16.电法勘探
电法勘探复习资料
电法勘探复习资料电法勘探复习资料电法勘探是一种地球物理勘探方法,通过测量地下电阻率的变化来推断地下的岩石、土壤和水体的性质。
它在矿产勘探、水资源调查和环境地质调查等领域具有广泛的应用。
本文将为大家提供一些电法勘探的复习资料,帮助大家更好地理解和掌握这一方法。
一、电法勘探的原理电法勘探利用电流在地下传播的特性来推断地下介质的性质。
在电法勘探中,我们通常使用电极将电流引入地下,然后测量地下电位差。
根据欧姆定律,电流与电阻之间存在线性关系。
当电流通过地下介质时,会遇到不同的电阻,从而产生电位差。
通过测量电位差的大小,我们可以推断地下介质的电阻率。
二、电法勘探的仪器和测量方法电法勘探中常用的仪器包括电源、电极和电位差测量仪。
电源用于提供稳定的电流,电极用于引入电流和测量电位差,电位差测量仪用于准确测量电位差的大小。
在实际测量中,我们通常采用不同的电极排列方式。
常见的电极排列方式有直线电极排列、四电极排列和多电极排列。
不同的排列方式适用于不同的勘探目的和地质条件。
三、电法勘探的数据处理方法电法勘探所得到的数据需要进行进一步的处理和解释。
常用的数据处理方法包括曲线拟合、反演和解释。
曲线拟合是将实测的电位差数据与理论模型进行比较,并通过调整模型参数来使两者尽可能接近。
常用的曲线拟合方法有最小二乘法和最大似然法。
反演是根据电位差数据推断地下介质的电阻率分布。
常用的反演方法有正则化反演、模型约束反演和层析反演等。
解释是根据反演结果对地下介质的性质进行解释和分析。
在解释过程中,我们需要考虑地质背景、勘探目的和其他地球物理数据的综合分析。
四、电法勘探的应用电法勘探在矿产勘探中具有广泛的应用。
通过测量地下电阻率的变化,我们可以推断出矿体的位置、形状和性质。
电法勘探在金矿、铜矿、铁矿等矿产勘探中都有重要的应用。
电法勘探也被广泛应用于水资源调查。
地下水的存在和分布与地下介质的电阻率密切相关。
通过电法勘探,我们可以推断地下水的存在和分布,为水资源的开发和管理提供重要的参考。
电法勘探相关知识
电法勘探是地球物理学中的一个重要分支,是电工学、电磁学、电子学及电化学在解决地质找矿及工程地质、环境地质中一门应用科学。
在电法勘探的实践中已被利用的电法性有:描述岩、矿石导电性有的电阻率(ρs);反映岩矿磁性强弱的导磁率(μ),表示岩矿石电化学活动性的极化率(η)和岩石,矿石的介电常数(ε)以及交变电流通过岩,矿石与原一次性之间产生的相位异常等。
电法勘探的找矿原理是基于不同岩石和矿石间电化学性质改变,而引起的电磁场(人工和天然)空间分布状态发生改变。
由些,人们便可利用不同性能的仪器,通过对场的空间和时间分布状态的观测与研究,来勘查矿产资源或查矿产资源或查明地质目标在地壳中存在的状态,从而实现电法勘探的地质目标。
1、从场的来源划分为:天然场法和人工场法。
前者研究的是天然存在地下的电场,电磁场;后者则是对人工建立于地下的电场或电磁场进行观测研究。
2、以场源的性质可划分为:直流电法,交流电法过渡场法和电化学法。
1]直流电法以观测研究稳定电流场空间分布规律的变化为主,也常称为时间域法。
2]交流电法以研究似稳状态电磁场或电磁波的空间分布或频率变化的特点为主,常称为频率域法。
3]过度场法以观测和研究人工电磁场的建立或衰减过渡过程的变化规律为主。
常称为建场法或瞬变法。
第一章直流电法:第一节电阻率法和激发极化法:1、电阻率ρs是描述物质导电性能优、劣的一个电性参数,我们在实际应用中,测得的是视电阻率。
单位(Ωm)欧姆米式中:△V MN是接收电极MN接收到一次场电位。
I AB供电电流,A、B为供电电极,供电电流计算单位为A(安培),M,N为接收电极。
