电测深法
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2电测深法
一般采用对称四极装置，设计出一套极距变化比 例。规定AB/2和MN/2的比值，变化间隔最小极距等。
s
K
V I
K
AM AN
( AB)2 2
( MN )2 2
MN 2
MN
2
对于等比装置
MN 2
： AB2 则
K (2 1) MN
2
2
按照传统说法，电测深有利于解决具有电性差异， 产状近于水平的地质问题，但从其实质来看，它的 应用范围大大扩大，对非层状的局部不均匀体主要 能解决如下问题：
的电位之和
UM
1 2
[I
I1
r 2 (2h1 )2
I
2
r 2 (2h1 )2
I
3
......]
r 2 (2h1 )2
I1 [1 2
K1n2
]
2 r n1 r 2 (2nh1 )2
（最终解）
可以用积分形式求解（△）得：
U (r)
21 2
1 [1 r
2r
0B()J 0 (r)d]
D29 100/400 D30
D31
Ⅴ
100/460 100/430
100/490
探 槽
100/550 100/520
探 槽
100/580
0
－200
－100
0
100
200
300
400
500
600
图
100/50
D6
基线及基点 电测深剖面线及测深点 磁法测线
例
探 槽
探 坑
探槽
探坑
铁丝网
因此，电测深比剖面法信息更丰富，一条剖面 可以包含多个极距的信息。
s
K
V I
K
AM AN
( AB)2 2
( MN )2 2
MN 2
MN
2
对于等比装置
MN 2
： AB2 则
K (2 1) MN
2
2
按照传统说法，电测深有利于解决具有电性差异， 产状近于水平的地质问题，但从其实质来看，它的 应用范围大大扩大，对非层状的局部不均匀体主要 能解决如下问题：
的电位之和
UM
1 2
[I
I1
r 2 (2h1 )2
I
2
r 2 (2h1 )2
I
3
......]
r 2 (2h1 )2
I1 [1 2
K1n2
]
2 r n1 r 2 (2nh1 )2
（最终解）
可以用积分形式求解（△）得：
U (r)
21 2
1 [1 r
2r
0B()J 0 (r)d]
D29 100/400 D30
D31
Ⅴ
100/460 100/430
100/490
探 槽
100/550 100/520
探 槽
100/580
0
－200
－100
0
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图
100/50
D6
基线及基点 电测深剖面线及测深点 磁法测线
例
探 槽
探 坑
探槽
探坑
铁丝网
因此，电测深比剖面法信息更丰富，一条剖面 可以包含多个极距的信息。
环境与工程物探：电阻率测深法
第一节 电阻率法
电测深法
（一）电测深法概述
前述的电剖面法是在测量过程中保持AB不变，使整 个或部分装置沿测线移动，逐点观测，以了解某一深 度范围内不同电性体沿水平方向的分布。
而电测深法是在同一点上逐次扩大供电电极距，使探 测深度逐渐增大，以此来得到观测点处沿垂直方向上 由浅到深的ρs变化情况。
一、电测深法的原理 什么是电测深法：
这8种类型分别为：HK、HA、KH、KA、AA、AK、 QQ、QH。
例如:HK（ρ1>ρ2<ρ3>ρ4） HA（ρ1>ρ2<ρ3<ρ4）
ρ1 ρ2 ρ3 ρ4
HA HK
h1 h2 h3 h4→∞
地电断面的电性层很多（例如：大于三层）时， 每增加一层，则表示电测深曲线类型的字母就 增加一个。如“五层”则用“三个字母”来表 示，例如：HKH、HKQ等。
2、装置形式及视电阻率公式
A
M
N
B
O
通常采用对称四级装置
AO=BO; MO=NO
s
k
U MN I
k AM AN
MN
k—随电极距的逐次扩大而改变。
