电法勘探基本原理、常用方法及发展简介资料共50页
电法勘探基本原理、常用方法及发展简介资料 共51页
２、能够选用多种电极排列方式进行测量，可以获得丰 富的有关地电断面的信息；
３、野外数据采集实现了自动化或半自动化，提高了数 据采集速度，避免了手工误操作。
此外，随着地球物理反演方法的发展，高密度电法资料的 电阻率成像技术也从一维和二维发展到三维，极大地提高 了地电资料的解释精度。
计算公式如下：
Rs/L
注
(U/I)(s/L)(.m)
电阻率(ρ )单位是欧姆·米，记作Ω ·m。 用电导率σ 表示时，其单位为西门子每米，记作s／m。 电导率和电阻率互为倒数，成反比性。
a、矿物的电阻率
固体矿 物按导 电机理 分为：
各种天然金属均属于金属导体 金属 导体 较重要的天然金属有自然金和
电法勘探利用岩石、矿石的物理参数，主要有电阻率 （ρ）、导磁率（μ）、极化特性（人工体极化率η和面极 化系数λ、自然极化的电位跃变Δε）和介电常数（ε）。
电阻率法的基础知识
1、岩土介质的电阻率
在电法勘探中，用来表征岩、矿石导电性好坏的参数为电 阻率(ρ)或电导率(σ=1/ρ)。从物理学中已知，当电流垂直流过 单位长度、单位截面积的体积时，该体积中物质所呈现的电阻 值即为该物质的电阻率。
电法勘探的方法
按场源性质可分为人工场法（主动源法）、天然场法（被 动源法）； 按观测空间可分为航空电法、地面电法、地下电法； 按电磁场的时间特性可分为直流电法（时间域电法）、交 流电法（频率域电法）、过渡过程法（脉冲瞬变场法） ； 按产生异常电磁场的原因可分为传导类电法、感应类电 法； 按观测内容可分为纯异常场法、总合场法等。
地壳是由不同的岩石、矿体和各种地质构造所组成，它 们具有不同的导电性、导磁性、介电性和电化学性质。根 据这些性质及其空间分布规律和时间特性，人们可以推断 矿体或地质构造的赋存状态（形状、大小、位置、产状和 埋藏深度）和物性参数等，从而达到勘探的目的。
电法勘探技术方法、原理及应用研究进展
电法勘探技术方法、原理及应用研究进展摘要：随着大数据技术、云计算技术、物联网技术、人工智能等技术的快速发展，模拟计算和数字判读技术逐步普及，异常的物质分辨率、定性和定量表达水平不断提高。
同时，作为地球物理勘探的一种方法，由于环境条件的复杂性和多样性，由于电法勘探的不确定性很大，因此在许多情况下，单独电法勘探无法做出准确的地质环境陈述。
只有灵活运用遥感技术、地质环境、地质勘查、地球化学勘查等相关信息进行综合表达和分析，才能进一步得出准确的结论。
关键词：电法勘探技术；方法；原理；应用1电法勘探方法在水文和工程地质中的应用概况社会发展、社会和经济发展以及对资源市场的日益增长的需求，使国家在矿产开发和工程建设方面的支出增加，水文和工程地质勘探相关工作的效率和效果要求也越来越高，自主创新，应用于不同行业。
电法勘探是地球物理学中一门具有多种方法的分支学科，在现阶段具有最强大的实用性。
它是一种地质工程方法，通过利用材料中存在的电荷差的电学特性，岩层的磁吸收和电极化特性。
除广泛应用于水文和工程地质勘探外，它在考古学、自然灾害控制、生态环境保护和矿产资源开发等方面也发挥着重要作用。
我国电法勘探方法的应用和推广有着悠久的发展历史，在理论基础和方法的技术和实际应用方面取得了较好的发展趋势试验结果。
然而，与资本主义国家相比，其水平仍存在一些差异。
特别是，紧紧围绕中国社会的实际情况，作为能源消费强国，中国仍处于社会主义社会的初级阶段。
社会发展、社会和经济发展在很大程度上取决于初级和中级的机械制造业，并严重依赖能源消耗。
然而，当前的国际竞争在很大程度上实际上是电能和资源的竞争。
因此，中国从党的十八大开始逐步提出了绿色发展理念的国策，并勇于探索改善国际交流、提高能源利用效率、资源循环利用等途径和手段，积极探索加强绿色探索的发展趋势，国家资源的开发和设计。
