物探--3电阻率剖面法

AM O N B
装置符号:AMN∞MNB
K 2 AM AN
MN
联合剖面装置（2）
• 联合剖面法对于寻找低阻、陡倾
的矿脉（或含水断裂破碎带）有
较好的效果，采用不同极距的联
合剖面测量可以了解矿体向深部
延伸的情况。
L:矿脉走向长
•
•
AO最佳 =0.5(L+d) d:矿脉倾向长 MN=（1/3-1/5）AO
• 测量极距的选择：测量极距MN越小、精度越高， 因公式是MN→0时测出的地下剖面，而太小时 造成电压V值过小，反而精度受到影响。一般根 据仪器的要求，使V值不要太小即可，一般5－ 20m，但探测蚁穴时只有20cm。
联合剖面
• 联合剖面法是用来寻找和追索良导电陡立薄矿脉的最有效 方法。另外，当用其寻找等轴状矿体以及划分岩石分界面 时，也能有明显效果。
可不按比例尺）
比例
线距(m)
点距（m）
1:25000
250
100
1:10000
100-200
50-80
1:5000
50-100
20-40
1:2000
20-40
10-20
电阻率剖面法
• 测量方法：首先根据设计及野外实验，确定装置类型和 极距，计算相应的装置系数，再测量△v、△i及按公式 计算电阻率，然后以绘制曲线进行解释。 注：测量时在现场要绘制草图（点位－ρs），草测地形 剖面，记录岩石露头点，干扰体等（尽可能详细），为 解释时校正参考。
（普查） 构造基岩
起伏，原岩 层接触面
1.△Vmn大，易读数 2.轻便，效率高 3.不均匀干扰和地形 干扰小
1.不易发现良导陡立 暴脉。 2.异常幅度小
中梯
普查
1.不均匀及地形影响 1.勘探深度小
小（AB不动）
2.不易发现直立低阻
2.生产效率高
脉
偶极
良导脉
高阻 段
（详测） 接触面
1.异常幅度大，灵敏 2.等偶极工作时，工 作一般得曲线
A MON B 装置符号：AMNB
K AM AN MN
中间梯度装置
• 中梯装置的A、B供电极距通常很
大，AB=（30-50）MN。工作时
AB不动，测量电极MN在供电电
极中部（1/2-1/3）AB之间的范
围内同时移动，逐点测量。由于
供电极距大，在AB中部测量范围
MN极同时移动AB不动
内，电流线可近似为均匀电场，
电阻率剖面法
特征与用途
用选定的置装，沿剖面进行视电阻率测量， 获得视电阻率剖面，通过该方法了解地下勘 探深度以上沿测线方向上岩石的电性变化。
用途: 地质填图，确定覆盖层以下不同导 电性岩层的接触带位置；追断裂破碎带，古 河道及地下暗河，调查溶洞，古窑的分布。
电阻率剖面法
• 电阻率剖面法是电阻率法的一大类，它探测地下大致同 一深度范围内，导电性不同的地质体，沿剖面方向移动， 逐点观测MN间的电位差ΔV和供电电流I，求出视电阻率
主要是影响解释。 ④电性差异：目标体与围岩的电性差异较大，异
常线明显，也易被发现。
各种电剖面法的应用范围、优缺点
方法名称
探测的地电断面
优点
缺点
联合剖面 陡立良导 高阻
法
体及球体 脉
（详测） 接触面
1.异常幅度大，分辨 能力 2.异常曲线清晰
1.生产效率低 2.地形影响大
对称剖面
陡立良导 体及球体
接触 面
4.地表局部不均匀体的干扰 地表不均匀体包括：地表不平、小沟、
土堆、建筑物等，局部岩石出露，不同材 料堆平的洼地等。当极距远大于电性不均 匀体的跨度或局部地形的跨度时，ρAs与 ρBs同部变化，就可压制干扰。
5.岩层对各向同性影响 在沉积岩或变质岩区，沿层理方向电阻率小于
垂直方向ρs，所以在半空间条件下，前者的电流 密度比后者大。如断层带内垂直走向与平行走向 得出的ρs不同。 6.地形影响
如下图，绘制曲线后找出极大值的1/2位置量出其宽 度q、则 H=0.5q
对于倾斜的脉体其深 度：以用切线法求得，在 顶点的切线与侧面弯曲 线的渐近线之间的距离 为m
则H=0.6m 中梯法在探测某地高阻
体脉岩得到良好效果， 在武安寻找石英矿也取 得较好效果。
五、偶极剖面法
偶极剖面法（ABMN ），选MN的中点O′。如果AB与MN互换，以 O点为记录中点则得出的结果完全相同，这是最大优点，类似联剖， 但又甩掉了联剖无穷远笨重设备，对地表不均匀体反映灵敏，在地 质构造复杂时ρs形态复杂，当AB过界面时，将出现一些异常，增 加了解释的难度，也是偶极剖面法不如联剖应用广泛的原因。