3、电测深曲线 视电阻率ρs随着供电极距（AB/2）变化的曲线，称为 电测深曲线。
电测深曲线的特点： （1）每个电测深点均可以得到一条电测深曲线 （2）该曲线通常以AB/2为横坐标，以ρs为纵坐标，绘 制在模数为6.25cm的双对数坐标纸上。
ρ 1
> ρ2 >
ρ 3
3、多层断面的电测深曲线类型
由四层电性层组成的地电断面，按相邻各层电 阻率的组合关系，其电测深曲线有8种不同的 类型
每种电测深曲线的类型由两个字母表示。第一 个字母表示断面中的前三层（即第一、二、三 层）所对应的电测深曲线类型，第二个字母表 示断面中的后三层（即第二、三、四层）所对 应的电测深曲线类型。
电测深法
（一）电测深法概述
前述的电剖面法是在测量过程中保持AB不变，使整 个或部分装置沿测线移动，逐点观测，以了解某一深 度范围内不同电性体沿水平方向的分布。
而电测深法是在同一点上逐次扩大供电电极距，使探 测深度逐渐增大，以此来得到观测点处沿垂直方向上 由浅到深的ρs变化情况。
一、电测深法的原理 什么是电测深法：
这8种类型分别为：HK、HA、KH、KA、AA、AK、 QQ、QH。
例如:HK（ρ1>ρ2<ρ3>ρ4） HA（ρ1>ρ2<ρ3<ρ4）
ρ1 ρ2 ρ3 ρ4
HA HK
h1 h2 h3 h4→∞
地电断面的电性层很多（例如：大于三层）时， 每增加一层，则表示电测深曲线类型的字母就 增加一个。如“五层”则用“三个字母”来表 示，例如：HKH、HKQ等。
2、装置形式及视电阻率公式
A
M
N
B
O
通常采用对称四级装置
AO=BO; MO=NO
s
k
U MN I
k AM AN
MN
k—随电极距的逐次扩大而改变。
3、电测深曲线 视电阻率ρs随着供电极距（AB/2）变化的曲线，称为 电测深曲线。
电测深曲线的特点： （1）每个电测深点均可以得到一条电测深曲线 （2）该曲线通常以AB/2为横坐标，以ρs为纵坐标，绘 制在模数为6.25cm的双对数坐标纸上。
ρ 1
> ρ2 >
ρ 3
3、多层断面的电测深曲线类型
由四层电性层组成的地电断面，按相邻各层电 阻率的组合关系，其电测深曲线有8种不同的 类型
每种电测深曲线的类型由两个字母表示。第一 个字母表示断面中的前三层（即第一、二、三 层）所对应的电测深曲线类型，第二个字母表 示断面中的后三层（即第二、三、四层）所对 应的电测深曲线类型。
直流电法探测城市地下病害的方法
直流电法探测城市地下病害的方法1、电测深法测深法是探测电性不同的岩层沿垂向分布情况的电阻率方法。
其方法原理是人工向地下供电，依据适当加大供电极距可以增大勘探深度的原理，采用在同一测点上多次加大供电极距的方式，了解地下地质体在不同深度的分布状况。
（1）优点垂向分辨率高。
（2）缺点效率低，城市区域场地要求高。
2、高密度电阻率法密度电阻率法是在传统直流电阻率法基础上发展起来的一种适合浅层勘探的新方法，利用人工建立的稳定地下直流电场，依据预先布置的若干道电极可灵活选定装置排列方式进行扫描观测，研究地下大量丰富的空间电性特征，从而查明地下被探测目标体分布情况的一种物探方法。
（1）优点效率高，分辨率高，成果直观可靠。
（2）缺点城市区域场地要求高。
3、光学法探测CCTV、QV光学法检测。
利用管道检测机器人，对管道内部进行视频摄像作业，通过分析视频资料了解管道内部结构质量及缺陷，评估管道状况。
V法光学检测是通过LED光源照亮，CCD摄像机摄取由锥形镜反射的孔壁图像，图像信息经电缆传送至控制器和电脑，整个采集过程由图像采集控制软件系统完成，此系统把采集的图像展开和合并，记录在电脑上。
全地形机器人法光学检测是通过设备上3个摄像头在管道内部进行视频摄像作业，其中400万云台摄像头可水平360°旋转，搭配水下声呐探头可进行声呐探测，适用场景广泛。
通过采集的视频和声纳数据分析可以了解管道结构性和功能性缺陷。
