电法勘探习题

电法勘探习题
第一章
§1.1-2
1. 简述影响岩、矿石电阻率的主要因素及岩、矿石电阻值变化的一般规律。

2. 具有片状和针状结构岩石的横向电阻率ρn 总是大于其纵向电阻率ρt ，试作物理解释。

3. 地下有两种薄岩层交替成层，其电阻率分别为ρ1、ρ2，，若厚度分别为h 1和h 2时，试求其ρn 和ρt 表示式。

4. 当地表水平、地下为均匀各向同性岩石时，通过地面上电流强度为I 的A (+I )，B (-I )两电极在地下建立稳定电流场。

试解答如下问题：
（1）求A 、B 连线中垂线上h 处电流密度j h 的表达式;
（2）计算并绘图说明深度为h 处的电流密度j h 随AB 的变化规律；
（3）确定使j h 为最大时，供电电极距AB 与h 的关系式。

5、如何识别水平、垂直和顷斜电偶极子所产生的电位和场强曲线。

其基本规律是什么?
6、说明装置系数K 的物理意义。

当供电或测量极距改变时，K 值如何变化？
7. 何谓电阻率和视电阻率？试说明其异同点。

影响视电阻率的因素有哪些？
8. 导出视电阻率微分表达式MN MN k j j ρρ0=，并举例说明式中各参数的意义。

9、试述电阻率法的物理实质，举例说明电阻率为什么能揭示地下电性不均匀体的存在和分布？
10. 根据位势的叠加原理，运用二极装置所测电位值，求出三极剖面法、联合剖面法和对称四极剖面法的视电阻率值。

11. 概述解析法，数值计算法和物理模拟在解决电法勘探正演问题中的特点。

12、试导出二极装置、三极装置和对称四极装置的K 值公式。

当AB=l00m,MN=10m 时计算上述几种装置K 值的大小。

13、、试述电子自动补偿仪的基本原理。

14、何谓接地电阻?采用什么方法可以减少接地电阻？
§1.3 电阻率剖面法
15、何谓电剖面法？电剖面法中各种电极装置形式的基本特征及相互间的关系怎样？
16、试绘出在下述地电断面上联合剖面ρs 曲线 的变化规律，并注明各主要特征部位的ρs 值。

ρ1＝100Ωm ρ2＝500Ωm ρ1＝50Ωm ρ2＝100Ωm
17、根据电流密度在地下的分布规律，用视电阻率微分表示式，定性分析倾角不同的低阻和高阻脉状体上联合剖面法 曲线的变化规律。

18、试用低阻球体上不同极距的联剖ρs 曲线（如图1.3.8）用等效电流偶极子代替球体作用的方法作定性解释。

19、什么是正交点和反交点？ρs 曲线正、反交点的主要特征是什么？
20、试述地表局部电性不均匀对联剖ρs 曲线的影响规律及消除方法。

21、己知顶角为90°的对度角域，试定性绘出联合剖面法的和曲线,并对曲线的特征部位用电流密度分布规律对其进行定性分析。

22、说明中间梯度法ρs 曲线在球体上方的变化规律？当μ12 改变时对ρs 异常的影响如何？
23、由异常的正交性试说明中梯法在高（低）阻直立薄脉上的应用效果？并对此进行物
理解释。

24、在中梯装置的均匀电流场中有一低阻或高阻球形矿体存在，试根据式（1.3.42）进行计算,绘制平面等值线图，并对其作出物理解释。

25、试述轴向偶极剖面曲线随极距的变化规律？说明当n＝（3～5）r0时，异常的产生原因？
26、绘图说明在直立脉状体上，如果将中梯装置的测线（AB连线）方向，由垂直脉状体的走向转为与其斜交或平行时，低阻脉体和高阻脉体上的ρs异常特征和大小将如何变化，并作物理解释。

27、决定剖面法勘探深度的因素是什么？影响剖面法勘探深度的因素是什么？你对各种剖面法的勘探深度与极距的关系怎样理解？联合剖面法的最大勘探深度是多少？
28、各种剖面法的应用范围及其主要优缺点是什么？
§1.4 电阻率测深法
29、何谓电测深法?主要装置形式有那些？
30、写出水平二层断面的ρs表达式并说明式中各量的物理含义?
31、何谓电阻率转换函数?根据（1.4.22）和(1.4.23)式说明转挟换函数的递推性质。

