电法第一章1

3) 影响岩石电阻率的因素
4、温度对岩石、矿石电阻率的影响 地下地层均具有一定的温度，故温度影响不可忽略 表现或变化特点： 电子导电矿物或矿石的电阻率随温度增高而上升； 离子导电岩石的电阻率随温度增高而降低。 我国平均低温梯度：增高1 ℃/约40m。 地下1600m深处的地温比地面约高40℃。 1600m处， 金属矿物电阻率增高20％， 含水岩石电阻率差不多降低一半
石等——电阻率高； (4)沉离积子岩导：电1：0~含10水2Ω矿·m物——电阻率低；
不火同成种岩岩：石1的02~电1阻06率Ω·一m般不同——电法勘探基础； 但变不质同岩种：矿介物于电两阻者率之的间范。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
3) 影响岩石电阻率的因素
（1）矿物成分、含量及结构 随金属矿物含量增加，电阻率下降 结构：侵染状>细脉状 （2）岩矿石的孔隙度、湿度 随孔隙度、含水量增加，电阻率下降 风化带、破碎带，含水量增加，电阻 率下降。 （3）水溶液矿化度 随水溶液矿化度增加，电阻率下降。
r
电场强度:单位正电荷在所研究点所受的电场力。
12
21
rn和rt 的关系
r
rh 11
rh 22
n
h h
1
2
rt
h1 h2 h1 h2
r1 r2
r r
h h (r r )2
12 1
2
0
n t (h h )(r h r h )
1
2
12
21
垂直层理方向的电阻率总是大于沿着 层理方向的电阻率！
rn rt ， rn / rt 称为各向异性系数。
第二节 地表点电源的正常场
欧姆定律
欧姆定律是描述电压、电流强度和电阻之间关系的定律，
数学表达式为： I U R
电场强度的表达式
在均匀电场中沿电场方向的任意两点之间的电压降（电位差 ）ΔU同两点间距离Δr及电场强度E之间关系为：
U E • r或E U r
第二节 地表点电源的正常场
电流密度与电场强度的关系
s1 r
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
铜丝
铜板
二、岩石和矿石的电学性质
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常) 见半岩导矿体石导电电阻：率大及多其数变金化属范硫围/氧化物——电阻率低； (3)ρ晶沉体积离岩子<ρ导变电质：岩大<ρ多火数成造岩岩矿物，石英、云母、方解
R U I
r为电阻率，是表征物体导电性的物理量； 某用物电质阻的描电述阻某率种，材在料数的值导上电等能于力该合物适质吗组？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(conductivity)
将电阻率的倒数称为电导率，用s表示。
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
r n 代表垂直层理方向上的平均电阻率;
r t 代表沿层理方向的平均电阻率。
电阻率法的电场是人工电场 天然场（大地电流场）
交流电法
低频电阻率法
（感应类电法）
甚低频电阻率法
人工场 电磁法
变频法
无线电波图示法
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， 它与物体形状、大小及电流在物体中分布无关； ➢ 其与物体长度、横截面积有关；
应用：观测深部岩石电阻率推断地下温度场变化 寻找地热资源或研究地质构造。
注意：0 ℃ 以下，地 表含水岩石或土壤的 电阻率显著增大
3) 影响岩石电阻率的因素
（5）岩石电阻率与压力关系 压力增加，岩石孔隙度减小，电阻率增加；压力过大岩
石破碎，电阻率减小。 (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、
设柱体介质的电阻率为ρ，则小柱体
的电阻为：
Rab
r
rab S
根据欧姆定律有：
U ab
I
• Rab
j • S • r
rab S
j • r • rab
代入电场强度公式可得：
E j • r或j E r
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
sE
E
E
jr
—
—微分形式欧姆定律
第一章 电阻率法
电法勘探仪器
第一章 电阻率法
什么是按电场阻的率性法质分? ：
天然场（自然电场）
电阻率法是以地壳直中流岩电石法和矿石的电电剖阻面率法差异为 物达到质基解础决，地通质过问（观题传导测和类与找电研矿法究的）人目人工的工场电。场电测的深分法布规律 电阻率电法法是勘传探导类电法勘探方法之一高密度电阻率法
S
rh 11
rh 22
S
n
nl
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1
2
rt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,h2
R1
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l h1b
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1
1
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wenku.baidu.com
(r h 12
r h )b 21
I
R RR
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1
2
12
r R S
rrl 12
b(h h )
1
2
b
t t l (r h r h )b l
rm rnrt
等效电阻率或平均电阻率
3) 影响岩石电阻率的因素
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。
第二节 地表点电源电场
第二节 地表点电源的正常场
稳定电流场几个基本概念
一、电流强度与电流密度 单位时间内通过某一截面的电量称为电流强度I；即： I＝Q/t 式中，Q－在时间t内通过某一截面的总电量。 通过截面上单位面积的电流称为电流密度j，如果电 流均匀分布在导体的界面S上，则这个截面上所有点 电流密度为：j＝I/S
r
rh 11
rh 22
n
h h
1
2
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h1 h2 h1 h2
r1 r2
rn rt
以上两种电阻率是如何得来的？
图1-1-1 层状结构岩石模型
rn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,h2
I
R1
r1
h1 S
R2
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S
Rn
R1
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S
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R