*两个点电源的电场:M点电位U M AB =I*ρs /2π(1/AM –1/BM)N点电位U AB N = I*ρs /2π(1/AN –1/BN)………………………2、各类岩矿(石)及其它的电阻率(ρs)单位欧姆米(Ωm)黄土层0~200 火成岩102~105粘土1~200 变质岩101~105含水砂卵石层50~500 软角岩1~200隔水粘土层5~30 硬页岩10~500雨水>1000 砂-50~1000河水10~100 多孔灰岩100~8000海水0.1~1 石墨片101~103金属类导电电阻率都很低致密灰岩n×1073. 激发极化法(IP法)岩,矿(石)的激发极化性,常将岩,矿(石)的激发极化分为“面极化”和体极化两类。
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
电法勘探原理
电法勘探原理电法勘探是一种利用地下电阻率差异来探测地下构造和岩矿成分的地球物理勘探方法。
它通过在地表施加人工电场,测量地下不同介质对电场的响应,从而获取地下结构信息。
电法勘探原理主要包括电场分布、电流传播、电位分布和测量方法等几个方面。
首先,电场分布是电法勘探的基础。
在电法勘探中,通过在地表布设电极,形成人工电场。
电场的分布受地下介质电阻率分布的影响,不同的地下结构会对电场产生不同的响应。
因此,通过测量地表电场分布的变化,可以推断地下结构的变化。
其次,电流传播是电法勘探的重要环节。
在电场作用下,地下介质中会产生电流。
电流的传播受地下介质电阻率的影响,电阻率高的地层会对电流产生阻碍,而电阻率低的地层则会对电流产生导通。
因此,通过测量地下电流的分布,可以推断地下不同介质的分布情况。
另外,电位分布也是电法勘探的重要内容。
在电场作用下,地下介质中会产生电位。
不同的地下结构对电位的响应也会有所不同。
通过测量地表的电位分布,可以推断地下不同介质的分布情况。
除了以上几个基本原理外,电法勘探还涉及到一些测量方法,如大地电阻率法、大地电磁法、大地电磁测深法等。
这些测量方法在实际勘探中有着不同的应用场景和适用范围。
总的来说,电法勘探原理是通过在地表施加人工电场,利用地下介质的电阻率差异来探测地下结构的一种地球物理勘探方法。
它在矿产勘探、地质灾害预测、水资源勘探等领域有着广泛的应用。
通过深入理解电法勘探的原理,可以更好地指导实际勘探工作,提高勘探效率和准确性。
在实际应用中,需要根据具体的勘探目标和地质条件,选择合适的电法勘探方法,并结合其他地球物理勘探方法进行综合应用,以获取更全面、准确的地下结构信息。
同时,还需要加强对电法勘探仪器和数据处理方法的研究和应用,不断提高电法勘探的技术水平和勘探效果。
综上所述,电法勘探原理是一种重要的地球物理勘探方法,它通过测量地下电阻率差异来探测地下结构信息。
在实际应用中,需要充分理解电法勘探的原理和方法,结合地质条件和勘探目标,选择合适的勘探方案,并加强仪器和数据处理方法的研究和应用,以提高勘探效率和准确性。
工程物探-第五章电法勘探
工程物探-第五章电法勘探
电法勘探
定义
电法勘探
电法勘探是以不同岩、矿石间的电性差异为基础, 通过观测和研究天然电磁场和人工电磁场的空间与 时间分布规律进行地质勘查和找矿的一种物探方法。
电法勘探
实质 以岩、矿石之间电磁学性质及电化学性质差异为基 础,通过观测和研究电(磁)场在地下的分布规律, 探查地质构造和矿产资源
主要用途 探查深部和区域地质构造、寻找油气田和煤田、金 属非金属矿产、地下水、工程地质和环境勘 察等。
电法勘探
应用前提
物性差异:电法勘探是以岩(矿)石间电磁学性质及电化 学的差异为前提条件。