AM AN BM BN
（1/2-1/3）AB
A
（1/5-1/6）AB
B
中梯 曲a 线难以可靠地确定倾斜
良导矿脉的位置。
AB
2、中梯法的ρs异常特点
对于高阻脉，曲线明显，电流线都集中在低阻的ρ0 部位，所以中梯法主要用来探测高阻体，而对低阻体不 明显。
高阻带异常宽度只与高阻脉的埋深有关，而与极距 关系不明显（因AB很大，测量范围是均匀的，可用异常 宽度来估算埋断深度）
2.15r0 2.65 r0 2.09 r0 1.70 r0
上表是实验而得，实际上探测深度可以加大。
3.横向分辨能力 当测线方向有多个地电异常体存在时，
电阻率剖面法是否能发现和对其进行区分， 这主提出横向分辨能力问题。
当相邻地电体间的距离小于其埋深时， 只出现一个综合异常。这时任何一种装置都 无法确切地区分。因此，分辨力与装置形成 及极距大小有关。
对称四极装置
• AMNB四个电极按设计好的间距，
排列在测线上，相对于测点O对
称分布，一般MN=（1/3-1/5）AB， 工作中保持四个电极间距不变， 同时沿测线逐点移动。
四极同时移动
mA
• 对称四极剖面法主要用于解决浅
mV
部基岩起伏，划分接触带、寻找 矿层以及配合地质填图。该方法 对直立良导和水平高阻薄矿脉分 辨能力低，对高阻岩脉、水平良 导矿脉或基岩起伏反映较好。
联合剖面装置（1）
• 该方法为两个三极（AMN∞和∞MNB）
B极始终在 前进方向
排列的联合，每个三极排列的另一
个供电电极为无穷远极C（简称联 剖）。工作中A、M、N、B沿测线
四极同时移动C不动
K
mA
C∞
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
mV
用换向开关K切换，可分别测出两个 三极排列的ΔV和 I，并分别求出 和 ，aA 因此a，B 联合剖面法的剖面图 上有两条视电阻率曲线。
a
• 在直立良导矿脉上，联剖两条曲
线对称，并在矿脉上方相交，得 到一个明显的“正交点”及两侧
1
横8字的歧离带。正交点的特点
是：交点左aA＞面aB
，右面 aA＜aB
（绘图时规定A极在左，B极在
右）。图中蓝色曲线为
A a
和
B a
的平均值，它和相应电极距的对
称四极一样。
A
MN
B
A a
B a
AB a
1 2
mA
因此，中间梯度法可以一线供电，
mV
多线测量。旁测线最远可在离主
测线（1/5-1/6）AB的范围内测 量。中梯对寻找陡倾的高阻岩脉 效果较好，而对于陡倾的低阻地 质体则效果差，但当低阻体为倾 斜状态时（尤其α较小时），中 梯的 曲a 线可以有异常显示，但
A
MON
B
装置符号：A-MN-B
K
2
1 11 1
3，轻便，
1.异常大不易分辨 2.不均匀及地形影响 大
3，费电
六、电阻剖面法几个问题讨论
⑤干扰水平：各种人工和天然场的干扰， 地形影响、非探测目标的影响等。
⑥目标体的形状规模，产状等。 不同装置时良导体球的勘探深度
装置类型
最大电极距
勘查深度
中梯 联剖 对称四极 二极
AB→∞ OA→∞ AB→∞ AM= r0
点曲线，加以附合. ① 沿一定走向延伸的低阻带各测线低阻正交
点位置的连线（称低阻正交点异常轴）。一般与 断层破碎带有关，但要结合地质资料区分矿脉， 地下金属管道等低阻体。
② 沿一定走向延伸的阶状异常带，与两种电 阻不同的接触带有关。
2、联合剖面法异常的确定 ③ 沿一定走向的高阻异常带，多与高阻岩脉，
图1-3.10 直立高阻脉上的联合剖面法曲线
②视电阻率剖面图
以测点为横坐标，ρs为纵坐标，常用算术坐标系，为突出异 常而用对数坐标纸。（如右图的某一条测线）
③视电阻率平面等值线图 在同一深度上，将各点绘制在地形图上，用曲线连起来成
光滑的曲线，常用于探测采空区等似圆状地质体。
2、联合剖面法异常的确定 剖面平面图或平面等值线图确定，并用单
α=0° α=30° 来自百度文库=60° α=90°
AO小 AO中
AO大
A a
B a
联合剖面装置（4）
• 在高阻岩脉上，联剖曲