32、绘出下列地电断面所对应的测深曲线
水平三层岩层（H，A，K，Q型）
33、绘出下列地电断面对应的ρs断面图
（1）水平覆盖层下有一个电阻率分别为ρ1和ρ2的两种岩石垂直接触界面；
（2）低阻覆盖层下有一高阻基岩凸起；
（3）低阻覆盖层下有一高阻基岩凹陷。

34、为什么当AB/2＞＞h1+h2+……+hn时，水平n层断面ρs曲线的尾枝出现ρn渐近线?
35、为什么当ρn→∞时，水平n层断面ρs曲线的尾技在双对数坐标中具有45°渐近线?
36、何谓等价原则?怎样解释H(或A)型曲线和K（或Q）型曲我的S2等价和T2等价现象？
37、A型或Q型)曲线在什么条件下可能误作G型(或D型)曲线解释其误差如何?
38、试导出在下述电断面上，当采取平行走向布极时ρs曲线尾枝渐近线的方程式。

ρ1
ρ2
39、电测深曲线的定性解释须绘制哪些图件？各种图件主要反映哪些地质问题？
§1.5 高密度电阻率法
40、高密度电阻率法的基础理论常规电阻率法有何区别？与常规电阻率法相比有何优点？
41、高密度电阻率法常采用哪些装置形式？各自的特点如何？
42、高密度电阻率法经常采用哪些比值参数？利用比值参数作图有哪些优点？
43、高密度电阻率法适合解决哪些地质问题？
第二章
1. 何谓理想导体？理想导体的充电电场的特点如何？
2、试绘出小型充电体旁边埋有大型良导电盲矿体时的地下电流分布状态及地面上的电位和电位梯度剖面曲线。

3. 地下有两个很大的良导电脉状矿体，你怎样用充电法判断它们的下部是否相连？绘出地下电流分布的示意图。

3. 当对位于两种岩层垂直接触带（无浮土）旁边的良导电小型球体充电时，试导出地面上沿垂直于
接触带走向的测线上电位和电位梯度的表达式，并绘出它们的剖面曲线示意图，说明曲线的特点与接触带位置及其两边岩石电阻率之大小有何关系？
4、试解释对水平柱状不等位体中心充电时，地面沿水平柱体的剖面线上电位极大值随充电体电阻率ρ2增大而增大的物理作用；说明ρ2改变对地下电流分布状态所引起的变化过程，
5、 对良导电脉状体充电时，如果它旁边有一个高阻平行脉状体，地下和地面的电流场分布形态如何？试绘图说明之。

6、用哪些观测方法可检测动态导体的充电电场的变化？
7、充电法可用来解决哪些较特殊的地质问题？
8、何谓自然电场？电子导体与离子导体自然电场的形成机制是否相同？
9、试证：在球体表面自然极化双电层电位差Δε随深度呈线性变化、且变化率为一个定数的情况下，无论氧化作用和还原作用的分界面通过球体中心与否，球外围岩中的自然电场分布状态和量值都是相同的。

10、试证明公式（2.2.14）的成立。

11、试绘图说明，在垂直极化球体的顶部有一个电阻率等于零或无穷大的不极化球时，地下和地面上的自然电密度和等位线分布特征及电位剖面曲线均引起何种变化，其影响规律如何？
12、在垂直极化球体的旁边有电阻率不同的垂直接触面时，地中和地面上自然电流场的分布形态将引起何种变化？其规律如何？
13、对直立薄脉状矿体而言，在氧化带和还原带内围岩水化学性质几乎不随深度改变的情况下，当地下水面的高低变化时，地下和地面上的自然电流场分布规律将有怎样的变化？并指出它的实际意义。

14、利用过滤电场可解决哪些特殊地质问题？
15、油气田上自然电场与金属矿上自然电场的形成机制有何不同？
第三章
1、何谓激发极化？激发极化现象说明了什么？
2、电子导体和离子导体的激发极化机制目前有几种假说它们的基本内容是什么?
3、解释下列名词并说明二者的异同点。

(1) 电极电位与超电压 (2) 面极化与体极化
(3) 极化率与频散率。

(4) 电阻率与等效电阻率
4、写出下列视参数的表达式，并说明其间的关系。

(1) 视极化率ηs （2）视频散率Ps
(3) 视激电率Gs
5、分析并比较体极化和面极化岩、矿石在稳定电流场激发下的激发极化特性，并说明其在按结构区分极化体方面的应用。