电法勘探所利用的主要电性参数:
导 电 性:电阻率(ρ)或电导率(σ)
激发极化性:极化率(η)
导 磁 性:磁导率(μ) 介 电 性:介电常数(ε)
(1)电磁剖面法: 不接地回线法、电磁偶极剖面法、航空电磁法、甚低频法 (2)电磁测深法: 大地电磁测深法(MT)、频率测深法、瞬变测深法等
分类 二) 按建场的方式分
天然场源(被动源)法
自然电位法、大地电流法、大地电磁法等。
人工场源(主动源)法
电阻率法、激发极化法、电磁法等。
电法勘探
分类
三) 按观测的场所分为
2> 变质岩的电阻率值 也较高,变化范围与火 成岩类似
只是部分岩石如泥质板 岩和石墨片岩稍低些。
几种岩石电阻率值的分布范围曲线
电法勘探
5.1 电阻率法基础
5.1.1 岩石和矿石的导电性
2. 岩矿石的电阻率
第5章 电阻率法的基础知识
3> 沉积岩电阻率值最低
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; 而辉岩的电阻率则较 高些。
电法勘探的基本原理(一)
电法勘探的基本原理(一)电法勘探的基本原理1. 介绍电法勘探是一种常用的地球物理勘探方法,通过测量地下的电阻率分布来推断地下物质的性质和分布。
电法勘探广泛应用于矿产资源勘探、地下水勘察和地质构造研究等领域。
2. 电阻率基本概念电阻率是描述物质导电性能的物理量,通常用符号ρ表示,单位为欧姆·米(Ω·m)。
它表示单位体积的物质对电流的阻力大小,电阻率越大,该物质导电能力越差。
3. 电法勘探的测量方法电法勘探主要利用地下电阻率分布与测量电位差和电流密度之间的关系来推断地下物质性质。
常用的电法勘探方法包括:3.1 直流法(DC)直流法是最常用的电法勘探方法之一。
它通过在地表上施加直流电流,测量电位差来推断地下电阻率分布。
直流法适用于矿产资源勘探和地下水勘察。
3.2 交流法(AC)交流法利用交变电流在地下的传播与电阻率分布之间的关系,通过测量电位差和电流密度来推断地下物质性质。
交流法适用于地质构造研究和工程勘察等领域。
4. 电法勘探数据解释电法勘探数据解释是根据测量得到的电位差和电流密度数据,通过数学模型和计算方法来推断地下物质的性质和分布。
常用的电法勘探数据解释方法包括直接解释法、曲线拟合法和正则化反演法等。
4.1 直接解释法直接解释法是最常见的电法勘探数据解释方法之一。
它通过分析电位差和电流密度数据的分布规律,结合地质信息和经验判断,推断地下物质的性质和分布。
4.2 曲线拟合法曲线拟合法通过将测量得到的电位差和电流密度数据与理论曲线进行拟合,从而得到地下电阻率分布。
这种方法具有较高的精度和可靠性,常用于复杂地质条件下的数据解释。
4.3 正则化反演法正则化反演法是一种数学模型求解方法,通过最小化目标函数来估计地下电阻率分布。
这种方法能够有效解决数据不完备和噪声干扰的问题,广泛应用于电法勘探领域。
5. 应用领域电法勘探广泛应用于矿产资源勘探、地下水勘察和地质构造研究等领域。
它可以帮助寻找矿产资源地点、判断地下水分布和流向、研究地下构造和断层等。
电法勘探实验报告
电法勘探实验报告一、实验目的。
本次实验旨在通过电法勘探技术,对地下电阻率进行测定,以达到对地下构造、岩性等进行分析和预测的目的。
通过实验数据的收集和分析,掌握电法勘探的基本原理和方法,为地质勘探工作提供科学依据。
二、实验原理。
电法勘探是利用地下不同介质对电流的导电性差异进行勘探的一种方法。
在地球物理勘探中,电法勘探是一种重要的勘探手段。
其原理是利用地下不同介质的电阻率差异,通过在地面上布设电极,施加电流,测量地下电位差,从而推断地下不同介质的分布情况。
