物探-自然电场法.共36页
物探-自然电场法课件
由于自然电场法的信号是自然产生的，因此精度 相对较低，难以获得精确的地质信息。
探测深度有限
自然电场法的探测深度相对较浅，对于深层地质 体的探测效果不佳。
自然电场法的改进方向及技术发展趋势
提高信号强度
可以通过改进采集设备和技术 ，提高自然电场法的信号强度
，提高探测精度。
结合其他物探方法
将自然电场法与其他物探方法 相结合，可以互相补充，提高 探测效果。
硬件
高精度电场仪、磁场仪、地震仪等相 关物探仪器。
相关案例和数据资料
案例
国内外某几个矿区的地质和物探资料，包括但不限于地质图 、物探数据、处理结果和结论等。
数据资料
各种类型的物探数据，如电阻率、磁异常、重力异常等，以 及相关的地质和工程资料。
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物探-自然电场法课件
• 自然电场法概述 • 自然电场法的基本原理 • 自然电场法的实施方法
• 自然电场法的实例分析 • 自然电场法的优缺点及改进方向 • 相关附录
01 自然电场法概述
自然电场法的定义
自然电场法是一种地球物理勘探方法，利用地下岩层或矿体的电化学性质差异， 通过测量自然电场强度和分布规律，推断地下地质体或矿体的分布特征及空间位 置。
数据整理
整理测量得到的电位差数据，分析其规律和异常值。
自然电场法的室内数据处理流程
数据清洗
去除异常值和噪声数据，保证 数据的质量和可靠性。
数据解析
根据地质情况和相关理论，对 数据处理得到的数据进行解析 。
数据导入
将野外测量得到的电位差数据 导入到数据处理软件中。
数据插值
使用插值算法将离散的电位差 数据转化为连续的数据曲面。
物探方法技术ppt课件
六、物探方法与技术
• 1、应用条件 • 2、方法选择 • 3、物探技术 • 4、物探工序 • 5、异常验证方法
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1、物探的应用条件
• 物探的应用前提条件（重点） ：
• （一）、必要条件：
•
１、要有物性差异；
• （二）、充分条件：
•
２、目前仪器技术条件下，能测出异常：
•
（1）场源体要有一定的规模，
• 密度； • 磁性（磁导率、磁化率、剩余磁性）； • 电性（电导率、极化率、介电常数）； • 弹性（弹性波速度等）； • 放射性； • 热物理性等。 • 有物性差异，才有物探工作的前提。
6
4、地球物理场
• －－地球物理场： • 地球内部及其周围的具有物理作用的空间。 • 例如： • 重力场；磁场；电场；弹性波场；放射性
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（2）、综合物探方法原则
• 克服： • 多解性 • 间接性 • 误差性 • 发现异常 • 定位场源体
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2、方法选择
• （1）、有效原则 • （2）、综合物探方法原则 • （3）、快速原则（周期） • （4）、经济原则（成本） • （5）、先进原则（精度）
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3、物探技术
• （1）、测区范围 • （2）、比例尺（网度） • （3）、物探精度 • （4）、测量仪器 • （4）、测量方法 • （5）、质量要求
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5、异常验证方法
• 验证方法合理 • 注意多解性 • 注意误差性 • 注重实践-认识实践
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七、物探的应用及实例