近年来，随着信息内容智能化技术的发展，探索技术也逐渐得到自主创新和完善。
电法勘探基础知识以及应用
●如何区分矿与非矿异常，成了激电的拦路虎，为此开展了频谱激电 SIP 研究；
时间域激发极化法
时间域激电法测量参数
视极化率 s
视充电率 M s
视极化率公式
视充电率公式
视充电率是测量断电后某一时间段的积分面积
延迟时间
t2
t1
V2
.dt
Ms t2 t1 (%) V
t1
V2.dt
Ms t1
(ms)
V
时间域激电法极化率测量方式的发展
从点测到面积 从面积到全域
·
｛交流激法极化法
复电阻率法（CR） Complex Resistivity
频谱激电法（SIP） spectral Induced Polarization
什么是SIP和CR？
测量装置：与常规激电法相同，但多用偶极-偶极
供电电流：超低频交流电（f=10-2~n102)
~
观测内容：交变供电电流 I ~ MN极间电位差 V (i )
•感应类的电磁法，如MT、AMT、CSAMT、WEM 、MTEM 等探测深度可达几千米，
•下面介绍感应类电磁法
感应类
利用地中涡旋感应电流的一类方法
TEM法和C
TEM （瞬变电磁法）
概述
● 1920年法国科学家C.施伦姆贝格首次发现了激发极化现象；
●奇怪的是C.施伦姆贝格的这一发现竟然15年无人过问，甚至连他本人也不打算 利用自己的这一成果；
电法勘探原理
电法勘探原理电法勘探原理呀，这可真是个神奇又有趣的东西呢！你想啊，我们就好像拿着一把神奇的钥匙，去打开地球内部秘密的大门。
电法勘探呢，简单来说，就是利用电能来探测地下的情况。
这就好比我们在黑暗中拿着手电筒去寻找东西，只不过这个手电筒可高级多啦！它能让我们看到地下的各种结构、矿体啥的。
比如说吧，地下有不同的岩层、矿体，它们的导电性可不一样哦。
就好像不同的水果，有的甜，有的酸。
电法勘探就是通过测量这些导电性的差异，来推断地下的情况。
那它具体是怎么工作的呢？嘿嘿，这就像是一场奇妙的冒险。
我们会在地面上布置一些电极，然后通过这些电极向地下发送电流。
电流在地下传播的时候，遇到不同的物体就会有不同的反应。
然后呢，我们再测量这些反应，就能知道地下都有些啥啦！你说这神奇不神奇？这就好比我们给地下的世界打了个电话，然后根据它的回应来了解它。
如果地下有个大矿体，就像有个大宝藏在那里等着我们去发现呢！有时候我就想啊，要是没有电法勘探，我们得费多大的劲儿才能找到那些隐藏在地下的宝贝呀！它就像是我们的眼睛，让我们能看到地下那些看不见的东西。
而且电法勘探的应用可广泛啦！不只是找矿，还能用来探测地下水、地质构造啥的。
就像一个万能的工具，啥都能搞定。
你想想看，要是工程师们没有这个好帮手，那得走多少弯路呀！他们得像无头苍蝇一样到处乱撞，还不一定能找到想要的东西呢。
电法勘探就像是给我们打开了一扇通往地下神秘世界的窗户，让我们能一探究竟。
它让我们对地球有了更深入的了解，也为我们的生活带来了很多好处。
所以呀，电法勘探原理可真是个了不起的东西！它让我们能更好地探索这个神奇的地球，发现那些隐藏在地下的秘密和宝藏。
我们真应该好好感谢那些发明电法勘探的科学家们，是他们让我们的探索变得更加容易和有趣啦！。
电法勘探简介
什么是电法勘探？电法勘探（electrical prospecting）是根据岩石和矿石电学性质（如导电性、电化学活动性、电磁感应特性和介电性，即所谓“电性差异”）来找矿和研究地质构造的一种地球物理勘探方法。
它是通过仪器观测人工的、天然的电场或交变电磁场，分析、解释这些场的特点和规律达到找矿勘探的目的。
电法勘探分为两大类。
研究直流电场的，统称为直流电法，包括有电阻率法、充电法、自然电场法和直流激发极化法等；研究交变电磁场的，统称为交流电法，包括有交流激发极化法、电磁法、大地电磁场法、无线电波透视法和微波法等。