三、实验步骤。
1. 布设电极,根据实际勘探区域的地质情况,合理布设电极,保证勘探的准确性和有效性。
2. 施加电流,通过电源装置,施加一定强度的电流,使电流通过地下不同介质。
3. 测量电位差,在不同位置设置检测电极,测量地下电位差,记录数据。
4. 数据处理,将实验数据进行整理和处理,得出地下电阻率分布图。
四、实验数据。
根据实际勘探情况,我们选择了某地区进行电法勘探实验。
通过实地测量和数据记录,我们得到了一系列的电位差数据,经过处理和分析,得出了地下电阻率的分布情况。
实验结果显示,在勘探区域内存在着不同的地下介质,电阻率呈现出明显的差异性,这为地下构造和岩性的分析提供了重要依据。
五、实验结论。
通过本次电法勘探实验,我们成功地获取了地下电阻率的分布情况,为地质勘探工作提供了重要的数据支持。
实验结果表明,电法勘探技术能够有效地反映地下不同介质的分布情况,对地下构造、岩性等的分析具有重要意义。
同时,我们也发现了一些问题和不足之处,这需要我们在今后的工作中加以改进和完善。
六、实验总结。
电法勘探作为地球物理勘探中的重要手段,具有很高的应用价值。
通过本次实验,我们对电法勘探的原理和方法有了更深入的了解,也积累了宝贵的实践经验。
在今后的工作中,我们将进一步完善电法勘探技术,提高勘探的准确性和效率,为地质勘探工作做出更大的贡献。
七、参考文献。
1. 张三, 李四. 地球物理勘探技术手册. 北京: 地质出版社, 2005.2. 王五, 赵六. 电法勘探实用指南. 北京: 科学出版社, 2010.以上为本次电法勘探实验报告的全部内容。
电法勘探名词解释
电法勘探名词解释电法勘探是一种地球物理勘探方法,通过测量地下电阻率的变化来获取地下结构和性质的信息。
它利用地下不同材料的导电能力差异来推断地下的岩石类型、含水层、矿产资源等。
在电法勘探中,常用的术语包括电阻率、电流、电极、电阻率剖面、电极排列等。
首先,电阻率是指材料阻碍电流流动的能力。
不同地下物质具有不同的电阻率,如岩石、土壤和水等。
电阻率通常以欧姆/米(Ω·m)为单位。
通过测量不同地下层的电阻率变化,可以推断地下材料的性质和边界。
其次,电流是指通过地下电极的电子流动。
在电法勘探中,电流会通过一对电极(一正一负)注入地下,通过测量地下电压差来计算电阻率。
电流的大小和方向对勘探结果有重要影响。
电极是用于注入电流和测量电压的设备。
一般来说,电极有不同的形状和排列方式,如直线电极、正方形电极、四极电极等。
根据勘探目的和地下条件的不同,选择合适的电极排列方式对结果的准确性和解析能力具有重要影响。
电阻率剖面是通过电阻率测量数据绘制的地下剖面图。
通过将不同观测点的电阻率值绘制在剖面上的相应位置,可以直观地了解地下构造的变化。
电阻率剖面常用于解释地下岩石性质、地下水位和矿产资源等。
最后,电极排列是指电极在地下的布置方式。
常见的电极排列方式有直线排列、正方形排列、四极排列等。
不同的电极排列方式具有不同的解析能力和精度,选择合适的电极排列方式对获得准确的勘探结果至关重要。
总结起来,电法勘探是一种通过测量地下电阻率变化来推断地下结构和性质的地球物理勘探方法。
在电法勘探中,电阻率、电流、电极、电阻率剖面和电极排列是常用的术语。
电法勘探在地质、水文和矿产资源勘探等领域具有广泛应用,并为工程建设和资源开发提供了重要的地下信息。
电法勘探-基础知识
电法勘探-基础知识电法勘探是一种利用地下电性差异来探测地下地质和矿产资源的方法。
它基于地下不同物质的电导率和电阻率不同的特点,通过施加电场和测量地下电场响应来进行地质勘探。
电法勘探广泛应用于地质工程、水文地质、环境地质和矿产勘查等领域。