孔内摄像检测法是采用孔内摄像设备预应力管桩及其他有竖向孔（含钻孔）的桩内或孔内质量检测的一种方法。
（1）优点效率高，成本低。
（2）缺点平面位置定位差。
4、地面精测法-管线探测通过感应法、直连法、夹钳法、示踪法、调查法及其它综合物探方法查明各类地下管线的位置、走向、埋深及井深，为抢险注浆处理布孔提供依据。
（1）优点效率高，成本低、定位准确。
（2）缺点不能对管道内部结构缺陷进行评价。
4-2电与电磁法原理第四章02电测深法
水平地层的纵向电导和横向电阻
对于多层水平地层，当电流平行层面流动时，所 有地层表现的总电阻为各层电阻的并联，而电流 垂直层面流动时，总电阻为各层电阻的串联。 下面从地层中切出一个m层总厚度为，底面为 一米乘一米的柱体来分析。当电流平行层面流动 时，第i层沿层面的纵向电导为Si。柱体总的纵向 电导S为各层电导并联的结果：
U1
0
I 1 2 B 1 ( mr ) dm 2
J ( mr ) dm 0
• 式中：J０（ｍｒ)为零阶第一类贝赛尔函数； B１（ｍ）为积分变量m的函数。
• 对于层数确定的水平地层，根据地层界 面上电位和电流密度法向分量连续的边 界条件，可具体求出B1（m）的表示式。 • 例如，最简单的二层水平地层，利用ρ １ 和ρ 2 岩层分界面的相应边界条件可具体 求出
• • • •
③ 二层电测深曲线的性质 A、首支 B、中段 C、尾支
• (2)三层水平地层的电测深曲线 • ①三层电测深曲线的类型 • 三层水平地电断面，依照相邻地层电阻 率的相对关系，划分为如下四种类型： • H、A、Q、K
• ②三层量板 • 三层水平地层的断面参数ρ １、ｈ１、 • ρ ２、ｈ２、ρ ３给定后，由(6.1-63) 式可以计算出相应的三层电测深理论曲 线。 • 我国交通部第四铁路工程局和交通部科 学院曾经计算了约2000条理论曲线。
2 mh i 2 mh i
) )
(6.1-66)
Tn ( m ) n
• 电阻率转换函数递推公式(6.1-66)的导出， 免去应用边界条件解方程组求系数B１(m) 的计算，开辟了正演计算层状大地电测深 曲线的新领域。
用双曲函数表达：
• 可以由此推出向下递推的公式如下：
电测深法认识实验
23
11.9
15
1.5
2Hale Waihona Puke .721.427.6
27.9
13.3
20
2
28.6
24.8
32.3
29.9
14.8
30
3
39.1
35.8
44.3
43.6
20.3
40
4
46.1
41.9
51.1
53.1
24.7
60
6
52.2
48.2
58.5
59.1
27.3
80
8
55.5
52.7
65.3
66.5
34
100
10
61
57.5
71.8
73.7
37
五、数据采集与整理
分析：两点的电测深曲线，首支叫平缓，随着深度增加，电阻率增大，所测曲线为止呈40°左右上升，与无穷远处45°上升不矛盾 此曲线为G型曲线，推测浅部为低阻的第四系土层，深部为高阻灰岩，则此两层地电断面与地下地质断面一致 分析：在1,2测点之间，供电极15-60m范围内，等值线近似平行并以小倾角下降，则说明此区域内电性横向变化较稳定 在2,3测点之间，地下19-60m围内，等值线上翘 在3,4测点之间，地下19-48m范围内，ρs等值线近水平分布，则说明电性横向变化稳定 在4,5测点之间，地下19-100m范围内，ρs等值线大幅度下降，说明此区域横向电性分布很不均匀
将数据整理附到实验报告上
用双对数坐标纸绘制电测深曲线并分析(用胶水粘到实验报告本上）
用单对数坐标纸绘制电剖面曲线并分析
用单对数坐标绘制视电阻率等值线图并 分析（物探专业做）
小结体会 注：成果分析和实验小结部分不能相互抄袭。
11.9
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2Hale Waihona Puke .721.427.6