按工作场所的差别，电法勘探又分为地面电法、坑道和井中电法、航空电法、海洋电法等。
电法勘探的发展历史电法勘探方法可以追溯到19世纪初P.Fox在硫化金属矿上发现自然电场现象，至今已有100多年的历史。
我国电法勘探始于20世纪30年代，由当时北平研究院物理研究所的顾功叙光生所开创。
经过70余年的发展，我国的电法勘探无论在基础理论、方法技术和应用效果等方面都取得了巨大的进展，使电法成为应用地球物理学中方法种类最多、应用面最广、适应性最强的一门分支学科。
同时，经过广大地球物理工作者不懈努力，在深部构造、矿产资源、水文及工程地质、考古、环保、地质灾害、反恐等领域，电法已经和正在发挥着重要作用。
限于篇幅，本文仅对其中几种主要方法，如：高密度电法、激发极化法、CSAMT等作简要介绍，并就这些方法在水文和工程地质中的应用进行阐述，供广大水文和工程地质、工程物探人员参考电法勘探原理电法勘探是根据岩石和矿石电学性质（如导电性、电化学活动性、导磁性和介电性，即所谓“电性差异”）来找矿和研究地质构造的一组地球物理勘探方法。
它是通过仪器观测人工的、天然的电场或交变电磁场，分析、解释这些场的特点和规律，达到找矿勘探的目的。
电法勘探分为两大类研究直流电场的，统称为直流电法，就是研究与地质体有关的直流电场分布特点和规律来找矿和解决某些地质问题，包括电阻率法、充电法、自然电场法和直流激发极化法等研究交变电磁场的，统称为交流电法，就是研究与地体有关的交变电磁场的建立、分布、传播特点和规律来找矿和解决某些地质问题。
《电法勘探原》课件
三维成像技术
多学科综合解释
结合地质、地球化学等多学科数据进 行综合解释，提高勘探成果的可靠性 。
采用三维成像技术对地下结构进行可 视化展示，提高数据解释的直观性。
05
电法勘探的挑战与 对策
复杂地形与地质条件的挑战
挑战
电法勘探面临复杂地形和地质条件的挑战，如山地、丘陵、沙漠、沼泽等，这些地形和地质条件可能影响电法勘 探的精度和可靠性。
技术创新与进步
新型探测技术
随着科技的不断进步，电法勘探将采用更先进的新型探测技术， 提高勘探精度和深度。
地球物理反演
利用高性能计算机进行地球物理反演，提高数据解释的准确性和可 靠性。
人工智能与机器学习
人工智能和机器学习技术将被应用于电法勘探中，实现自动化数据 处理和异常识别。
智能化与自动化
自动化数据采集
对策
采用高精度探测技术和设备，如高精 度磁力仪、高分辨率地震仪等，以提 高电法勘探的精度。同时，加强技术 研发和创新，推动电法勘探技术的不 断进步和发展。
THANKS
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对策
采用先进的测量技术和数据处理方法，如全站仪测量、三维激光扫描、多频电磁测深等，以提高测量精度和可靠 性。同时，加强地质调查和资料收集，了解地形和地质特征，为电法勘探提供更准确的基础数据。
数据处理与解释的挑战
挑战
电法勘探数据处理与解释涉及到多个学科领 域，如数学、物理、地质等，数据处理和解 释的难度较大。此外，由于电法勘探数据量 大、种类繁多，如何有效地处理和解释这些 数据也是一大挑战。
01
通过智能化传感器和控制系统，实现自动化数据采集，提高工
作效率。
数据处理智能化
02
利用人工智能技术对数据进行自动处理和解释，减少人工干预
环境与工程物探之电法勘探介绍课件
1
案例背景：某地区地质构造复杂，需要进行地质构造探测
应用领域：广泛应用于地质灾害预警、地下水资源勘探等领域
电法勘探方法：采用电阻率法、激发极化法等电法勘探方法
探测结果：成功探测出地下地质构造，为工程设计提供依据
4
3
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
矿产资源探测
案例一：某地区金矿探测
案例二：某地区铜矿探测
案例五：某地区稀土矿探测