电法勘探的原理是利用电场在地下介质中的传播和变化规律来推断地下结构和物性。
在电法勘探中,常用的电法参数有电阻率和电导率。
电阻率是指单位体积内的电阻大小,而电导率是指单位体积内的电流通过能力。
地下不同物质的电阻率和电导率差异很大,因此可以通过测量地下电场的强度和变化来获取地下结构信息。
电法勘探的仪器设备包括电极、电源和电阻率仪。
电极用于施加电场和测量地下电场响应,电源提供电流,电阻率仪用于测量电阻率和电导率。
电极的布置方式有不同的配置,常见的有正、负极间距相等的直线布置和中心极周围环状布置等。
根据勘探目的和地质条件的不同,选择合适的电极布置方式可以提高勘探效果。
电法勘探的方法有直流法、交流法和自然电场法等。
直流法是最常用的电法勘探方法,它通过施加直流电场来测量地下电场响应。
直流法适用于浅层勘探,可以获取较高分辨率的地下结构信息。
交流法是利用交流电场进行测量,适用于深部勘探,可以获取较深部位的地下信息。
自然电场法是利用地球自身的电场来进行测量,适用于大范围的勘探。
电法勘探的数据处理和解释是获取地下结构信息的关键。
常用的数据处理方法有滤波、去噪、叠加和反演等。
滤波可以去除数据中的噪声和干扰,提高数据质量。
去噪是指去除数据中的随机干扰信号,使数据更加清晰。
叠加是将多个测量数据叠加在一起,增加信号强度。
反演是根据测量数据推断地下结构,常用的反演方法有正演反演和反演反演等。
电法勘探在地质工程中的应用非常广泛。
它可以用于勘探地下水资源、探测地下河流和岩溶洞穴、评估地下土层的稳定性等。
在矿产勘查中,电法勘探可以用于探测矿体边界和矿体内部的物性变化,帮助矿产资源的开发和利用。
电法勘探是一种有效的地质勘探方法,通过测量地下电场的响应来获取地下结构和物性信息。
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。
电法勘探 electrical prospecting
电法勘探electrical prospecting根据地壳中各种岩石和矿体之间存在的电磁学性质的差异,通过对电磁场观测,以探查地质构造和寻找有用矿产。
电法勘探主要利用岩石的导电性、介电性、导磁性和电化学性质(见岩石物理性质)。
当地下岩层和矿体的电学性质沿水平方向和垂直方向发生变化时,地面观测到的电磁场空间分布便相应地发生变化。
根据电磁场空间分布的异常特征,人们可以推断地质构造或矿体的存在状态,包括大小、形状、位置、埋藏深度和物性参数等,从而达到勘探的目的。
电法勘探的方法有许多种,常用的方法有电阻率法、充电法、激发极化法、自然电场法、大地电磁法和电磁感应法等。
电法勘探的应用范围很广,主要用于寻找金属和非金属矿床,勘查地下水和能源资源,并解决一些工程地质问题。
发展简史电法勘探自19世纪初开始实验研究。
1835年福克斯(R. W.Fox)用自然电场法找到了第一个硫化矿。
19世纪末期提出的利用人工场源的电阻率法,到20世纪初已较成熟。
20世纪初确立了电阻率法和温纳尔装置。
激发极化效应的电化学过程是1920年发现的,经各国学者的深入研究,形成了激发极化法。
电磁感应法于1917年提出,并于1925年首次获得找矿效果。
中国的电法勘探工作始于30年代,1949年以后才取得迅速发展。
1, 电阻率法此法利用岩石、矿石电阻率的差异,观测地面上人工电流场(稳定的或准稳定的)的分布规律。
许多国家用此法寻找石油、煤田、地下水和金属矿床,都取得一定成效。
图1为电阻率法原理示意。
由电源通过地面上一对金属电极A、B向地下输入强度为I的电流,使地中建立稳定电流场,在地面上另外两个测量电极M、N之间观测电位差△U,并按公式: ,计算视电阻率ρs。
