电阻率法的基本知识ppt课件.ppt

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1、电法勘探电法勘探（人们常称电法或电探）是勘探地球物理学中的一个分支，是电学、电磁学、电子学及电化学在解决地质找矿及地质学问题中发展起来的一门应用科学。本法是以不同岩、矿石间的电性差异为基础，通过观测和研究天然电磁场和人工电磁场的空间与时间分布规律进行地质勘查和找矿的一种物探方法。本法的利用参数较多，应用范围较广。电法勘探的分类：1、以场源性质分类直流电法（时间域电法）：以观测和研究稳定电流场空间分布变化规律为主交流电法（频率域电法）：以研究似稳状态的电磁场或电磁波的空间分布或随频率变化特点为主过度场法：以观测和研究人工电磁场的建立或衰减过程的变化规

2、律为主电化学类方法：观测和研究天然或人工电化学作用而形成的电场的分布天然场：研究观测天然存在于地下的电场、电磁场。人工场：研究和观测人工建立于地下的电场或电磁场以场的来源划分以地质目的的不同分为：金属与非金属电法勘探石油及煤气电法勘探水文及工程地质电法勘探地壳及上地幔电法勘探电法勘探第五章电阻率法的基本知识第六章电剖面法第七章电测深法第八章其它电探方法第五章电阻率法的基本知识第一节电阻率法基础第二节大地电阻率的测定第三节电阻率法的物理实质第四节电阻率法的仪器、设备简介一、岩石和矿石的导电性二、影响电阻率的因素三、层状介质的电阻率第一节电阻率法的基础

3、电阻率是表征物质导电性的基本参数，某种物质的电阻率实际上就是当电流垂直通过由该物质所组成的边长为1m的立方体时而呈现的电阻。在电法勘探中，电阻率的单位为欧姆·米表示。一、岩石和矿石的导电性有时也用电导率σ表示物质的导电性，其单位为西门子每米，记作S/m。电导率和电阻率互为倒数。物质的电阻率越低、电导率越大，其导电性越好；反之，导电性越差。1.矿物的电阻率岩石和矿石都是由矿物组成的，按导电机制不同，固体矿物可分三种类型，即金属导体、半导体和固体电解质。在讨论岩、矿石电阻率之前，先介绍一下常见固体矿物的电阻率。（1）金属导体各种天然金属均属于金属导体。

4、较重要的自然金属有自然金和自然铜，其电阻率值均很低，自然金的电阻率约为2×10-8欧姆·米，然铜的电阻率约为1.2×10-8~3×10-7欧姆·米。此外，石墨这种具有某些特殊的电子导体性质的电子导体也具有很低的电阻率，其值小于10-6欧姆·米。（2）半导体大多数金属矿物均属于半导体。其电阻率值都高于金属导体，并有较大的变化范围（10-6~106欧姆·米）。大多数常见的金属硫化物（如黄铜矿、黄铁矿、方铅矿）和某些氧化矿物（如磁铁矿），其电阻率值均较低，具有良好的导电性。另一些金属硫化矿物和氧化矿物，如辉锑矿、闪锌矿、软锰矿、铬铁矿和赤铁矿等，它们的电

5、阻率值均较高。上述金属导体和半导体的导电作用都是通过其中某些电子在外电场作用下的定向运动来实现的，它们均为电子导体。常见半导体矿物的电阻率值（3）固体电解质绝大多数造岩矿物（如辉石、长石、石英、云母和方解石等），均属于固体电解质，其电阻率值都很高（大于106欧姆·米），在干燥情况下可视为绝缘体。固体电解质导电载流子为填隙离子或空格点，它们属于离子导电。2.岩矿石的电阻率天然状态下的岩石具有非常复杂的结构与组份。为了方便，在电法勘探中，可以一级近似地把岩石模型看成是由两相介质构成的，即由矿物骨架（固相）和水（液相）所构成。因此，不仅组份不同的岩石会有

6、不同的电阻率，既使组份相同的岩石，也会由于结构及含水情况的不同而使其电阻率在很大的范围内变化。矿物电阻率值是在一定范围内变化的，同种矿物可有不同的电阻率值，不同矿物也可有相同的电阻率值，因此由矿物组成的岩石和矿石的电阻率也必然有较大的变化范围。几种岩石电阻率值的分布范围曲线由图可见，火成岩与变质岩的电阻率值较高，通常在102~105欧姆·米；沉积岩电阻率值一般较低，如粘土的电阻率约为100~101欧姆·米，砂岩的电阻率约为102~103欧姆·米，而辉岩的电阻率则较高些。名称ρ（Ωm）名称ρ（Ωm）黄土层粘土含水砂卵石层隔水粘土层0~2001~200

7、50~5005~30雨水河水海水潜水>10010~1000.1~1<100一般土层结构疏松，孔隙度大，且与地表水密切相关，因而它们的电阻率均较低，一般为几十Ω·m。下表为几种常见浮土和地表水的电阻率及其变化范围：自然状态下，岩土的电阻率除了和组份有关外，还和其它因素有关，如岩石的结构、构造、孔隙度及含水性等。由于主要的造岩矿物如长石、石英、云母等电阻率均相当高，因此，对于一般岩石来说，矿物骨架的电阻率是高的。二、影响电阻率的因素但由于天然状态下的岩石在长期的地质历史过程中，受内外动力地质作用而出现裂隙以及裂隙中含水等原因，使得一般岩石的电阻率要低于

8、其所含矿物的电阻率。一般比较致密的岩石，孔隙度较小，所含水分也较少，因而电阻率较高；结构比较疏松的岩石，孔隙度较大，所含水