案例四：某地区煤矿探测
案例三：某地区铁矿探测
案例六：某地区石油探测
技术进步
仪器设备：更加轻便、高效、智能化
数据处理：更加快速、准确、自动化
勘探方法：更加多样化、适应性强
应用领域：更加广泛，如地下水、矿产、地质灾害等
01
02
03
04
应用领域拓展
地质灾害监测与预警
地下水资源勘探与评价
城市地下空间探测与规划
工程地质勘察与评价
03
电离层反射法：利用电离层反射信号进行勘探，如地震勘探、地磁勘探等
04
电法勘探应用
地质勘探：用于寻找矿产、地下水资源等
工程勘察：用于确定地下结构、地下障碍物等
环境监测：用于监测地下水污染、土壤污染等
考古研究：用于寻找地下文物、古墓等
城市规划：用于评估地下空间开发利用可行性
灾害预警：用于监测地质灾害、地震等
02
电法勘探的主要方法有电阻率法、激发极化法、电磁感应法等。
03
电法勘探的优点是无污染、速度快、成本低，可以广泛应用于地质调查、矿产勘探、工程勘察等领域。
04
电法勘探方法
电阻率法：通过测量地层电阻率来推断地下地质构造
01
自然电场法：利用天然电场进行勘探，如磁力勘探、重力勘探等
电法勘探的原理及应用
电法勘探的原理及应用1. 什么是电法勘探电法勘探是一种利用地下电阻率差异揭示地下地质体结构及构造的地球物理勘探方法。
它通过测量地下电阻率的变化，获得地下地质体的结构信息，并进一步研究地下资源的分布情况。
2. 电法勘探的原理电法勘探基于地下地质体的电阻率差异，利用电流在地下的传播以及产生的电位差进行测量和分析。
通常，勘探者在地面上或井下放置电极，通过施加电流使地下发生电场，并测量电位差。
根据测量数据，可以计算得到地下地质体的电阻率，进而分析地下结构。
3. 电法勘探的应用电法勘探在地质勘探、矿产资源勘查、水文地质调查、环境工程、地下水资源评价等领域有着广泛的应用。
以下列举几个常见的应用场景：3.1 矿产资源勘查电法勘探在矿产资源勘查中起到重要的作用。
通过测量矿区地下的电阻率差异，可以发现矿体的存在以及矿体与围岩的边界情况。
这对于确定矿体的规模、形态以及储量估算都具有重要意义。
3.2 水文地质调查电法勘探在水文地质调查中也得到了广泛的应用。
通过测量地下不同地层的电阻率差异，可以揭示地下含水层的分布和性质。
这对于确定水资源的储量、流向以及开采潜力都具有重要意义。
3.3 环境工程电法勘探在环境工程中的应用越来越广泛。
通过测量地下结构的电阻率差异，可以评估地下储存物质的位置、分布以及迁移路径，为环境污染的治理和地下储存设施的选择提供重要参考。
3.4 地下水资源评价电法勘探在地下水资源评价中也是一种常用的方法。
通过测量地下地质体的电阻率，可以揭示地下地质体的结构和性质，进一步评价地下水储量、水质以及地下水动态变化，为合理开发和管理地下水资源提供依据。
4. 电法勘探的优势和局限性4.1 优势•非破坏性：电法勘探无需在地下进行钻探等破坏性操作，可以有效避免对环境的破坏和人员安全的威胁。
•高效快速：电法勘探操作简便，数据采集和分析速度较快，能够快速获取地下结构信息。
•成本较低：相比其他地球物理勘探方法，电法勘探设备和操作成本相对较低，具有较高的经济性。
电法勘探的基本原理
（1）金属导体（电子导体）
各种天然金属均属于金属导体。较重要的 自然金属有自然金和自然铜，其电阻率值均很 低，自然金的电阻率约为 2×10-8 欧姆·米， 然铜的电阻率约为1.2×10-8~3×10-7欧姆·米。 此外，石墨这种具有某些特殊的电子导体性质 的非金属也具有很低的电阻率，其值小于 10-6欧姆·米。
常见岩石电阻率值的分布范围曲线
由图可见，一般而言，火成岩与变质岩的电阻率 值一般较高，通常在102~105 欧姆·米；沉积岩电阻 率值一般较低，如粘土的电阻率约为100~101欧姆· 米，砂岩的电阻率约为102~103欧姆·米，多孔灰岩 的电阻率较低，而致密灰岩的电阻率则较高些。