线出现“反交点”，且
交点处呈现高阻，但反
交点并不明显，歧离带
也不明显；反交点两侧
附近，曲线呈两翼紧闭
的形状；直立高阻岩脉
上的联剖曲线反交点两 侧对称。
B a
A a
山脊
• 地形起伏对联剖的影响
• 供电电极距AO或BO的选择应考虑地质目标的埋深，若存 在厚度为H的浮土覆盖层时，应取AO>3H；对于寻找良导 电的陡立薄矿脉，应根据有工业意义的最小矿脉的大小确 定AO。实验表明，最佳极距应选为AO＝L+l（L和l分别 为脉状体的走向长度和下延长度之半）。
• 确定测量极距MN大小的原则是在不明显降低异常的前提 下，尽量采用较大的MN。在实际工作中，一股使MN等于 测点距，而测点距的确定则取决于异常范围大小。在详查 时，测点距一般选为MN＝（1/5～1/3）AO。
正常测量时，是垂直地面向下测量，而在坡 度存在时，可能是斜的，于是测出的不是直深度。 另外，当遇到AB两极一个在坡上，一个在平地， 会有复杂的情况，使AB实际距离会缩短。
• 供电极距的选择：主要根据目标体的埋深来决定，由于 地质条件复杂，难以严格计算最佳极距，在未知埋深情 况下来测多个深度进行试验，
电阻率剖面法
• 一般要求：中梯：AB/2=（5－10）h；联剖 OA=(3－5)h，轴向偶极OO′=(3-5)h，对称四极 ： AB/2＝（3－5）h，最小能控制第一层，最大能 测到末层并有不少于3个测点。
2 0
联合剖面装置（3）
• 在倾斜矿脉上，联剖曲线仍出现正
交点，但交点位置稍移向倾斜一侧，
并且曲线不对称。在矿脉倾斜的一
侧，
和
A a
值均aB 下降，随着倾角变
小，曲线变缓，分异性变差。
• 一般来讲，对一定埋深和一定大小 的良导矿脉而言,当电极距AO很小 时，随AO的增大，异常明显增大， 曲线歧离带越明显，但当AO增大到 一定程度后，异常不再增加，反而 开始下降，当AO很大时，异常将趋 于零，两条曲线基本重合，更没有 歧离带可言。
六、电阻剖面法几个问题讨论
1、各种电剖面法比较 每种方法都有自己的优缺点，也有使用范围，也
有使用习惯等。
2. 勘探深度 勘探深度指在特定条件下查明探测目标的最大深度。
制约因素： ①仪器性质：灵敏度，稳定性，抗干扰能力。 ②装置类型的合理选择：根据任务和地质条件选
择合理的形式和极距。 ③观测精度：提高观测精度可以提示勘探深度，
值本不变，a因而K曲线。IV就由可于以电把极地距下固某定一不深变度，以勘上探不深同度电就阻基
率的地质体沿剖面方向的分布情况反映出来。根据供电 电极AB和测量电极MN的排列方式，电剖面法又可分为 多种方法，不同装置类型的电剖面法所解决的地质问题 也有差异。
装置形式：根据电极排形式不同分联合剖面法
（ AMNMNB ）对称剖面法（AMNB ）偶极剖面法 （ ABMN ）中间梯度法（ AMNB ） 测网布置：根据地质任务，工作比例尺来布置，（局部
岩墙有关，地道，溶洞，遂道，巷道，溶洞也是 高阻，注意区分。
④ 局部高阻异常与局部不均匀体有关，如充 水溶洞，小断层导水等。
3．联合剖面法异常解释 ①定性解释，主要用于追索界线 ②定量解释埋深 当地下良导体埋深小时，ρs
曲线正交点附近曲线斜率变大，反之变小，用切 线法，通过正交点做两条切线和一条垂线，求出 m1、m2。
较为严重，可以在山脊
地形上出现低阻反交点；
而在山谷地形上出现高
阻正交点，在资料解释 时，一定注意。
A a
1 2
B a
山谷
2 ∞
（二）联合剖面法解释 1.解释图件
测网布置图和综合成果图，将测点 按一定比例尺绘制在地形地质图上， 称测网布置图。 综合成果：异常轴，按触界线高阻 （低阻）带区分界线等，如右图 ①视电阻率剖面平面图 要求：比例尺，比例参数，方向，标出地质体界线 （如图）
m m1 m2 H 2
一般H＝（1－1.3）m 此法运用于脉体厚度较小时，若宽度很大，则误差也会 很大。
图1-3.16 图解埋藏深度
3．联合剖面法异常解释
③确定岩性接触界线 在特征点连线的垂直距离的1/3时为分界点， 或极小点到极大点的2/3处估计，可建立方程， 求出极值点，再乘2/3为所求，对于岩层分界线 倾角较小时，此方程不适用。