第二节 电阻率剖面法01

面曲线对称于脉体，并构成“” 字形。
分析

ＡＭＮ在左边距导体很远时： 由于电流畸变小，由 J S MN MN 知：J A, MN J A,O , A,S 1 JO
见①号点。
S
J MN MN 知：J A, MN J A,O , A, S 1 JO
当装置继续向前移动直到 A 极达到接触面之前， SA
AMN三极装置过垂直接触面时的剖面曲线 （ ρ1 =l00欧姆· 米； ρ 2=20欧姆· 米）
②当A极也进入ρ2岩石时，ρAS将随着位移的
增加而减小，直到A极远离界面时， ρAS便 趋于ρ2。 ③从地下电流的分布状态来说，当A极在ρ2 岩石中靠近分界面时，由于ρ1> ρ2 ，所以ρ1 岩石对A极供入ρ2岩石中的电流表现为排斥 作用，因此使得jMN比正常情况（地下全为ρ2 岩石）的j0大，故ρAS > ρ2。 ④随着装置的右移并远离分界面时， ρ1岩石 排斥电流的作用便相应减弱，于是jMN便趋 于j0 ，最后ρAS达均匀情况时的ρ2值。
AMN三极装置过垂直接触面时的剖面曲线 （ ρ1 =l00欧姆· 米； ρ 2=20欧姆· 米）
面时，则ρAS有最小值。
当 MN 极由 1 岩石进入到 2 岩石时，由于电流密度 (1) (2) j j 的法线分量是连续的，即 MN MN ，但是 MN 由 1 跃变到
2 ，所以 SA 在接触面处将发生跃变，并且跃变前后的数
K 2
AM AN BM BN 2 或K D 1 1 1 1 MN ( AM AN BM BN ) AM AN BM BN

适用：陡立的高阻脉或与其有关的金矿、铬铁矿、赤铁矿等。

特点： ①AB中间1/3段可认为平行地面均匀电场 ②克服供电极附近电性不均匀的影响 ③ ρs曲线必然反映介电异常 ④工作效率高 ⑤衔接点重复观测易脱节，使ρs不圆滑 ⑥MN靠近A、B勘探深度略有变浅
2) 直立低阻厚脉上的联合剖面法ρs曲线：如下图：
特点：远离界面时， ρＡＳ、 ρBＳ均接近围岩电阻率，在厚脉 的边界上， ρＡＳ及ρBＳ曲线都有明显下降，脉顶上形成对称 凹槽状，低阻带的带宽大致等于脉宽，在脉顶中部有明显 的正交点，脉越宽中部越接近脉的电阻率ρ2.
(2)高阻脉上的联合剖面曲线：如下图：
的变化特征。如下图所示，根据ρAS=jMN· ρMN/j0的已知关 系式，当装置距离接触面很远时，地中电流的分布几乎 与均匀介质情况（只有ρ1岩石）相同。此时jMN=j0，及 ρMN= ρ1 ，故ρAS= ρ1 。当装置向右移动逐渐接近接触面 时，由于ρ2< ρ1 ，所以岩石将表现出向右吸引电流的作 用，致使MN处的电流密度增大，即jMN>j0 ，所以ρAS> ρ1 ，于是ρAS便逐渐上升。装置愈靠近接触面， ρ2岩石 吸引电流的作用愈强， ρAS也就不断增加，当MN（当前 MN→0）到达接触面时， ρAS有最大值。反之，如果ρ2> ρ1 ，则ρ2岩石表现为排斥电流的作用，那时MN达到接触
K M
O
N
B
MN -B
横向分辨能力强，异常 明显。适合于水文、工 程地质及构造找矿。
装置相对笨重，地形 影响大。解释时具体 分析。
AO=BO﹥3h; MN=1/3～1/5A0
1、测量方法： 野外布置如右图：


即：A、M、N、B电极沿 同一侧线并以O对称布置， 公用的无穷远极C沿测区 基线（测区中垂线）方向 布置，CO>5AO，工作中 保持AMNB间极距不变， 沿侧线逐点移动，在每一 测点分别用AC和BC回路 供电得两个视电阻率ρA,S和 ρB,S，并绘制他们的曲线， 作图时习惯上ρA,S为实线， ρB,S为虚线。 适用：寻找陡倾的良导金 属矿及构造破碎带，在地 质找矿和地质填图中均得 到广泛的应用。
（2）低阻脉状矿体上中梯ρs异常： 低阻脉状矿体上中梯ρs异常的量 值大小和分布特征，不仅与其埋藏深 度和相对围岩电阻率的大小有关，而 且还与脉状矿体的产状有关。 图中给出了不同产状铜板上中间 梯度法ρs剖面曲线的模型实验结果。 由图可见，对直立铜板来说，在 当前条件下，由于均匀电流场的方向 与模型走向方向垂直，故在矿顶上视 电阻率的变化不明显，近于和围岩相 等。 因此，用中间梯度法寻找直立良 导薄矿脉是不利的。
图联合剖面法和对称四极剖面法 过垂直接触面时的 剖面曲线（
s
图联合剖面法和对称四极剖面法
1 2 ）
过垂直接触面时的 剖面曲线（
s
1 2 ）
3、地形及地表土不均匀对联合剖面曲线的影响 （1）表土电阻率不均匀对ρＳ曲线的影响
①影响：图中左侧图形表达的是一个埋深较浅的局部低阻体，右侧图形表达的 是一个凸起的小山脊的曲线，它们的规模与MN相近并位于MN之间，二者均表 现出同降，反之，则同升，这被称为ρＳ曲线双支同步跳跃。

