电法勘探基本理论-电阻率法ppt课件.ppt

《电法勘探基本理论-电阻率法ppt课件.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、《地球物理探测新进展》第二章电法勘探基本理论安全工程学院杨武洋第一节电阻率法第二节充电法和自然电场法第三节激发极化法第四节电磁法第三章电法勘探第五节瞬变电磁法第六节甚低频法第七节可控源音频大地电磁法第八节探地雷达√√√√√电法勘探以岩、矿石的电学性质（如导电性）差异为基础，通过观测和研究与这些电性差异有关的（天然或人工)电场或电磁场分布规律来查明地下地质构造及有用矿产的一种物探方法，简称“电法”。第二部分电法勘探电法勘探的特点：①可利用的物性参性多导电性（电阻率ρ或电导率σ[σ=1/ρ]）电化学活动性（η）介电性

2、（ε）导磁性（μ）②利用场源多人工场源天然场源直流电（稳定场）交流电（交变场）第二部分电法勘探传导类电法勘探（直流电法）研究稳定电流场感应类电法勘探（交流电法）研究交变电流场电阻率法充电法自然电场法激发极化法低频电磁法频率测深法甚低频法电磁波法大地电磁法③方法种类多第二部分电法勘探第一节电阻率法电阻率法的理论基础1电阻率法的仪器和装备2345电剖面法电测深法高密度电阻率法第一节电阻率法电阻率法是传导类电法勘探方法之一。建立在地壳中各种岩矿石具有各种导电性差异的基础上，通过观测和研究与这些差异有关的天然电场或人工电

3、场的分布规律，从而达到查明地下构造或者寻找有用矿产的目的。电阻R（Ω）长度（m）截面积（m²）电阻率ρ(Ω·m)S一、电阻率法的理论基础（一）岩、矿石的电阻率1.电阻率基本公式2.电阻率单位SI制中第一节电阻率法3.主要岩矿石电阻率及其变化范围ρ沉＜ρ变＜ρ火沉积岩：10～102Ω·ｍ火成岩：102～105Ω·ｍ变质岩：介于两者之间第一节电阻率法4.影响岩石电阻率的主要因素⑴矿物成分、含量及结构金属矿物含量↑，电阻率↓结构：侵染状＞细脉状⑵岩矿石的孔隙度、湿度孔隙度↑，含水量↑，电阻率↓风化带、破碎带，含水量↑，

4、电阻率↓⑶水溶液矿化度矿化度↑，电阻率↓第一节电阻率法⑷温度温度T↑，溶解度↑，离子活性↑，电阻率↓结冰时，电阻率↑⑸压力压力↑，孔隙度↓，电阻率↑超过压力极限，岩石破碎，电阻率↓⑹构造层这种层状构造岩石的电阻率，则具有各向异性，即沿层理方向的电阻率小于垂直层理方向的电阻率。第一节电阻率法地下水及其他天然水的电阻率均较低，通常小于100Ω.m，并且含盐分越多，电阻率值越低。岩、矿石中所含水分的多少(或湿度大小)对其电阻率值有较大影响。一般含水量大的岩石电阻率较低，而含水量小或干燥岩石的电阻率较高。岩石含水量的大小

5、，主要决定于岩石本身的孔隙度及当地的水文地质条件。在潜水面以下，岩石孔隙通常被地下水所充满，此时，岩石的湿度便等于其孔隙度。第一节电阻率法岩（矿）石的电阻率与所含水分的关系（二）、均匀各向同性半空间点电源的电场为了研究地下电流场地分布规律，设大地是水平的，与不导电的空气接触，介质充满整个地下半空间，且电阻率在介质中处处相等，称这样的介质模型为均匀各向同性半空间。即第一节电阻率法地面为了建立地下电场，总是用两个电极（例如A、B）向地下供电。这两个接地的电极（A、B）称为“供电电极”。第一节电阻率法任意四装极置示意图

6、两个异性点电源的电场第一节电阻率法在任意的M处的，可按场的叠加原理知：AB地面ρ空气ρρρAMBMM（三）、电阻率公式及视电阻率1.（均匀大地）电阻率公式第一节电阻率法MNAB地面ρ空气ρρρ第一节电阻率法则→均匀大地电阻率公式装置系数第一节电阻率法上面所讨论的情况是在地形水平、地下仅有单一的均匀各向同性介质。然而实际中，地下岩石的导电性往往是不均匀的、且地形亦不是水平的，因此有必要进一步讨论非均匀条件下地中电流场分布的情况。2.非均匀介质中的地下电流场及视电阻率（1）非均匀介质中的地下电流场（a）均匀岩石；（b

7、）围岩中赋存良导矿体；（c）围岩中赋存高阻岩体（2）视电阻率当地表不水平或者地下电阻率分布不均匀时（存在两种或者两种以上介质），仍然采用前述均匀介质中的供电方式及测量方式，仍由前述的公式计算“电阻率值”，不过这时计算出的“电阻率值”，既不是ρ1，也不是ρ2和ρ3，而是三者都有关的一个量，称为“视电阻率”，用符号ρs表示，即※视电阻率——在电场有效作用范围内各种地质体电阻率的综合影响值。第一节电阻率法第一节电阻率法A(+I)B(-I)X(a)(b)地电断面？？电阻率不均匀时地下电流分布示意图地电断面的概念MNV在自

8、然界中，地下地质情况是复杂的，各种不同岩(矿)石分布是不均匀的。在电法勘探中，常把按电阻率划分的地质断面称为地电断面。由视电阻率的计算公式可知，其仪器功能就是测量出供电电流I及测量电极M、N间的电位差△UMN即可。除仪器外，其它装备还有：供电电极——铁棒或铜棒测量电极——铜棒、导线及供电电源。第一节电阻率法（四）、电阻率法的仪器和装备重庆地质仪器厂在电法勘查中，为了解决不