6、从均匀外电场中体极化球体的等效电流偶极矩的表示式(当η1＝0时)，推导在μ2＝ρ2／ρ1为何值时，球外有最强的二次场。

7、在同一工区进行激电工作时，用不同的供电时间（T ）或不同的延迟时间(七)行不行?用不同的供电电流(I)行不行?为什么?
8、何谓岩、矿石的幅频特性曲线？试说明频率域激电和时间域激电之间的关系。

9、为什么说均匀电流场中面极化球体的二次场等效于一个位于球心的水平电流偶极子的场，其偶极矩包含哪些成分。

10、在均匀体极化条件下，视极化率测量结果与极化体和装置形式、极距大小及相对位置无关，皆等 于真极化率值。

故测量标本极化率时，只要标本极化性质均匀，测量结果与标本及测量装置的形状，大小和相对位置无关。

那么，能否将标本放于水中或埋于土中测量其极化率?为什么?
11、试由中梯装置在球体主剖面上的近似公式ηs ≈M 2/52202
20)(2x h x h +-推导出近似关系式
h 0≈0.7△x ≈1.3q ≈2m 。

12、分别绘出点电流源A （I ）位于良导电可极化球体的正上方、旁侧地面和远离球心时，地下—次场和二次场的电流分布示意图。

并在此基础上，分别绘出AU l ，AU 2和ηs 的
剖面曲线示意图。

13.、对于纵向中梯装置，在球形极化体上改变测线方向时，ηs 平面等值线图有什么变化?
14、何谓等效电阻率？何谓等效电阻率法? 试根据等效电阻率法原理，由点源场中球体外一次场的表达式，导出体极化条件下相应的极化总场和激电二次场及视极化率的表达式。

15、试根据等效电阻率法原理说明为什么高阻极化体的Gs 异常与高阻体的ρs 异常具有相同的特征。

16、如何利用联剖视极化率ηA S 和ηB S 曲线的不对称性来确定极化体的倾向？
17、根据高阻和低阻脉状极化体上的横向中梯及纵向中梯的ηs 异常特征，分别绘出在高阻和低阻脉状体上作环形测量的ηs 极形图，并与ρs 极形图对比。

18、在均匀大地表面当采用AB=1000m ，MN ＝40m 的激电中梯测量时，为保证△V 2_不小于3 mV ，须多大供电电流？巳知ρ围岩＝500Ωm ，η围岩=2%，当ρ围岩＝250Ωm ，η围岩=1％时，所须电流将如何变化?
19、为什么岩石极化率均匀时地形不会产生η的假异常?视激电率会产生由地表不平引起的假异常吗?为什么?
第四章
1、试计算正方形不接地回线中心剖面上的一次磁场H 1 ，并指出其分布特征。

2、在不计围岩的电磁感应时，如何计算地形起伏对不接地回线和长导线的一次磁场H l 之影响?
3、在地形起伏条件下，当不计围岩电磁感应作用时，如何适当选择观测内容以避免地形对电磁偶极剖面法产生的假异常?
4、在围岩具有一定的体积极化激电效应时，如何定性考虑时间域电磁法中，不接地回线电流源中心点处大地瞬变二次场的时间衰减特性?
5、在电磁感应法中对于H 2<<H l 条件试证椭圆极化场长半轴a 与短半轴b 之比及倾角α分别有近似形式：
121
12Re ,Im H H tg H H a b x x -≈≈α 6、试对比时间域和频率域电磁法的优缺点。

7、试论用电磁法评价异常源性质的可能性和局限性。

8、在电阻率为100Ω·m 的均匀介质中传播1000Hz 的平面电磁波，试计算电磁系数m 及趋肤深度δ。

9、比较f ＝1000Hz 的电磁波在空气中和电阻率为10Ω·m 的导电介质中的波长。

10、计算矩形不接地回线中长、短中心剖面一次磁场，并讨论场的分布特点（边长为2∶
1）。

当地形不平时应为如何计算?
11、按（4.2.13）式计算导电导磁球体的响应函数D 的实，虚部曲线，并讨论其物理内容及地质意义。

12、试述对称四极装置直流电测深、大地电磁测深，频率测深及瞬变测深曲线的共同点和不同点。