影响岩矿石电阻率的因素
来表示岩层的各向异性程度。由于ρn >ρt，所
以各向异性系数λ总是大于1的。
岩石名称
λ
岩石名称
λ
层状粘土 1. 02~1.05 泥质板岩 1. 1~1.59
层状砂岩 2. 1~1.6 泥质页岩 2. 41~1.25
石灰岩
考：电法勘探相对于其他方法的优势？ 探测对象与围岩间的物性差异是地球物理方法的 应用前提 重力勘探：物性差异<101 磁法勘探：物性差异<103 地震勘探：物性差异<101 电法勘探：物性差异<1010 物性的巨大差异有助于电法勘探发现地下岩矿石的
不难理解，一般比较致密的岩石，孔隙度较 小，所含水分也较少，因而电阻率较高；结构比 较疏松的岩石，孔隙度较大，所含水分也较多， 因而电阻率较低。
电阻率与水溶液矿化度的关系
岩矿石的电阻率与其水溶液矿化度有密切的 关系。地下水的矿化度变化范围很大，淡水的矿 化度约为 10-1g/L，咸水的矿化度则可能高达10g/L 。显然，由于水溶液是离子导电，岩石中所含水 溶液的矿化度越高，其电阻率就越低。
电法勘探介绍
随着人们对物探方法认识、认知程度的提高，物探方法 因其高效、无损等特点会在各境的适应性、解决地质问题的 可靠性采集智能化、高效、适 应各种条件、数据量越来越大
电磁法的类型比较多，不下几十种，类型多的原因有如下三个方面: ➢ 场源的种类多：建立一次场的场源，可分为人工场源和天然场源两大类。
人工场源： （1）连续波场或谐变场（低于数万赫兹）：连续波场可分为回线场、动源偶极场、半定源 偶极场和长导线场，偶极场又有近区（感应区）和远区（波区）之分； （2）瞬变脉冲场：瞬变脉冲场也有回线场和偶极场； （3）辐射场：辐射场主要按波段分，目前已利用的有长波电台的辐射场；频率范围为10k －400k，地下井中透视的发射场，频率范围在1.5－200Mhz以及雷达波。 天然场源：天然音频磁场和大地电磁场。
➢二维软件已越来越多、三维 软件正在发展
➢大量的数据+三维处理解释 软件==精度、准确性提高
Receiver
Transmitter coil attached to lattice frame
电法勘探的应用
电法勘探——传导类电法（直流）
一、电阻率法的基础知识 二、电测剖面法 三、电测深法 四、充电法 五、自然电场法 六、激发极化法
电法勘探的基本实质与主要内容
2．电法勘探的主要研究内容是什么？
➢ 目标体产生的地球物理场的分布特征
—— 正演理论 ➢ 观测地球物理场的技术方法
—— 仪器、技术措施 ➢ 地球物理异常信息识别
—— 数据处理 ➢ 地球物理异常解释
—— 反演理论
电法勘探的分类
电法勘探的种类很多，一般有以下几种分类方法： 一、按观测空间或观测的场所：航空电法、地面电法、海洋电法、地
电法勘探-基础知识
目录
• 电法勘探概述 • 电法勘探的基本方法 • 电法勘探的步骤与流程 • 电法勘探的优缺点 • 电法勘探的发展趋势与展望
01
电法勘探概述
定义与特点
定义
电法勘探是一种地球物理勘探方法， 通过研究地壳中岩石的电学性质差异， 来探测地下的地质构造和矿产资源。
特点
电法勘探具有高精度、高分辨率和高 效率的特点，能够快速准确地确定地 下地质体的位置和形态，为矿产资源 开发和地质灾害防治提供重要的依据。
02
电法勘探过测量地下岩层电阻率差异来推断地质构造的方法。
详细描述
电阻率法利用地下岩层电阻率的差异，通过布置电极，测量电位差，计算电阻率，从而推断地下的地质构造和岩 层分布。该方法适用于不同岩性、不同水文地质条件的勘探。
激发极化法
总结词
利用岩石激电效应来探测地下电化学活动和地质构造的方法 。
电磁法
总结词
利用电磁感应原理进行地质勘探的方法。
详细描述
电磁法通过向地下发送交变磁场，利用电磁感应原理，测量磁场和电场的变化，推断地下的地质构造 和岩层分布。该方法适用于金属矿、油气田等领域的勘探。
