高密度电法勘探资料解释

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1、高密度电法勘探的装置选择和资料解释祁增云，任海翔，乔佃岳（国家电力公司西北勘测设计研究院，甘肃兰州730050）摘要：本文就高密度电法勘探做了一些综合性论述，重点就装置的选择、资料解释、限制因素以及高密度电法勘探后期展望做了一些探讨。关键词：高密度电法；装置；解释1概况高密度电法勘探的出现使得电法勘探的野外数据采集工作得到了质的提高和飞跃，同时使得资料的可利用信息大为丰富，使电法勘探智能化程度向前迈进了一大步。但高密度电法其核心只是实现了野外测量数据的快速、自动和智能化采集，它的工作实质依然是常规电法勘探原理，所以说它只是一种基

2、于老原理的采集手段的提高，它并未脱离直流电法的框架，并算不得是一门全新的勘探方法。但是，由于其采集密度的增大、排列装置的增多，为传统电法带来了新的活力，同时也为技术处理带来了新的课题。高密度电法勘探的装置选择、资料解释是两个关键环节。排列装置选择得合适与否，直接关系到是否测试出探测目的所反映出的异常。资料解释则是探测目的最终反映和探测效果最直接表达。2装置的选择选择哪种装置取决于场地大小、地形起伏、探测任务以及探测精度等因素。2.1场地因素如果场地开阔，一般都使用四极装置（α、α2），因为该方法会获得最大的测量电位。这对于节省外

3、接电源，减少供电电压，特别是压制干扰，增强有效信号，有着重要的意义。如果场地不允许，那么最好使用三极装置（AMN、MNB），三极装置比四极装置将节省一半的场地。2.2地形因素高密度电法勘探应尽力避免地形的起伏,然而事实常难随人意，这时候就得考虑哪种装置受地形的影响最小。在众多装置中，偶极装置受地形影响最为剧烈，它本身的电测曲线就已经复杂，如果加上地形的因素，其电测剖面形态会变得很难辨别。其次是三极装置，该装置遇到山谷或山脊时电测曲线会出现多个峰值，并且AMN和MNB两个装置的反映程度不均衡，故而判别起来困难较大。相对而言，四级装

4、置受地形的影响较小，电测剖面形态比较好判断。2.3探测精度因素掌握探测精度(灵敏度)与装置的关系，是高密度电法中很重要的环节，也是众说纷纭，很难形成一个定论的问题。根据《高密度电法探测岩溶试验》结果，β装置灵敏度最高，γ次之，α最次，而据中国地质大学罗延钟教授研究，不等距偶极最灵敏，β次之，α再次之，γ最次，许多生产单位只单纯使用α一种装置。Dr.M.H.Loke认为:（1）α装置对于电性的垂向变化比水平向变化反映灵敏些。一般来说，此装置解决垂向变化（例如水平层状结构）问题比较有利，而去探测水平变化（例如狭窄垂向结构）就相对差一

5、些。（2）不等间距偶极装置对于电阻率变化有着最大的灵敏度，它对垂向电性变化十分灵敏而对水平变化相对不灵敏。（3）α2是最常用的方法之一。这种装置在水平和垂向结构中都有着适度的灵敏度。在希望这两方面都有好效果的一些地质构造领域中，这种装置往往是α和β之间的一个调和。2.3MNB装置的特殊作用MNB装置除了场地狭窄时候很有用处之外，还可以利用它来详勘。图1忠和互通式立交D匝道桥α装置ρs视电阻率断面图例如图1中采用α装置进行勘查，对于57.5m桩号处的高阻异常区受“倒梯形”勘探面积的限制，该异常测量不够完整。这时可以采用三极中的MN

6、B装置对该部位进行详细勘查（图2），工作结果可以发现，该异常得到了较完整的测量。图2忠和互通式立交D匝道桥MNB装置ρs视电阻率断面图另外，高密度电法一般用来进行剖面勘探，不太适合于勘探深度较大的电测深，而水电行业中电测深用得广泛。在实际中，我们发现如果在勘探深度较浅的情况下，并且采取是两根电缆的仪器，那么可采用MNB装置，先后将电缆互倒则可以快速、省力地得到整条剖面的电测深成果。2.4小结综合以上内容，根据我们的实践经验，得出这样的认识和结论：（1）四极装置是公认的最稳妥的装置，所以在工作中一般应予以选用。如果探测精度要求高，

7、则采用α2装置，否则，只宜采用α装置。β装置的灵敏度略高于四极装置，但假象增多，电阻率剖面形态复杂，一般不提倡使用。（2）不等距偶极装置灵敏度最高，但引起假象的可能性也同时增大了，并且此装置信号衰减最快，信噪比会随探测深度的加大迅速降低，以有效信号限制在间隔系数小于8来计算，其勘探深度偏小。（3）对于剖面测量任务，应采用多种装置，但不主张采用过多装置。一则避免扩大工作成本和采集耗时，二则避免解释复杂，引起混乱。（4）完成上述步骤后，对于局部重点部位显露不完整的部位，应采用三极装置中的MNB装置进行详勘。3资料解释与分析高密度电法

8、资料解释一般分数据传输、定性分析和定量解释几个步骤。3.1定性分析等值线绘图程序做出等ρs视电阻率断面图，一般用美国Goldon公司的Surfer软件。使用此软件应注意两点：（1）它的网格系数不能偏小，否则会出现明显锯齿状的边缘，如图3a。（2）对于具有梯形剖面