电阻率法原理及电阻率剖面法.ppt

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1、第一章电阻率法第一章电阻率法什么是电阻率法电阻率法是以地壳中岩石和矿石的电阻率差异为物质基础，通过观测与研究人工电场的分布规律达到解决地质找矿的目的。电阻率法是传导类电法勘探方法之一电阻率法的电场是人工电场陈同俊ChinaUniv.ofMining&Tech.第一节电阻率法的理论基础岩、矿石的电阻率1.电阻率(resistivity)的基本公式电阻(resistance)是表征某一物体导电能力的物理量；其与物体长度、横截面积有关；r为电阻率，是表征岩石导电性的物理量；某物质的电阻率，在数值上等于该物质组成的栈截面积为一平方米、长度为一米的导体所具

2、有的电阻数值。电阻率的大小代表着岩石导电的难易程度；用电阻描述某种材料的导电能力合适吗？陈同俊ChinaUniv.ofMining&Tech.岩、矿石的电阻率电阻率的单位电导率(conductivity)将电阻率的倒数称为电导率，用s表示。陈同俊ChinaUniv.ofMining&Tech.二、岩石和矿石的电学性质1岩石和矿石的电阻率1)岩石电阻率的测定铜板铜丝陈同俊ChinaUniv.ofMining&Tech.2)岩石的导电方式岩石的导电方式大致可分为四种：(1)电子导电：金属、石墨——电阻率低；(2)半导体导电：大多数金属硫/氧化物——电

3、阻率低；(3)晶体离子导电：大多数造岩矿物，石英、云母、方解石等——电阻率高；(4)离子导电：含水矿物——电阻率低；不同种岩石的电阻率一般不同——电法勘探基础；但不同种矿物电阻率的范围有可能部分重合——电法勘探的局限性；二、岩石和矿石的电学性质陈同俊ChinaUniv.ofMining&Tech.二、岩石和矿石的电学性质3)影响岩石电阻率的因素陈同俊ChinaUniv.ofMining&Tech.二、岩石和矿石的电学性质陈同俊ChinaUniv.ofMining&Tech.(6)岩石电阻率与层理的关系层理构造是大多数沉积岩和变质岩的典型特征，如砂

4、岩、泥岩、片岩、板岩以及煤层等，它们均由很多薄层相互交替组成。这种岩石的电阻率具有明显的方向性，即沿层理方向和垂直层理方向岩石的导电性不同，称为岩石电阻率的各向异性。岩石电阻率的各向异性用各向异性系数来表示.3)影响岩石电阻率的因素陈同俊ChinaUniv.ofMining&Tech.3)影响岩石电阻率的因素代表垂直层理方向上的平均电阻率;代表沿层理方向的平均电阻率。图1-1-1层状结构岩石模型以上两种电阻率是如何得来的？陈同俊ChinaUniv.ofMining&Tech.rn的获得设岩石由两种岩性地层组成，厚度和电阻率分别为：r1,h1和r

5、2,h2S陈同俊ChinaUniv.ofMining&Tech.rt的获得设岩石由两种岩性地层组成，厚度和电阻率分别为：r1,h1和r2,h2lb陈同俊ChinaUniv.ofMining&Tech.rn和rt的关系垂直层理方向的电阻率总是大于沿着层理方向的电阻率！陈同俊ChinaUniv.ofMining&Tech.沉积岩石电阻率的相互关系泥岩或粘土<页岩<细砂岩或粉砂岩<中砂岩<粗砂岩<砾岩。3)影响岩石电阻率的因素陈同俊ChinaUniv.ofMining&Tech.第二节地表点电源电场第二节地表点电源的正常场电位、电场强度与电流密度间的关

6、系电流密度与电场强度成正比j为电流密度矢量,E为电场强度矢量,r为该点岩石的电阻率,s为该点的电导率;U为电位值电场强度:单位正电荷在所研究点所受的电场力。将电位、电场强度和电流密度之间的关系想象成流体势能3个参数间的关系。∆U=rgh陈同俊ChinaUniv.ofMining&Tech.第二节地表点电源的正常场点电源场的建立为了建立地下电场，将A、B两个电极向地下供电，A、B被称为供电电极；当供电电极大小比供电电极间距小得多时，可以将两个供电电极看成是两个“点”，所以将A、B称为点电源；陈同俊ChinaUniv.ofMining&Tech.1.

7、点电源时的电场一个点电源时的电场电流密度设在地面A点向地下供电，电流强度为I，地下半空间的电阻率为r。地下距A点距离为R的M点处的电流密度为?j与电流强度I呈正比，与距离平方成反比；电场强度电压为标量，在此为正值；电场强度为矢量，有方向性；电场强度的减小速度要比电压的减小速度快。陈同俊ChinaUniv.ofMining&Tech.一个点电源时的电场电位：电场中某点的电位在数值上等于将单位正电菏从无穷远处移到该点反抗电场力所作的功。M点的电位是将单位正电荷从无穷远处移到电场中该点所做的功，则：即：电位值与电流强度I和岩石电阻率r成正比，与A到M点

8、间距离成反比；点电源A(+I)处电位值最大。陈同俊ChinaUniv.ofMining&Tech.1.点电源时的电场地表正、负两个点电源