03
电法勘探的步骤与流程
现场踏勘与资料收集
确定勘探目标
了解勘探目的、任务和要求，明确勘探目标和范 围。
应用领域
矿产资源勘探
电法勘探在矿产资源勘探中应用广泛，可以用于寻找金属矿、非 金属矿和石油等资源。
地质构造研究
通过电法勘探可以研究地壳中的断裂、褶皱等地质构造，为地震预 测、工程地质和环境地质等领域提供重要信息。
地下水勘察
电法勘探也可以用于地下水勘察，通过研究地下水层的电性特征， 可以确定地下水资源的分布和储量。
电发勘探原理与方法
电法勘探原理与方法电法勘探是以地壳中岩（矿）石的电（磁）性质的差异为主要的物理基础，利用电（磁）场（天然和人工的）的空间和时间的分布规律，研究地质构造和寻找有用矿产的一组地球物理勘探方法。
物理基础：岩、矿石的导电性、激电性（电化学特性），介电性、导磁性。
方法：（1）天然场法----自然电场法（2）人工场法：直流电法、交流电法、电磁场法目前的分类方法主要是分为两大类：（1）传导类电法；（2）感应类电法传导类电法：是以地中传导电流（交、直流、天然、人工）为主的工作方法。
感应类电法：利用地中涡旋感应电流为主的工作方法。
本文主要讲述传导类电法，其分为两大类：电阻率法、激电法。
方法各有五种：电剖面法、中间梯度法、电测深法、充电法、自然电场法。
自然电场法只用MN两测量电极观测在解决地质问题时视地质任务的需要而选定用什么方法。
取决于合理选择方法、技术外，还决定于是否与其它物探方法（磁、重等）和化探以及地质钻探等多种相邻学科勘探手段的密切配合。
主要原因是地球物理场的异常是多解的，单独用一种方法是不易获得肯定的地质结果的。
一、电阻率法1、岩（矿）石的电阻率电阻率法的物理前提是岩（矿）石的电阻率差异。
物质异电的方式有两种：1电子导电：电阻率取决于其中自由电子的数量。
2离子导电：电阻率取决于溶液的性质和浓度。
从矿物、岩石的电阻率来看可用电阻率法寻找金属硫化矿床（浸染性除外）以及含水断裂破碎带，岩脉（石英脉、伟晶岩脉）等与这些地质体有关的矿产资源。
2、工作方法及类型①电剖面法：电剖面法：是探测地下大至同一深度范围内，导电性有差异的地质体沿剖面方向分布情况。
简言之是横向探测地下大至同一深度范围内视电阻率的变化。
工作方法：AMNB四个极，同时移动即K值不变。
电剖面法所解决的主要地质问题：陡倾的层状或脉状的低阻或高阻地质体，寻找金属矿体，划分接触带，配合地质填图，为水文工程、工程地质工作解决含水断裂破碎带等问题。
②联合剖面法：AMN ∞MNB 的联合。
电法勘探综述
电法勘探如何分类? 物探方法中，精度最高
的是哪种方法？
4、电法勘探的分类
电法勘探是应用地球物理学中方法种类最 多，应用面最广的一种方法。因此，电法勘探 的方法种类很多，分类方法也不尽相同。在以 往的教科书中，有的将其分成直流电法和交流 电法两大类；有的则将其分成传导类电法和感 应类电法两大类；也有的又不分类。
地质雷达实例之： Groundvue 1U
通过Groundvue 1U测量出来 的６跟管子（如上图）在软 件中可以处理后做深度切片， 能很直观的反映出管子位置 和走向．
英国GV系列高精度地质雷达
地质雷达工作原理
一个脉冲子波
s D
T=2*sqrt(D^2+s^2)/v
地质雷达之： Groundvue１
Groundvue 1是操作界面友 好而且很容易操作使用的设备。 其天线中心频率为400MHz，频 率范围为200-700MHz。
单人即可完成所有测量任务， 雷达体积小巧，轻便。
内容提要
1、电法勘探的概念 2、电法勘探简史 3ห้องสมุดไป่ตู้电法勘探在我国的发展 4、电法勘探的分类 5、课程学习计划及安排
1、电法勘探的概念
理论基础： 电磁场理论
研究对象： 矿产资源或地质构造等
前提条件： 研究对象与围岩存在电性差异
电性参数主要有哪些?