• （一）、物探的应用 • （二）、应用实例
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（一）、物探的应用
• 1、在矿产资源中的应用 • 2、工程中的应用 • 3、水文地质中的应用 • 4、环境灾害中的应用 • 5、考古中的应用
自然电场法
围岩溶液则因缺氧而具有较多的还原性质，这样 导体上、下部分总是处于不同的溶液中，处于氧化 带中的矿体上部将被氧化，处于还原带中的矿体下 部将被还原，下面以黄铁矿（硫化铁 FeS2）为例， 说明这一电化学过程。 先讨论氧化作用。黄铁矿和水及水中的氧发生作 用而变为亚硫酸铁，化学反应式如下： 2Fe+2S2+2H2O+7O2=2Fe+2SO4+2H2SO4。 亚硫酸铁再被氧化，并和硫酸作用，将生成硫酸铁： 4Fe+2SO4+2H2SO4+O2=2Fe2+3(SO4)3+2H2O。
该区利用自然电场法作为主要的普查手段， 在很短时间内扩大了原已勘探的Ⅰ号矿体的 规模，并发现了十二个自然电场异常，其中 除一个推断为炭质板岩外，其余十一个异常 经钻探验证，有八个异常见矿。图3.3—4给 出了其中两个典型剖面曲线，矿体上对应有 －200~－400mV的异常。
图3.3—4 青海某铜然矿床自然电位综合剖面图 1-超基性岩；2-浮土；3-矿体；4-氧化矿；5-平巷
最后分析矿体氧化—还原电场的特点。从图 3.1—1中可以看出：在氧化带中，矿体带正电荷， 而周围溶液带负电荷；在还原带中，情况相反。 由此可知，在矿体内部电流线是从上向下的，而 在矿体外部电流线是从矿体下部到矿体上部的， 在地面上看，自然电流从四面八方流向导体，因 此离导体越近，电位越低。在矿体正上方的电位 最低，称为自然电位负中心，在硫化金属矿和磁 铁矿体上，可以测到几十到几百mv的负电位异 常；在石墨或石墨化程度较高的岩层上，可以测 到800—900mv甚至更高的负电位异常。
因此，电子导体周围产生稳定电流场的条件是： 导体或溶液具有不均匀性，并有某种外界作用 保持这种不均匀性，使之不因极化放电而减弱。 如图3.1—1所示，赋存于地下的电子导电矿体， 当其被地下潜水面截过时，往往在其周围形成 稳定的自然电场。其原因是，潜水面以上的围 岩中，由于靠近地表，加上地表水的淋滤渗透 而富含氧，使这里的围岩溶液具有氧化性质。 随着深度的增加，岩石孔隙中所含氧气逐渐减 小。当到达潜水面以下时，
地球物理勘探概论：第四章-电法勘探
甚低频航空电法
各种电法勘探方法是适应不同地质 任务的需要而发展起来的。它们广泛 地应用于各种地质工作中，不仅可以 寻找金属及非金属矿产，还可以进行地质填图，查明地下地 质构造、寻找油气田、煤田和地下水等。此外，电法勘探还 用于地壳及上地幔的研究之中。 近年来，一些建立在电法勘探基本原理基础之上的新方法 如管线探测、探地雷达等广泛用于城市工程勘查，它们在管 线勘查、路基、高层建筑地基及大型水电站、水库坝基勘查 方面发挥了重要作用。
双边三极观测系统
2. 仪器及实际应用
➢ 仪器设备 为实现跑极和数据采集自动化，除 测量主机和电极外，还需要配有多道 电极转换器、多心电缆和微处理机。
➢ 应用实例
§4.2 充电法和自然电场法
一、充电法
在普查和评价金属矿中，经常遇到这样的问题：对一些矿 体露头（天然的或人工的）作出远景评价，大致圈定矿体的走 向长度，了解倾斜方向、埋藏深度等；对于两个矿体露头，要 解决深部是否连接；此外已知矿体周围是否有盲矿体等。充电 法是解决以上问题的较好方法。
α=30°
常不再增加，反而开始下降，当 AO大 α=60°
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
A a
言。
α=90°
B a
在高阻岩脉上，交点处呈现高阻，反交点两侧附近，曲 线呈两翼紧闭的形状；