通常以MN中点为测点,标示出ρs值,便知ρs沿测线的变化情况。
K称为电极排列系数,它与A、B、M、N四个电极的相对位置和间距有关。
对于一定的电极排列,K为常数。
当地下只有一种电阻率为ρ 的均匀各向同性介质时,ρs=ρ;当地下为非均匀介质时, ρs则取决于围岩、矿体、测点位置和电极排列等因素。
电法勘探原理
电法勘探原理
电法勘探是一种地球物理勘探方法,它利用地下岩石的电性特性来探测地下结构和矿产资源。
电法勘探原理基于地下岩石的电阻率和电导率不同,通过测量地下电场的变化来推断地下岩石的性质和分布。
地球的岩石和矿石具有不同的电性特性,包括电阻率和电导率。
电阻率是指岩石对电流的阻碍能力,而电导率则是岩石对电流的导电能力。
一般来说,含水的岩石具有较高的电导率,而干燥的岩石则具有较高的电阻率。
电法勘探利用这些电性特性来探测地下结构和矿产资源。
在电法勘探中,先通过电极将电流引入地下,然后利用另一对电极测量地下的电场强度。
根据测量得到的电场强度和电流的关系,可以推断地下岩石的电性特性,从而得出地下结构和矿产资源的信息。
电法勘探原理的关键在于理解地下岩石的电性特性和电场的传播规律。
在实际应用中,需要根据地质条件和勘探目标选择合适的电极布置和测量参数,以确保获得准确的勘探结果。
总之,电法勘探原理是基于地下岩石的电性特性来探测地下结构和矿产资源的一种地球物理勘探方法。
通过测量地下电场的变化,可以推断地下岩石的性质和分布,为勘探工作提供重要的信息和依据。
随着科学技术的不断发展,电法勘探原理将继续发挥重要的作用,为地质勘探和资源开发提供更加精准和可靠的技朋支持。
(完整版)地球物理勘探---电法勘探
4、稳定电流场的基本方程 拉普拉斯方程—是稳定电流场所满足的微分方程,我们在
电阻率法中要讨论的各种理论曲线就是求解该偏微方程得到的。
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。
介绍最基本的电阻率法
电阻率法是传导类电法勘探方法之一。建立在地壳中各种岩 矿石具有各种导电性差异的基础上,通过观测和研究与这些差异 有关的天然电场或人工电场的分布规律,从而达到查明地下构造 或者寻找有用矿产的目的。
第一节 电阻率法
一、电阻率法的理论基础
(一)、岩土介质的电阻率 岩土介质的电阻率差异是电阻率法的物理前提,电阻率是
孔隙度大而渗透性强的岩层如砂层、砾石层等,其电阻率明 显地取决于含水条件,当其饱含矿化度高的地下水时,电阻 率只有几十至几个欧姆米,当其位于潜水面以上含水条件较 差时,其电阻率可高达几百至几千欧姆米。石灰岩的电阻率 一般比较高,但当其中发育有溶洞、溶隙且充填有不同矿化 度的地下水时,其电阻率会大幅度的下降。
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。
⑤孔隙度 孔隙度较小,所含水分也较少,因而电阻率较高。一些
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。
电法勘探复习资料
电法勘探复习资料电法勘探复习资料电法勘探是地球物理勘探中的一种重要方法,通过测量地下电阻率的变化来获取地下结构信息。
它在矿产勘探、地下水资源调查、环境地质调查等领域有着广泛的应用。
本文将对电法勘探的基本原理、仪器设备、数据解释以及应用案例进行介绍和复习。
一、基本原理电法勘探的基本原理是根据地下岩石或土壤的电性差异,通过施加电流和测量电场来推断地下结构。
电流在地下的传播受到地下介质电阻率的控制,电阻率高的地层电流传播较慢,电阻率低的地层电流传播较快。
通过测量电场,可以推断地下不同层位的电阻率变化,从而揭示地下结构的分布。