电性参数
电阻率ρ 激发极化率η 介电常数ε 导磁率μ 电化学活动性
系统的电法勘探主要是在新中国成立后才 逐步发展起来，并在深部构造、固体矿产、石 油、水文和工程以及环境等各个领域的勘测调 查中发挥了重要作用。
早在20世纪50年代末，我国就开始了激发 极化法的实验研究，当时是以直流(时间域)激 电法为主，发展了短导线测量和近场源激电法 等。
地球物理勘探---电法勘探
和研究与这种电性差异有关的电场和电磁场的分布特点和变化
规律，来查明地下构造或寻找有用矿产的一类地球物理勘探方 法。
2 特点： 可用“三多”、“两广”来概括 三多： ①可利用的物 性参性多
导电性（ρ或σ） 电化学活动性（η） 介电性（ε） 导磁性（μ） 直流电（稳定场） 人工场源
1、一个点电源的电场 在距点电源A为rAM的M点的电流密 度为： I r j 2 2rAM r 根据微观欧姆定律得到M点的场强为：
I r E j 2 2rAM r
由于任一点的电位只与该点到场源的 距离有关，则得：
I dU E dr dr 2 2r
由法国数学家皮埃尔-西蒙· 拉普拉斯首先提出而得名。求解 拉普拉斯方程是电磁学、天文学和流体力学等领域经常遇到的一 类重要的数学问题，因为这种方程以势函数的形式描写了电场、 引力场和流场等物理对象（一般统称为“保守场”或“有势场”） 的性质。
点电源的场 为了研究方便，首先将条件理性化：假定大地是水平的， 且与不导电的空气相接触，地下介质充满整个下半空间，电阻 率在介质中处处相等，即其导电性质与空间方向无关——“均 匀各向同性半空间”。
③湿度（含水量） 湿度对岩石的电阻率有很大的影响，含水岩石的电阻率 远比干燥的岩石低，因此同一区域雨后观测到的电阻率会大 大降低。 ④温度 温度的变化会引起水溶液中离子活动性的变化，因此岩 石中水溶液的电阻率也将随温度的升高而降低，在地热勘探 中，正好是利用这一特征来圈定地热异常的。而冬季勘探时， 地下岩石中的水溶液冻结会呈现极高的电阻率，应予以重视。
⑥矿化度 水溶液的电阻率与其矿化度有密切的关系。地下水的矿化 度变化范围很大，淡水的矿化度约为0.1g/L，咸水的矿化度则 高达10g/L。显然，岩石中所含水溶液的矿化度越高，其电阻率 就越低。因此，在岩性变化不大的条件下，有可能在地面和井 中应用电阻率的差异来划分有咸、淡水的层位。
电法勘探基本原理、常用方法及发展简介资料
a、矿物的电阻率
各种天然金属均属于金属导体 金属 导体 较重要的天然金属有自然金和 自然铜，其电阻率值均很低
固体矿 物按导 电机理 分为：
半 导 体 大多数金属矿物均属于半导体
二极装置AM
na
B、N极接无穷远
三极装置AMN
na
a
B极接无穷远
三极装置ABM
a
na
N极接无穷远
偶极装置ABMN
a
na
a
变 断 面 扫 描 测 量 装 置
固定断面扫描测量数据点分布示意图
A
电极 a
M
N
B
N=1 N=2 N=3 N=4
N=16
滚动断面扫描测量数据点分布示意图
电极 a
N=1 N=2 N=3 N=4 N=5 N=6 N=7 N=8 N=9 N=10 N=11 N=12 A M
电法勘探分类
直流电法
电测深 电剖面 剖面图 (多测道/复合剖面) 断面图
天然场
人工场
电阻率法
充电法
自然电场法
电测深
电剖面
Hale Waihona Puke 电法勘探分类交流电法 交变场
人工场
天然场
甚低频法
变频电磁测深法
无线电波透视法
大地电磁场法
高密度电法
