电法勘探只是分享.ppt

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1、电法勘探电法勘探分类应用领域（1）金属与非金属矿（2）石油与天然气（3）水文与工程地质（4）煤田电法空间或工作场所（1）航空电法（2）地面电法（3）地下电法（4）海洋电法电法勘探分类电法勘探工作原理以岩、矿石的导电性、电化学活动性(激发极化特性)、介电性和导磁性的差异为物质基础，使用专用的仪器设备，观测和研究地下电（磁）场的变化和分布规律，来研究地质构造、寻找有用矿产资源、解决工程、环境、灾害等地质问题的地球物理勘探方法。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、

2、横截面积有关；r为电阻率，是表征岩石导电性的物理量,在数值上等于该物质组成的横截面积为一平方米、长度为一米的导体所具有的电阻数值。电阻率的大小代表着岩石导电的难易程度；岩、矿石的电阻率电阻率的单位电导率将电阻率的倒数称为电导率，用s表示。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—

3、—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二、岩石和矿石的电学性质3)影响岩石电阻率的因素二、岩石和矿石的电学性质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(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3

4、)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(横向电阻率);代表沿层理方向的平均电阻率。（纵向电阻率）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？rn的获得设岩石由两种岩性地层组成，电阻率和厚度分别为：r1,h1和r2,h2Srt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,h2lbrn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！二、稳定电流场的基本规律电位、电场强度与电流密度间的关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;电场强度:单位正电荷在所研究点所受的

5、电场力。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；1.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；电场强度的减小速度要比电压的减小速度快。电位：电场中某点的电位在数值上等于将单位正电荷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

6、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点间距离成反比；点电源A(+I)处电位值最大。地表正、负两个点电源的正常电流场叠加原理：当多个点电源同时存在时，任意一点M的电位是各电源单独在该点产生的电位之和；任意一点的电场强度(或电流密度)是各电源单独在该点产生的电场强度(或电流密度)的向量和。如图所示，在均匀半空间表面布以电极A和B并分别以+Ⅰ和-Ⅰ向介质中供电，根据电场的叠加原理，可写出A、B两个点电流源在M点形成的电位。2.地表正、负两个点电源的正常电流场主断面内电位及电流分布为了弄清电流场在地下的分布情况，AB不变，主断面(A、B连线的

7、中垂面上)电流密度的变化情况。当h=0时，AB中点O处的电流密度用j0表示主断面内电位及电流分布当h≠0时，l大部分电流都集中在近地表地层内！主断面内电位及电流分布结论：当h35%，如果有异常体存在时，可以识别；因此，勘探深度h