地形起伏对联剖的影响较为严重，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。
M A
B N
地面水平， 地下为均匀、 无限、 各向同性介质。
则地表任意两测量电极M和N的 电位U的表达式为:
U I 1 2 r
式中AM、AN、BM、BN分别为供电电极A、B与测量电极M、 N之间的距离。将上两式相减可得M、N两点间的电位差：
简述自然电场法在晶质石墨找矿中的应用
简述自然电场法在晶质石墨找矿中的应用滕 鹏（四川省地质矿产勘查开发局一0六地质队，四川 成都 611130）摘要：晶质石墨钢铁在耐火材料制造等传统行业，以及密封材料、高性能石墨导电材料、石墨烯材料、环保材料、热交换材料制造等新兴产业中均有广泛应用。
本文探讨了晶质石墨找矿工作中自然电场法的应用。
关键词：晶质石墨；自然电场法；找矿；应用晶质石墨是一种非金属矿产，也是我国重要的战略资源。
最为稀缺的一种晶质石墨叫做大磷片石墨，指的是片径为1-2mm、精矿中100目以上的石墨片所占比超过30%的石墨。
晶质石墨所具备的许多性能都有极高的利用价值，比如润滑性、耐腐蚀性、耐低温性、涂敷性、耐高温性、导热性、较小的热膨胀系数、化学性能稳定、导电性、在高温下的抗热性能等。
高温环境中，晶质石墨不仅不会软化，强度反而会更高。
本文以四川攀枝花地区为例，总结了晶质石墨的找矿规律、找矿标志，希望能为与之相似的地区的找矿工作提供指导依据。
1 矿区的地质条件分析1.1 地层调查区域的出露地层包括：前震旦系康定群咱里组、白垩系江底河组、冷竹关组、第四系、上三叠统大箐。
矿区内的结晶基底由咱里组与冷竹关组共同组成，这是一套火山碎屑岩相与火山岩相的变质岩地层，属于本矿区晶质石墨的含矿地层。
1.2 构造矿区内经历了不止一次的构造——岩浆活动，而且较为强烈。
晋宁期的前期，形成了厚大火山岩建造与火山碎屑岩建造，二者都是以中、基性的岩浆岩为主；晋宁期的后期，则形成了康定群冷竹关组，也就是比较厚的海相类复理石建造。
在晋宁运动中，矿区的康定群地层发生了强烈的、呈线状的褶皱，形成矿区变质作用，褶皱的轴向为北东向，就像矿区的大田背斜。
随着华力西运动，矿区发育近南北向的断裂带或者逆冲断层，断裂带的切割较深，延伸较长，平行断裂带表现为大量的岩浆岩发育。
该矿区的石墨矿床主要分布在大田基底背斜，以及同德基底的隆起翼部。
1.3 岩浆岩矿区内分布着大量的岩浆岩：晋宁期的酸性岩浆岩体，即黑色花岗岩体；中酸性岩浆岩体，即大田石英闪长岩体，岩体内部含有许多围岩捕虏体，具有较强的同化混染作用，颜色深，岩石的蚀变非常强烈，岩体侵入后产生的热源进一步促进了围岩的变质。
物探--2电法勘探
（jn是连续的）
s jnds
divjds
v
v为封闭面围成的体积，divj为电流的散度。
在直角坐标系中，根据电流的性质， divj jx jy jz 0
x y z
即任意点电流密度的散度为0，同时说明在空间除电源外，电
流密度即不增加也不减少。
电位性质：若电荷源分布发生了变化，E＝－gradU，在极坐标
劣导电性矿 物
>106 石英 长石 云母 角闪石
铬铁矿
方解石
从表中可以看出电阻率值变化很大,取决于杂质成 分及结构的均匀性。
影响岩矿石电阻率的因素
2、岩石的电阻率（具体见教材 ） 火成岩：102—106Ω.m； 变质岩：10—106Ω.m； 沉积岩：粘土：1—10Ω.m； 砂：几十—几千Ω.m； 软页岩：0.8—10Ω.m； 砂岩：n+－上千Ω.m 硬页岩：10—103Ω.m； 灰岩：100－+n万Ω.m
系中，
E du r dr r
在直角坐标系中
E EX i EY j EZ k
而
EX
U X
EY
U Y
EZ
U Z
由前几个式子得：
divj div( E ) div( 1 gradU ) 0
即：稳定电流场的连续方程
拉氏方程
2u 2u 2u x2 y2 z2 0 divgradU 0 2U 0
ρo
图2 探测远离示意图
图３ 探测方法剖面图
