电法勘探(绪论)

《电法勘探(绪论)》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、电法勘探Electricprospecting富兰克林(1747)费歇(1893)公元前七世纪希腊公元前585年古希腊哲学家塞利斯绪论电法勘探定义：它是以地下介质间电学性质的差异为物质基础，通过观测和研究人工的、或天然的电场、或电磁场的空间分布和随时间变化规律，利用电场、或电磁场异常与地电介质分布的对应关系，达到勘查目标体的一组物探方法。1.学科背景◇地球科学的发展，需对地球及其内部的深入了解。◇人类社会发展面临的重大问题：对资源、能源需求，保持良好生存环境追求，对自然灾害的有效防御。一、电法勘探的学科背景与

2、地位地球科学：以地球为研究对象的科学。包括：地质学，地球物理学，地球化学，地理学，气象学，水文学，海洋学，土壤学和环境地学等学科。地球物理学：用物理学的原理和方法，对地球的各种物理场分布及其变化进行观测，探索地球本体及近地空间的介质结构、物质组成、形成和演化，研究与其相关的各种自然现象及其变化规律。著名地球物理学家赵九章先生引用白居易《长恨歌》诗，这样形容地球物理学的——“上穷碧落下黄泉、两处茫茫皆不见”。2.学科地位地球物理学主要包括：固体地球物理学大气物理学（地质学）（气象学）海洋物理学空间物理学（海洋学

3、）（宇宙学）其中固体地球物理学有分为：理论地球物理学应用地球物理学理论地球物理学以物理学为理论基础，利用信息技术，研究对地球本体认识的理论与方法，探索地球本身和外界空间介质的结构、物质组成、形成和演化规律。包括：地震学，地磁学，地电学，重力与大地测量学，地热学，地球动力学，大地构造物理学等。天圆地方学说东汉张衡球形学说被证实——大地测量学16世纪哥伦布●最初是由公元前6世纪一些古代学者要确定地球的形状和大小开始的。1854～1855年普拉特和艾里利用重力场的变化研究地质构造。●1640年瑞典人用罗盘找铁矿。●

4、1835年英国学者福克斯利用自然电场法找到硫化矿床。●1913年Fessenden应用声波探测水深和冰山。●1932年加拿大W.沃格特第一次采用装有盖革计数器的野外辐射仪，进行地质勘探工作。Radioactive应用地球物理学学科分类△按原理分类重力勘探、磁法勘探、电法勘探、地震勘探、放射性勘探、地热勘探。Heat△按勘查目的分类金属与非金属石油与天然气煤田工程水文地热资源环境构造物探△按观测空间分类地面航空海洋井中坑道物探△按场源性质分类应用地球物理学研究内容○目标体产生的地球物理场的分布特征——正演理论○

5、观测地球物理场的技术方法——仪器、技术措施○地球物理异常信息识别——数据处理○地球物理异常解释——反演理论应用地球物理学特点□方法条件性——物质条件，观测设备，场地环境□“透视与放大”性——研究目标体产生的物理场□多学科渗透性——与地质，物理，数学，计算机，电子学相关□多解性——数学的不适定性，观测空间的局限性□低成本、高效性物探方法与地质方法的不同点物探学科地位☆是研究地球内部物质结构，运动规律的必要技术方法。☆是开展矿产资源、环境与灾害调查中的重要技术手段。☆是现代地质学理论不可缺少的技术支撑。☆是获取最

6、佳地质勘查与经济效果的结合点。物探应用领域◎金属与非金属矿产勘查◎石油与天然气勘查◎煤田地质勘探◎工程地质与水文地质勘察◎地热资源调查◎环境与地质灾害调查◎地质工作各阶段◎全球与区域构造研究研究◎工程无损检测◎考古调查物探工作过程应用地球物理学发展趋势⊙探测精度高，探测深度大的新技术研究；⊙抗干扰能力强，多参量观测，智能型仪器的研发；⊙综合物探方法研究⊙物探异常精细结构解释和三维可视化解释软件系统的研发。二、电法勘探的基本概念1、电法勘探的地球物理前提——电性差异(1)电阻率：ρ，单位：Ωm定义式：式中:R为

7、电阻，l，s分别为长度和截面积其导电率：S/m；(2)介电常数：单位：F/M定义式：式中、分别为电位移矢量和电场强度其中:(3)磁导率：单位：H/M定义式：式中、分别为磁感应强度和磁场强度矢量其中；(4)面极化系数：k单位：V/I(伏/安)定义式：式中△Φ为极化界面过电位，jn为极化界面法线电流密度；(5)电极电位：—电化学性质其中为溶液中某种金属离子浓度为1摩尔/升的电位，如：锌元素为:-0.763(v)n：氧化还原过程的交换电子数。[氧化态]、[还原态]：为氧化还原物质的浓度。摩尔：规定物质所含结构微粒的

8、数目，与0.012Kg碳-12（C12）所含原子数目相同，即6.0225×1023。2、研究对象：电场、或电磁场（1）人工场：a、直流电场：接地供电方式的点电流源产生的稳定电流场，可组成：二极、三极、五极点电流源场和偶极电流源场。b、交变电磁场接地方式：电偶极场和异性二电极场非接地方式：电偶极发射场平板点源耦合场线圈磁偶极发射场大回线圈感应电磁场；c、阶跃场接地：电偶极源阶跃电场二极异性点电源阶跃电