二、仪器设备电法勘探仪器主要包括电极、电源和接收器。
电极用于施加电流和测量电场强度,电源提供稳定的电流输出,接收器用于测量电场信号。
根据实际需求,电法勘探仪器可以分为直流电法、交流电法和自然电场法。
直流电法适用于测量较深的地下结构,交流电法适用于测量较浅的地下结构,自然电场法则利用地球自然电场进行测量。
三、数据解释电法勘探的数据解释是将测量得到的电场数据转化为地下结构信息的过程。
常用的数据解释方法包括正演模拟、反演模拟和解释分析。
正演模拟是根据已知地下模型,通过计算得到理论电场数据与实测数据进行对比,从而推断地下结构。
反演模拟则是根据实测数据,通过反演算法计算得到地下结构。
解释分析则是根据电场数据的特征,结合地质资料和其他地球物理数据进行综合分析。
四、应用案例电法勘探在矿产勘探中有着广泛的应用。
例如,在金矿勘探中,电法勘探可以帮助寻找金矿的矿体边界和富集区域;在铜矿勘探中,电法勘探可以揭示铜矿的垂向延伸和分布规律。
此外,电法勘探还可以用于地下水资源调查。
通过测量地下水层的电阻率变化,可以判断地下水的储量和分布情况,为地下水资源的开发和利用提供依据。
在环境地质调查中,电法勘探可以用于检测地下污染物的扩散范围和程度,为环境保护提供技术支持。
综上所述,电法勘探是一种重要的地球物理勘探方法,通过测量地下电阻率的变化来获取地下结构信息。
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!。
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:
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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
• 电法勘探中已被利用的岩(矿)石的电学性质有: • 岩(矿)石的导电性、介电性和极化特性等。 • 电法勘探根据任务及工区内的地质和电性条件, 需由人工建立电场,有时用天然电场。所观测研 究的可以是直流电场,也可以是交变电磁场; • 观测的空间可以在地面、空间、海洋、钻孔或坑 道内。 • 按照电磁场的时间特性,常把电法勘探分为直流 电法、交流电冲法,也称为过渡场法, • 是用脉冲式电流作为场源,在断电时测量 地下导体感应产生的瞬变二次场随时间的 变化。 • 因此,电法勘探具有方法众多的特点。在 工作中我们要善于根据不同的地质任务选 择不同的方法。 • 本章着重叙述电阻率法和激发极化法,其 他方法仅作一般了解。
电阻率法的应用范围
• 直流电法利用的场源有人工和天然两种。 人工场源:电阻率剖面法、电阻率测深法、 充电法、直流激发极化法等。 • 测量的物理参数为视电阻率或视极化率。 • 天然场源:自然电场法等。 • 直流电法是最早使用,理论上比较完善, 并已成为普遍使用的常规方法。
• 交流电法的场源也有人工和天然两种。由于表征 交变电磁场的参量多,如振幅、相位、频率和虚 实分量等,因此派生的方法也就比较多。 • 人工场源的电磁法通过研究电磁感应或电磁波传 播特性引起的幅度衰减、相位变化等来获得介质 的导电性,导磁性和介质的分布规律。它应用的 频率范围很宽,几乎覆盖所有频段。工作在微波 频段的探地雷达也属于这个范围。人工场源的交 流激发极化法也是金属矿勘探应用比较广泛的方 法。 • 天然场源:大地电流法、磁大地电流法和天然音频 大地电流法等。
• ,电阻率法在金属、非金属矿产地质普查 或构造研究方面,在水文地质及工程地质 调查、能源地质勘测方面,均取得了良好 的地质效果.