I
2r 2 ( E )
4r 2
( u ) r
4r 2
c r2
得 c I 2
则 U＝ I 2r
或 ＝2r U
I
E U I r 2r 2
自然电场法
一、自然电场的形成原因
自然电场法
3、扩散电场 （2）电子导体同离子导体相接触
岩层中的水多半是自上而下地渗流着的。在直立矿体的上 部，由于水刚刚接触矿体，溶解的矿物质成分少，离子的浓度
小；而在矿体的下部，由于水长时间冲涮矿体，溶解的矿物质
成分多，离子浓度大。所以，矿体的上部带负电，下部带正电，
2、过滤电场
自然电场法
山地电场的特点：电场的电位 等值线与地形等高线一致。在 山地电场部面上，地形高处出 现电位负中心，山地电场强度
可达
100 ~ 200 mV
一、自然电场的形成原因
2、过滤电场
自然电场法
裂隙渗漏电场及上升泉电场：a）裂隙渗漏电场；（b）上升泉电场
一、自然电场的形成原因
3、扩散电场
一、自然电场的形成原因
自然电场法
1、电化学活动形成的自然电场
黄铁矿（FeS2）为例，上部矿 体的氧化过程：矿体上部失去电子 带正电，水溶液获得电子带负电。
2 Fe S 2 2 H 2 O 7 O 2 2 Fe
2
SO 4 2 H 2 SO 4
4 F e SO 4 H 2 SO 4 O 2 2 F e
Fe
2
S 2 Fe 2
3
( SO 4 ) 3 3 F e
2
( SO 4 ) 3 2 S
一、自然电场的形成原因
自然电场法
1、电化学活动形成的自然电场
1） 氧化作用使得矿体上部与周围溶液的接触面形成电偶极层
还原作用使得矿体下部与周围溶液的接触面形成电偶极
层，符号相反； 2） 电偶极层使得矿体表面与溶液之间形成电位跃变，矿体上 部和下部电位跃变值是不等的，符号是相反的，从而形成 自然电场；
自然电场法
一,自然电场的形成原因
3,扩散电场
自然电场法
例如:当两种岩层中含氯化钠的水溶液浓度相差较大时, 例如:当两种岩层中含氯化钠的水溶液浓度相差较大时, 扩散电场的符号将取决于钠离子Na+和氯离子 扩散电场的符号将取决于钠离子 +和氯离子CL -的迁移 率,由于氯离子的迁移率大于钠离子,因而在浓度小的溶液 由于氯离子的迁移率大于钠离子, 一侧的含水岩层中便会获得负电位, 一侧的含水岩层中便会获得负电位,而浓度大的溶液一侧的 含水岩层中则显示正电位,从而形成扩散电场. 含水岩层中则显示正电位,从而形成扩散电场.
一,自然电场的形成原因
自然电场法
1,电化学活动形成的自然电场 潜水面以下的水连成一片与空气接触面小,含氧量少, 潜水面以下的水连成一片与空气接触面小,含氧量少, 氧化能力差.因此自潜水面以下称为还原带, 氧化能力差.因此自潜水面以下称为还原带,位于这一带的 部分矿体被还原,得到电子而带负电,周围溶液则带正电. 部分矿体被还原,得到电子而带负电,周围溶液则带正电. 于是,在围岩中形成了自下而上的电化学电场. 于是,在围岩中形成了自下而上的电化学电场.在矿体的上 部电位取极小值.氧化-还原电场是自然电场中最强的一种, 部电位取极小值.氧化-还原电场是自然电场中最强的一种, 其最大幅度可达800～900毫伏. 其最大幅度可达800～900毫伏. 800 毫伏
一,自然电场的形成原因
3,扩散电场
自然电场法
当两种岩层中溶液的浓度不同时, 当两种岩层中溶液的浓度不同时,其中的溶质便会由浓度大 的溶液移向浓度小的溶液,以期达到浓度的平衡, 的溶液移向浓度小的溶液,以期达到浓度的平衡,这便是我们经 常见到的扩散现象. 常见到的扩散现象. 扩散现象 扩散过程中,溶质的正,负离子也将随着溶质移动, 扩散过程中,溶质的正,负离子也将随着溶质移动,但不同 离子的移动速度不同, 离子的移动速度不同,结果使两种不同浓度的溶液分别含有过量 的正离子或负离子,从而形成扩散电动势. 的正离子或负离子,从而形成扩散电动势.电场的方向将视溶液 中离子的符号而定. 中离子的符号而定.
