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时间:2020-01-13
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1、§2.2电剖面法电剖面法是用以研究地电断面横向电性变化的一类方法。一般采用固定的电极距并使电极装置沿着剖面移动,这样便可观测到在一定深度范围内视电阻率沿着剖面的变化。相对于电测深而言,电剖面法更适用于探测产状陡立的高、低阻体,如划分不同岩性的接触带、追索断层及构造破碎带等。2.2.1电剖面法概述1)电剖面法特点及应用①划分不同岩性的陡立的接触带、岩脉:②追索构造破碎带、地下暗河等。-------应用VES费力、费时。电极距的选择原则:a.考虑覆盖层厚度(H)及其电阻率,AO≥3Hb.地电断面的产状、规模,相邻地质体的影响;c.其它干扰情况。2)电剖面法野外工作技术(P165~166)①联合剖面
2、法AB/2=AO=OB=(5~10)HH——覆盖层厚度②对称四极法AB/2=(3~5)H复合对称四极法:AB/2=(3~5)HA’B’/2=(1~2)H③偶极剖面法④中间梯度法2.2.2联合剖面法联合剖面法是由两个三极装置组合而成,较其它电剖面法有更为丰富的地质信息。此外,联合剖面法还具有分辨能力强、异常明显等优点,因此在水文及工程地质等调查中获得了广泛的应用。但由于联合剖面法有无穷远极,野外工作中有装置笨重、地形影响大等缺点。联合剖面法的装置形式如下图所示。在每一测点分别用两个三极装置AMN及MNB进行观测,所得视电阻率分别用及表示,从而在一条剖面上便可获得两条视电阻率曲线。作图时,一般将用
3、实线表示用虚线表示。图中公共电极C被置于远离测线并大于5AO的距离上,称为“无穷远”极,即相对于观测地段而言,其影响可以忽略。联合剖面法电极装置示意图镜像法示意图1)两种岩石直立接触面附近点电源场两种岩石直立接触面的点电源电场,既可采用解拉氏方程的方法,也可采取“镜像法”。(9.2.1)根据电场分布的唯一性定理,如果我们能接边界条件求出虚源强度,则考察点的电位便成为定解。为此,据界面上电位连续和电流密度法线分量连续的边界条件,并考虑在分界面,则有(9.2.2)由,即解此联立方程得(9.2.3)式中---------反射系数,1-为透射系数。考察点M1、M2处的电位的具体表达式(9.2.4)地面
4、上:①电位在界面处是连续的,但发生折曲现象;②电场强度发生跃变:教材P89图视电阻率公式:当AMN都在介质中时:AP=dAM=xMN=l2)两种岩石直立接触面上的联合剖面曲线(1)曲线形态分析首先来讨论没有覆盖层时两种岩石垂直接触面上联合剖面法的曲线。为了方便,先来分析三极排列AMN位于界面不同位置的曲线的变化规律.设且MN趋于零。a、三极排列AMN在界面左侧并远离界面时,电性界面的影响可以忽略,相当于均匀半空间的情况,因此,所以。也就是说,在远离界面时,曲线出现渐近线。b、三极排列AMN向右移动并逐渐接近直立界面时,由于,电流线被低阻介质所吸引,故而使。,因而。并且当MN位于界面附近(尚未过
5、界面),出现极大值。c、当MN跨越界面时,由变为,根据电流密度法线分量连续的边界条件,在界面两侧无限接近的两点,。由于,故曲线过界时产生跃变。d、当A与MN分别位于界面两侧时,由于界面的屏蔽作用一定,故曲线出现了一段长度等于极AO的水平直线段。e、当A极过界并当三极排列AMN向右远离界面时,由于高阻介质的排斥作用逐渐减小,逐渐趋于,因而即当三极排列向右远离界面时,曲线出现渐近线。3)板状体上联合剖面法的异常曲线(1)良导薄脉分析:①当两个三极排列(AMN,MNB)位于模型左侧时,低阻体对电流线的吸引,使A极在MN间产生的电流密度因而;同时使B极在MN间所产生的电流密度因而。②当MN靠近模型顶部
6、时,低阻向下吸引最强`③当A和MN分别在薄脉两侧时,屏蔽作用使得出现平直段。④当电极排列位于模型右侧时,由于低阻体对电流线的吸引,出现与左侧相反的情况,即<。⑤当电极排列越远离模型,这种作用便逐渐减弱,。(2)高阻脉状体①在脉顶上方有一个高阻反交点即交点左侧,右侧。②在反交点左侧,和同步上升,在反交点右侧和同步下降。在脉左侧,有一不明显极小值,有一较明显的极小值和次级极大值。在脉右侧对称。③在倾斜高阻薄脉上,曲线不对称性随脉的倾角减小而增大,反交点沿倾向方向偏移。4)联合剖面法资料解释及应用实例(1)资料解释①确定直立岩石接触面(断层等)的位置利用陡度最大处或极小值到极大值幅度的2/3处来确定
7、。②追索破碎带走向,确定倾向a.在剖面平面图上,低阻正交点的联线即为破碎带走向;b.和不对称,说明破碎带倾斜,倾向的确定可根据极小值点大小和不同极距AO时正交点的偏移方向来判断。③切线法确定两道薄脉埋深(2)应用实例图2-2-5为某工区联合剖面法剖面平面图。所谓剖面平面图是将测线按一定的水平比例尺绘在平面图上,然后选择合适的参数比例尺绘出每条测线的剖面曲线。这种图既包含异常的平面分布特点,又包含了
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