高密度电法实际上是集中了电剖面法和电测深法，其 原理与普通电阻率法相同，所不同的是在观测中设置 了高密度的观测点，是一种阵列勘探方法。关于阵列 电法勘探的思想源于20世纪70年代末期，英国人设计 的电测深偏置系统就是高密度电法的最初模式，20世 纪80年代中期日本借助电极转换板实现了野外高密度 电法的数据采集。 我国是从20世纪末期开始研究高密度电法及其应用技 术，从理论方法和实际应用的角度进行了探讨并完善， 现有中国地质大学、原长春地质学院、重庆的有关仪 器厂家研制成了几种类型的仪器。
电法勘探仪器的工作原理
电法勘探仪器的工作原理
电法勘探仪器的工作原理是利用地下介质的电阻、接地电阻和极化现象等特性，通过在地表施加交流电场或直流电场，并测量地下的电位差或电流来获取地下介质的信息。
电法勘探仪器通常由电源、电极系统和测量仪器三部分组成。
电源提供交流电源或直流电源，用于产生恒定的电场。
电极系统包括发射电极和接收电极，发射电极通过电源施加电场，而接收电极用于测量地下介质对电场的响应。
测量仪器用于测量电位差或电流，并将测量结果进行处理和分析。
在电法勘探中，常用的电流注入方法包括直流法、交流法和脉冲法。
直流法主要利用地下介质的电阻特性，通过在地表施加恒定的直流电场，测量地下的电位差来推断地下介质的电阻分布情况。
交流法则利用地下介质的电容和电感特性，在地表施加交变电场，测量地下的电位差和电流相位差，从而得到地下介质的电阻和电容、电感等参数。
脉冲法主要利用地下介质的极化现象，通过在地表施加短暂的脉冲电场，测量地下的电位差的变化，以探测地下的电导率变化。
根据测量结果，电法勘探仪器可以推测地下介质的电阻率分布、岩石类型、地下水含量、矿体位置等信息。
根据勘探的目标和特点，可以选择不同的电法勘探方法、参数和仪器配置，以获得更准确的地下结构和成果。
电法勘探的方法范文
电法勘探的方法范文电法勘探是一种非常重要的地球物理勘探方法，它通过测量地下电阻率的变化来为地质和工程勘探提供有关地下构造和性质的信息。
本文将详细介绍电法勘探的原理、仪器和应用，并讨论其优势和局限性。
电法勘探原理电法勘探基于地下岩石和土壤的电阻率差异。
电阻率是物质抵抗电流传导的能力，通常用欧姆（Ohm）表示。
岩石和土壤的电阻率取决于其成分、孔隙度和水饱和度等因素。
通常，导电性较高的物质（如金属矿石）具有低电阻率，而绝缘性较好的物质（如河流、湖泊和空气）具有高电阻率。
在电法勘探中，通过在地面上设置一对电极（电流电极和测量电极），将一定频率和强度的电流引入地下。
电流从电源电极流入地下，然后从测量电极流出。
在流过地下材料时，电阻率差异引起了电位差的变化。
通过测量这些电位差，可以计算出地下材料的电阻率分布。
电法勘探仪器电法勘探需要使用电法测量仪器，主要包括电源、测量电极、记录器和计算机等设备。
电源提供稳定的电流源，测量电极用于记录电位差。
记录器用于记录测量数据，计算机用于处理数据和绘制地下电阻率剖面图。
电法勘探方法电法勘探主要有直流电法和交流电法两种方法。
直流电法是最常用的电法勘探方法之一、在直流电法勘探中，常用的电阻率测量方法有电阻率剖面法和电阻率测深法。
电阻率剖面法是通过在地面上设置一系列电极，沿特定方向进行电位差测量，从而得到地下电阻率的剖面分布。
常规电阻率测量仪器（例如Wenner排列、Schlumberger排列和双极跨架法）可用于获得地下电阻率剖面。
电阻率测深法是在地下定点处测量电位差来估计该点的电阻率。
此方法通常使用垂直探针电法、文内及红内定位电法和深信号电法等。
交流电法通过在地下引入交流电信号来进行测量，在频率范围内测量电位差。
交流电法可以提供更高的分辨率和更好的数据质量。
常用的交流电法包括大地电磁法（MT）、大地电纳声法（CSAMT）和大地电磁地层法（VES）等。
电法勘探广泛应用于地质和工程勘探领域。