地球物理勘查之自然电场法原始编录工作规定
地球物理勘查之自然电场法原始编录工作规定雷振英（中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所）1 工作精度自然电场法测量精度的评价以系统检测算术平均绝对误差衡量。
测量精度的要求应以勘查任务、仪器性能和测区人文干扰情况为依据。
测量精度、精度分级和误差分配见表1，评价测量精度时，以总误差为标准，各分项误差可以适当调整。
表1 自然电场法测量精度表测量方式精度分级总误差(mV)分项误差(mV)观测误差极差其它电位测量Ⅰ 3.0 0.5 0.5 2.0 Ⅱ 5.0 0.5 1.0 3.5 Ⅲ8.0 0.5 1.0 6.5梯度测量环形测量Ⅰ 2.0 0.5 0.5 1.0 Ⅱ 3.0 0.5 1.0 1.5 Ⅲ 5.0 0.5 1.0 3.5表中：观测误差包括仪器零飘、读数误差；极差指测量电极开工时测量极差；其它项包括接地条件、点位误差、人文干扰、测量电极温飘及时飘等引起的测量电位变化。
2 测地工作的基本要求a)测量仪器①测地工作应依据工作任务选择合适的测量仪器，GPS-RTK、全站仪、经纬仪或手持GPS；②GPS仪器操作、检验、维护按GB/T18314-2009第8章标准执行；③经纬仪操作按DZ/T0153－95附录A标准执行；④多台手持GPS测量时，工作前应在同一已知点进行一致性测量。
b）控制点定位①根据工作目的和设计要求，在测区内合理布设测量控制点；②通过国家大地三角点坐标引入的控制点为绝对坐标，否则控制点坐标为相对坐标；③控制点应选择在测区交通便利、地形明显且不易被破坏的地点，并以水泥桩或木桩做固定标记，测区较大时要适当增加控制点数量；④控制点测量方法和精度按DZ/T0153－95第5章标准执行。
c）测网（点）定位①测网坐标和定位精度按DZ/T0153－95第3章标准执行；②测网（点）定位方法及精度按DZ/T0153－95第6章标准执行；易可按约定，在设计中明确测量方法和定位精度；③当测点位置遇障碍物不能到达指定点位时，测点位置可以沿垂直测线方向移动，要求移动距离，梯度测量不超过MN的1/5，电位测量不超过点距的1/5，并在记录中详细说明。
物探
1 基本概念1）地球物理勘探（Geophysical Prespecting，物探）定义：通过观测和研究地球物理场的变化来解决地质问题的一种勘查方法。
一般方法：通过专门的仪器观测地球物理场的分布和变化特征，结合已知地质资料进行分析研究，从而推断地下岩土介质的性质及环境资源等状况，达到解决地质问题的目的。
地球物理场分类：重力场、磁场、电场、波动场、地热场、辐射场正常场与异常场2）地球物理学（Geophysics）——基础研究狭义：利用物理学的方法研究地球内部结构的科学；广义：利用物理学的方法研究从地核到大气层最外边缘范围内各部分性质的物理学（包括地球内部物理学、气象学、部分天文学）研究对象（狭义）：重力场、磁场、电场、波动场、地热场、辐射场等等3）工程物探、环境物探——应用地球物理勘探与工程或环境问题相结合而产生的分支2 开展物探方法的必要性效率高成本低解决问题多，应用面广3 分类1）按物理实质分类重力勘探：以地下介质的密度差异为基础研究重力场的变化规律，从而解决某些地质问题；重力勘探是利用组成地壳的各种岩体、矿体间的密度差异所引起的地表的重力加速度值的变化而进行地质勘探的一种方法。
它是以牛顿万有引力定律为基础的。
只要勘探地质体与其周围岩体有一定的密度差异，就可以用精密的重力测量仪器（主要为重力仪和扭秤）找出重力异常。
然后，结合工作地区的地质和其他物探资料，对重力异常进行定性解释和定量解释，便可以推断覆盖层以下密度不同的矿体与岩层埋藏情况，进而找出隐伏矿体存在的位置和地质构造情况。
磁法勘探：以地下介质的磁性差异为基础研究地磁场的变化规律，从而解决某些地质问题；自然界的岩石和矿石具有不同磁性，可以产生各不相同的磁场，它使地球磁场在局部地区发生变化，出现地磁异常。
利用仪器发现和研究这些磁异常，进而寻找磁性矿体和研究地质构造的方法称为磁法勘探。
它包括地面、航空、海洋磁法勘探及井中磁测等。
磁法勘探主要用来：寻找和勘探有关矿产（如铁矿、铅锌矿、铜锦矿等）；进行地质填图；研究与油气有关的地质构造及大地构造等问题。
