地球物理勘探-第四电法勘探ppt课件.ppt

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1、第四章电法勘探电法勘探是以岩(矿)石之间的电性差异为基础，通过观测和研究天然及人工电场或电磁场的分布特点和变化规律，来查明地下地质构造或寻找矿产资源的一类地球物理勘探方法。在电法勘探中利用的有岩矿石的导电性、极化性、介电性及导磁性等。电法勘探不仅利用地下天然存在的电场或电磁场，还能通过人工方法在地下建立电场或电磁场。电法的分类电法勘探的种类很多，可对其进行分类：一、按观测的场所分：航空电法、地面电法、海洋电法、地下或井中电法；二、按地质目标体分：金属电法、石油电法、煤田电法、水（文）工（程）电法

2、；三、按使用和观测电磁场的时间特性分：直流电法、交流电法、过渡过程场法（瞬变）；直到目前为止，还没有一个公认的和统一的分类方案，因为各种电法之间，既有不同的方面，又有相同的方面，因此很难作出一个标准化的固定分类方案。根据本专业当前电法的发展现状，可将其简化的分为两大类：（1）传导类电法勘探以利用地中的传导电流（交流的或直流的；天然的或人工的）为主，利用岩矿石的导电性、激电性、导磁性。目前主要有五种方法：①中间梯度法；②电测剖面法；③电测深法；④充电法；⑤自然电场法；⑥激发极化法；（2）感应类电法

3、勘探以利用地中涡旋感应电流为主。电磁法的类型比较多，不下几十种，类型多的原因如下:场源的种类多：建立一次场的场源，可分为人工场源和天然场源两大类。人工场源：（1）连续波场或谐变场（低于数万赫兹）：连续波场可分为回线场、动源偶极场、半定源偶极场和长导线场，偶极场又有近区（感应区）和远区（波区）之分；（2）瞬变脉冲场：瞬变脉冲场也有回线场和偶极场；（3）辐射场：辐射场主要按波段分，目前已利用的有长波电台的辐射场；频率范围为10k－400k，地下井中透视的发射场，频率范围在1.5－200Mhz以及雷达

4、波。天然场源：天然音频磁场和大地电磁场。观测方法的多样性观测的空间范围大：空中地面井中寻找金属及非金属矿产，还可以进行地质填图，查明地下地质构造、寻找油气田、煤田和地下水等。此外，电法勘探还用于地壳及上地幔的研究之中。近年来，一些建立在电法勘探基本原理基础之上的新方法如管线探测、探地雷达等广泛用于城市工程勘查，它们在管线勘查、路基、高层建筑地基及大型水电站、水库坝基勘查方面发挥了重要作用。各种电法勘探方法是适应不同地质任务的需要而发展起来的。它们广泛地应用于各种地质工作中，不仅可以电阻率法是传导

5、类电法勘探方法之一。它建立在地壳中各种岩(矿)石之间具有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场的分布规律，达到查明地下地质构造或寻找矿产资源之目的。§4.1电阻率法一、理论基础电场与电位j（电流密度）=I/2πr2E（电场强度）=ρI/2πr2U（电位）=ρI/2πr地面水平，地下为均匀、无限、各向同性介质。ABNM均匀大地则地表任意两测量电极M和N的电位U的表达式为:式中AM、AN、BM、BN分别为供电电极A、B与测量电极M、N之间的距离。将上两式相减可得M、N两

6、点间的电位差：式中K称为电极排列系数(或装置系数)，其单位为米，是一个仅与各电极间空间位置有关的量。2.真电阻率和视电阻率地面水平，地下为均匀、无限、各向同性介质。均匀大地大地电阻率的应用条件实际工作中常常不能满足这些条件，地形往往起伏不平，地下介质也不均匀，各种岩石相互重叠，断层裂隙纵横交错，或者有矿体充填其中。当电场控制范围内仅有一种岩石并且它的导电性是均匀时候测得的电阻率就是岩石的真电阻率。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例如在自然界中，地下地

7、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。MNV影响视电阻率的因素有：在实际情况下，测量电场控制范围内各种岩石综合影响结果而得到的电阻率称为视电阻率。（1）电场作用范围内地电断面——本身的电阻率分布，如断面中各地层或地质体的电阻率、形状、规模、厚度、埋深等；（2）电极装置的类型、电极距的大小、测点位置、电场有效作用范围等。3.电阻率法的物理实质地下电阻率为均匀的介质电阻率均匀介质中存在一个高阻体电阻率均匀介质中存在一个低阻体二、电剖面

8、法人工建立地下稳定直流或脉动电场，采用不变的供电极距，使整个或部分装置沿观测剖面移动，逐点测量视电阻率ρ的值。电剖面法所了解的是沿剖面方向地下某一深度范围内不同电性物质的分布情况。由于供电电极及测量电极排列方式不同联合剖面法装置形式该方法为两个三极（AMN∞和∞MNB）排列的联合。工作中A、M、N、B沿测线一起移动，并保持极距不变，MN的中点O为测点位置。在每个测点上利用换向开关K切换，可分别测出两个三极排列的ΔV和I，因此，联合剖面法的剖面图上有两条视电阻率曲线AO=BO﹥3h;AO＝L+l（