法供电极距的大小决定勘探深度频率域电磁测深的基本原理天然电磁波时间域电磁测深原理早期信号反映浅部结构晚期信号反映深部结构电法勘探的场源形式天然场源：大地电磁场，自然电位场人工场源：点电源电偶极子源磁偶极子源大回线场源有限长度电偶源无限长度电偶源电法勘探的观测参数电场：无论是稳定电流场还是交变电磁场，无论是一次场还是二次场，实质都是观测两点间的电位差磁场：观测磁场本身或磁场的时间偏导数电阻率法电阻率法是以地壳不同岩石和矿石的导电性差异为物质

4、基础，通过观测与研究人工建立的地中稳定电流场的分布规律以达到找矿和解决其它地质问题目的的一组电法勘探分支方法。联合剖面和对称四极剖面法的应用联合剖面法的应用联合剖面法是用来寻找和追索良导电陡立薄矿脉的最有效方法。另外，当用其寻找等轴状矿体以及划分岩石分界面时，也能有明显效果。供电电极距AO或BO的选择应考虑地质目标的埋深，若存在厚度为H的浮土覆盖层时，应取AO>3H；对于寻找良导电的陡立薄矿脉，应根据有工业意义的最小矿脉的大小确定AO。实验表明，最佳极距应选为AO＝L+l（L和l分别为脉状体的走向长度和下延长度之半）。确定测量极距MN大小的原则是在不明显降低异常

5、的前提下，尽量采用较大的MN。在实际工作中，一股使MN等于测点距，而测点距的确定则取决于异常范围大小。在详查时，测点距一般选为MN＝（1/5～1/3）AO。对称四极剖面法的应用对称四极剖面法主要应用于地质填图，研究覆盖层下基岩的起伏和为水文、工程地质提供有关疏松层中电性不均匀体的分布以及疏松层下的地质构造等。中间梯度法的应用中间梯度法是用于追索陡立高阻脉状体的有效方法。由于许多热液型矿床与高阻岩脉在成因或空间上有密切关系，因此追索高阻岩脉便具有直接找矿意义。中梯法的供电电极距（AB）很大，通常为几百米到几千米。因为AB越大，均匀电流场的分布范围越宽，因此测量范围

6、越大。在主剖面上，一般可测区段为其中部的(1/2～1/3)AB，在平行于主剖面的旁侧剖面上，其与主剖面的最大垂直距离不应超过1/6AB。由于中梯法布置一次供电电极，可同时观测数条测线，因此，该法生产效率较高。偶极剖面法在各种金属矿上的异常反映也是相当明显的。加之，由于它的供电电极AB和测量电极MN是分开的，且所需导线均很短，因此它在减弱游散电流或电磁感应作用引起的干扰方面，相对其它装置有明显的优越性。偶极剖面法的主要缺点是，当极距较大时，在一个矿体上往往可出现两个异常。故当有多个矿体存在或围岩电性不均匀时，将使曲线变得很复杂，给解释工作带来困难。尽管如此，偶极剖

7、面法在实际找矿和填图工作中仍取得了较好的地质效果。偶极剖面法的应用电阻率测深法的应用（一）电极距的选择供电电极距AB的选择：最小AB距离应能使电测深曲线的首支为近似于水平线段，以便由它的渐近线求出第一电性层的电阻率；最大AB距离应能满足勘探深度的要求，并保证测深曲线尾支完整，可解释出最后一个电性层；为使曲线光滑，以保证解释精度，各供电电极距在对数的AB/2轴上应均匀分布，一般使相邻两极距在模数为6.25cm对数纸上相距约0.5～1.5cm。测量电极距MN的选择：在实际工作中，由于AB极距的不断加大，MN距离如始终保持不变，那么当AB极距很大时，MN电位差将会太小

8、，以至于无法观测。因此，