自然电场法技术规程
自然电场法技术规程1. 引言自然电场法是一种地球物理勘探方法，通过测量地表上的自然电场来推断地下的物理性质和结构。
该方法基于地球表面的电荷分布和地下岩石或矿体的导电性差异之间的关系。
本技术规程旨在介绍自然电场法的原理、仪器设备、数据处理方法以及应用领域。
2. 原理自然电场法是利用地球自身产生的电磁辐射进行勘探。
地球表面存在着各种天然来源的电磁辐射，包括大气层中的雷暴活动、太阳辐射以及地壳中岩石和矿体中所包含的导电性物质。
这些天然电磁辐射在地球表面形成了一个复杂而多样化的自然电场。
当某种导电性物质存在于地下时，它会改变周围地表上的自然电场分布。
通过测量这些变化，可以推断出导体的位置、形态和性质。
自然电场法主要依赖于以下两个原理：1.位势差原理：当岩石或矿体中存在导电物质时，地下电场会发生变化，形成一定的电位差。
通过测量不同位置上的电位差，可以推断出导体的存在。
2.电场扰动原理：导电物质的存在会扰动地下电场的分布。
通过测量地表上不同位置上的自然电场强度，可以识别出导体的边界和性质。
3. 仪器设备自然电场法需要使用特定的仪器设备来进行测量和数据采集。
主要包括以下几个部分：1.电位差测量仪：用于测量不同位置上的地表电势差。
常见的仪器有数字式和模拟式两种，根据实际需求选择合适的型号。
2.自然电场强度测量仪：用于测量地表上不同位置处的自然电场强度。
通常使用数字式自然电场强度计进行测量。
3.数据采集系统：用于将仪器所采集到的数据进行存储和处理。
可以使用计算机软件或专门设计的数据采集设备。
4.辅助设备：包括天线、导线、支架等辅助工具，用于搭建测量系统并保证测量的准确性和稳定性。
4. 数据处理方法自然电场法的数据处理是整个勘探过程中非常重要的一步，它决定了勘探结果的可靠性和准确性。
以下是常用的数据处理方法：1.数据滤波：由于自然电场受到各种干扰影响，测量数据中可能存在噪声。
通过滤波方法，可以去除这些噪声，提高数据的信噪比。
地球物理勘探电法电磁法
ρ 空气 A
P
ρ 0
第十四页，共146页。
B
地面
1、一个点电源的电场
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ρ。
地下距A为的点M处的电
流密度为：
ρ 空气
A
ρ
r
B→ ∞
地面
M
jM
I
2r 2
•r
r
(r由A指向M )
电场强度为：
EM
j
I 2 r 2
r r
电位为：
I
dV - 2 r 2 dr
A
B
s
s
③ 与 曲线对称，交点两侧，两条曲线明显张开。
A
B
s
s
第三十九页，共146页。
当薄脉为直立高阻脉时：
两条联曲合线剖也面有法一交点曲S，线但右交图点。 左 ，此侧交点>称为,联交合点sA剖右面侧法sB 的“< 反 交点”；且sA 反交sB点不明显，而且
两条曲线近于重合。
第四十页，共146页。
地球物理勘探电法电磁法
第一页，共146页。
什么是电法勘探： 它是以岩、矿石的电学性质（如导电性）差异为基础，通过观
测和研究与这些电性差异有关的（天然或人工）电场或电磁场分布 规律来查明地下地质构造及有用矿产的一种物探方法，称为“电法” 。
第二页，共146页。
电法勘探的特点：可用“三多”、“两广”来慨括
下某一深度范围内不同电性物质沿水平方向的分布情况。
分类： 电阻率法
联合剖面法
中间梯度法
对称剖面法 偶极剖面法
第三十六页，共146页。
（一）联合剖面法
1、装置特点及 ρs 公式
物探电法勘探
1 2
水平三层电测深曲线类型图 H型: 1 2 3 Q型: 1 2 3
A型: 1
2 3
K型: 1 2 3
水平二层电测深曲线量板 及其使用
水平三层电测深曲线量板
3、电测深曲线的解释 （1）电测深曲线类型分析 （2）电测深曲线特征研究 （3）断层在电测深曲线上的反映 （4）电测深曲线的定量解释 4、电测深定性图件的绘制及解释 （1）曲线类型图 （2）等视电阻率断面图 （3）等视电阻率平面图 5、电测深法的应用