适应对象多：
由于剖面法的变种方法较多，因此适应各种地电条件的能力较强，应用 范围较广。利用ρs剖面图、 ρs剖面平面图、 ρs等值线平面图反映地质 规律，主要适用于陡倾的层状或脉状金属矿体和高阻岩脉，划分接触带， 配合地质填图。也能为寻找含水断裂破碎带等水文、工程地质工作服务。
无论哪种装置类型，其共同特点是：用供电电极 （A、B）向地下供电，同时在测量电极（M、N） 中间观测电位差（ΔUMN），利用供电回路中的电 流Ι，以及所采用的电极排列的装置系数K，计算 出视电阻率（ ρs ），各电极可沿选定的测线同 时（或仅测量电极）逐点向前移动和观测。
则：
①高阻脉上方联合剖面曲 线有一不明显反交点，反交 点左侧ρBＳ大于ρＡＳ，右侧ρAＳ 大于ρBＳ。 ②脉顶出现高阻异常带， 其两侧ρAＳ和ρBＳ同步下降并 各自出现极小值，故ρAＳ和ρB Ｓ分异性差，幅度很小。
A, S
（3）两种直立岩层接触面ρＳ曲线特征 ①ρAS剖面曲线
现在让我们用电流密度的分布规律解释ρAS曲线
第二节 电阻率法
一、电阻率剖面法概述： 定义：以地下岩（矿）石电阻率差异为基础，人工建立地下稳定直 流或脉动电场，按某种极距的装置形式沿测线逐点观测，研究某一深度 范围内岩（矿）石沿水平方向的空间电阻率变化，以查明矿产资源和研 究有关地质问题的一组直流电法勘探方法。
特点：

装剖面法），是电阻率法中应用较广 泛的一组方法的总称。根据电极排列方式的不同，剖面法中又有二极剖 面法，三极剖面法，联合剖面法，对称四极剖面法，偶极剖面法和中间 梯度剖面法等多种装置类型。
所测结果的一部分见右图所示。
结论： 由右图可见在测线上60一68点之间， ρs曲线均出现明显极大值，异常宽度在10 一20 m之间，高阻带的走向呈北东方向， 长达700 m，经钻探验证为含矿石英脉引起 的。
（二）联合剖面法
由两个三极装置组成: A-MN, MN –B （C为无穷远） A
A-MN
C
地“无穷远”
AMN三极装置过垂直接触面时的剖面曲线 （ ρ1 =l00欧姆· 米； ρ 2=20欧姆· 米）
⑤当把ρAS和ρBS画在一张图上时见下图，即可得到联合剖面法过垂直接触面时的ρS剖 面曲线。由图可见，在所讨论情况下（ ρ1 > ρ2 ），联剖装置在过接触面时， ρAS比 ρBS的跃变要明显得多。因此根据ρAS确定分界面位置时要比ρBS容易辨认。 ⑥反之，如果ρ1< ρ2 ，则计算结果如下图所表明，那时将有ρBS反映接触面的位置要 比ρAS明显。所以，当联合使用ρAS和ρBS时，可比较准确地确定直立低阻或高阻岩层 左右两边的分界面，从而可达到地质填图的目的。
1 值（ 和 ）之比等于 2 。由于当前 2 1 ，故 SA 曲线过界面时乃是向下跃变。反之，如果 2 1 ，则
A(1) S
A (2) S
SA(1) SA(2) ，那时 SA 曲线过界面时将向上跃变。
2 1 2 将保持为常数值（ 1 2 ） 。好象地下充满了电阻率等 21 2 于 1 2 的均匀介质。
②消除方法：——比值法 对每一测点皆取ρA,Ｓ与ρB,Ｓ的相互比值， 得到：
其中：
FA：是消除表土电阻率不均匀影响后 的ρAS的数值
FB：是消除表土电阻率不均匀影响后 的ρBS的数值
•
当矿体倾斜时，ρs则出现了明显异常。其特
点是在倾斜方向上ρs明显降低，在反倾斜方向上则 ρs有所升高，曲线呈不对称状。根据ρs有极小值的 那一边可指明矿体的倾向，并能说明矿体为低阻体。 这是因为矿体倾斜时，均匀外电流场的方向将与矿 体斜交。因此吸引电流的能力加强，致使倾斜方向 的近地表处电流密度jMN减小（小于j0），根据视电 阻率的分析式，应有小于ρs的低阻异常。 • 当良导电脉状矿体的产状变为水平时，由右 图可见，此时矿体上方出现了较宽的明显低阻ρs异 常，中心处有极小，两侧有极大，曲线对称。 • 水平产状的良导电脉状体，由于脉的水平宽 度方向与均匀外电流场的方向一致夹角等于零，所
2、几种规则形状地质体联合剖面ρs曲线分析 （1）低阻脉上的ρAS、 ρBS剖 面曲线
1）直立低阻薄脉
如右图所示，设在均匀各向同
性、电阻率为1的半无限岩石中， 有一电阻率为2的低阻脉状体。
图中给出了直立低阻脉状矿体
上联剖视电阻率ρAS和 ρBS剖面曲 线。由图可见，在直立低阻脉状
体上，联合剖面法的ρAS和 ρBS剖
（一）中间梯度法 1、中梯法的装置 AB取值较大（一般AB=70~80H） H为覆盖层厚度，观测时，AB固定， MN在AB中间1/3~1/2处逐点移动测量， 记录取MN中点，测完该地段各测点ρs 值后，再移动AB电极，继续在其 1/3~1/2段内进行测量，AB电极移动 前后，两个地段的衔接点需重复观测， 为提高效率，MN也可以在平行主侧线 进行观测ρs，但两侧线相距小于或等 于AB/6，装置系数如下：
2、直立高阻薄脉及低阻薄脉ρs曲线特征