（5）岩石电阻率与压力的关系 • 岩石原生结构破坏是压力作用下岩石性质变化的主要原因。根 据压力特征，这种破坏可能是岩石的压实，孔隙收缩，颗粒接 触面积的增大，形成裂隙组，或是个别区域之间粘结性减小等 等。 • 静水压力对岩石的压实作用最大，在静水压力作用下，岩石内 出现残余变形，从而使孔隙度降低。此时压力对岩石电阻率的 影响与岩石内液体和气体的含量有关，往往随压力的增大，干 燥或者稍许含水岩石的电阻率减小，这是由于孔隙度降低、颗 粒间接触良好的原因。 除此之外，岩石中孤立的含水孔隙在 压力作用下闭合并形成连续的导电通路，也会使其电阻率减小。 对于大多数岩石，当单轴压力由10Mpa增加到60Mpa时，可观测 到岩石电阻率的剧烈变化。但是，某些粘土在压力作用下，由 于孔隙中的水分被挤出，含水孔隙通道的截面缩小，从而使其 电阻率增大。 • 相反，在应力弱化作用下，岩石颗粒之间内部粘结性降低，致 使岩石强度变小，岩石可碎性增强。当岩石内部裂隙发育但裂 隙不充水时，岩石电阻率会增大，若裂隙充水，岩石电阻率会 显著减小。
对称四极装臵 （AMNB）：
特点：AM=BN，取MN中点为记录点。
AM AN K AB MN U MN AB s K AB I
第三章 电法勘探：充电法和自然电场法(4)
V + 0
V
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-
---+ + + + ++ + +
++ + V + 0
--V + 0
裂隙渗透电场
上升泉电场
山地电场
-++ 地下水补给河水
+ ++ + + + 河水补给地下水
勘查地球物理概论
第三章 电法勘探
第二节 充电法和自然电场法
一、充电法
什么是充电法： 对地面上、坑道内或者钻孔中已经揭露的良导体直 接充电，以解决某些地质问题的一种电法勘探方法。 充电法的提出： 详查及勘探阶段，良导性地质体有露头但不知道其分 布情况，如矿体是否相连；矿体走向、产状；盲矿； 地下水流速、流向；滑坡
在充电体表面附近，电 位面的形状与充电体的 形状一致。远离充电体， 等位面趋于圆形。
电位V为对称曲线；电 位梯度ΔV /ΔX为反对称 曲线，即在充电体顶部 中心，电位梯度为零， 其正、负极值对应于充 电体边缘部分。
2、脉状体倾斜时，电位曲线及电位梯度曲线均不对称
电位曲线的极大点与电位梯度的 零值点均向倾斜方向位移。电位 曲线在倾斜一边曲线平缓，在倾 斜相反方向曲线较陡；电位梯度 曲线在倾斜一边曲线平缓，梯度 绝对值小；在倾斜相反方向曲线 陡，梯度绝对值大。
自然电场法——通过研究自然电场在地面的分布 规律来解决地质问题的一种电法勘探方法。
常见的自然电场有两类：
呈区域性分布的不稳定的电场—大地电磁场 （与地壳表层构造有关）；
2自然电场法
梯度法：同时移动MN，记录点为MN的中点。 成果：绘制平面图，剖面图等（等值线图）。 三．自然电场的应用 1．测定浅层地下水流向 用过滤电场的原理，以O为中心
测M1N1……M4N4绘制成右图,长 轴为地下水流向 。
2．扩散电场 当两种岩层中溶液的浓度有差别时，就会在溶
液之间形成离子迁移，从而产生扩散电位差，即形 成扩散电场。电位差的大小与离子迁移能力和速度 有关，扩散电场的数值很少，通常扩散电场与过滤 电场同时产生，因此，扩散电场很难观测到。
3．氧化还原的自然电场 金属导体由于在一定条件下，
如水位以上氧化而水位以下不 与空气接触而还原；氧化后失 电子而带正电荷，其围岩带得到电子而带负电荷， 在水下还原环流正好相反，形成上下符号相反的电 位跳跃，于是形成电位差而产生电流。
在井下探测时影响因素较多，铁轨、金属支架、井
下电机、地下巷道积水、煤层都有影响，再则空间
有限，也不能完全利用地表达的解释方法。巷道一
般2.8m宽3m高，而工作面高度小、宽度大，一般认
为AB/2＜5 m时可视为半空间曲线，AB/2＞15~20应
为全空间曲线，根据模拟试验曲线，提出了巷道及
影响系数KD的经验公式：
仪器
地面
在内蒙古乌力吉进行野外勘探
内蒙古额济纳旗EH-4野外勘探
EH－4电导率成像系统
四川成都彭州宝山村白水河EH-4勘测剖面
六．矿井隧道电法 矿井电法与地面电法原理相同，但地面是半空
间（空气ρs→∞）而井下或隧道中不完全如此，电流 也可以顶板，侧帮等流动。
70年代，前苏联顿巴斯等在煤矿开展了一个电 法试验，并研制防爆仪器，国内煤科院，中国矿业 大学专门进行了研究。我国大部分煤矿地下水都有 比较大。因此查明导水构造或导高是很有必要的， 超前探测也是很有必要的。