27.9
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五、数据采集与整理
分析：两点的电测深曲线，首支叫平缓，随着深度增加，电阻率增大，所测曲线为止呈40°左右上升，与无穷远处45°上升不矛盾 此曲线为G型曲线，推测浅部为低阻的第四系土层，深部为高阻灰岩，则此两层地电断面与地下地质断面一致 分析：在1,2测点之间，供电极15-60m范围内，等值线近似平行并以小倾角下降，则说明此区域内电性横向变化较稳定 在2,3测点之间，地下19-60m围内，等值线上翘 在3,4测点之间，地下19-48m范围内，ρs等值线近水平分布，则说明电性横向变化稳定 在4,5测点之间，地下19-100m范围内，ρs等值线大幅度下降，说明此区域横向电性分布很不均匀
将数据整理附到实验报告上
用双对数坐标纸绘制电测深曲线并分析(用胶水粘到实验报告本上）
用单对数坐标纸绘制电剖面曲线并分析
用单对数坐标绘制视电阻率等值线图并 分析（物探专业做）
小结体会 注：成果分析和实验小结部分不能相互抄袭。
电法勘探-2_1
两者比较：电极距小时，垂直布极影响大； 电极距小时，垂直布极影响大； 电极距小时 电极距大时，平行影响大；两者交点横坐标等于2D 2D。 电极距大时，平行影响大；两者交点横坐标等于2D。
n −1 AB = N ∑ hi 2 i =1
式中
i ——层序序号； 层序序号； 层序序号 N ——决定断面类型的系数。 决定断面类型的系数。 决定断面类型的系数
③
=1.2～ (AB/2)n+1／ (AB/2)n=1.2～2
在特殊情况下，如探测岩溶、 在特殊情况下，如探测岩溶、或水文物探工作 可适当加密极距。 等，可适当加密极距。
j MN ρ s (r ) = j0
I 2πrh1 r ρ1 = ρ1 = I S1 2πr 2
显然，在 lg ρ s (r ) ~ lg r 坐标中，这是一条45°的直线。 尾支呈45°渐近线，是一个颇有用途的性质。在二层断 面情况下，若巳知 ρ1 ，可求 h1。在双对数坐标中，尾支渐 近线与 ρ s (r ) = ρ1的水平直线交点的横坐标即为 h1 。而45° 渐近线与 ρ s＝1 或 lg ρ s＝0直线的截距为 S1
如µ 2 , µ3 ,......, µ n−1 , µ n ; v2 , v3 ,......, vn−1为参数，ρ
ρ s / ρ1 = F (r / h1 )
s
/ ρ1
与 r / h1 的关系为
如将视电阻率曲线绘在算术坐标上， 如将视电阻率曲线绘在算术坐标上， 相同， 若 µ 2 , µ3 ,......, µ n−1 , un ; v2 , v3 ,......vn−1 相同， 而 ρ1 ， 1 不同，则整条曲线形状不同； h 不同，则整条曲线形状不同； 在双对数坐标纸上， 在双对数坐标纸上，上式变为
第三讲：电测深法
当电流平行岩柱体底面流过时，测得的 电导称纵向电导（S） h
S
岩柱体由多个厚度和电性不同的岩层组 成时总纵向电导
S S1 S2 Sn
i 1
n
hi
i
1.同层等值现象
以H型断面为例：当ρ1 、h1、ρ3一
S 等 值 现 象
极小值不明显。此时当ρ2 、h2在一定 范围内同时增大或者减小，只要保
电测深曲线
2.定性解释图件
※单独一条电测深曲线的解释： ①电性层的数目；②各层电阻率的相对大小； ③估计第一层和底层的电阻率值。 ※面积性电测深资料的定性解释
需要绘制各种图件，以此来反映测区内不同电性 层的分布及变化情况，从而了解工区的地质构造 或电性层的形态。
电测深法图件分类：
（1）电测深曲线类型图
ρ2=10, ρ3=200 ρ2=5, ρ3=200 （虚线） ρ2=5, ρ3=200 ρ2=10, ρ3=200
其它参数不变， h2不是很大时： ρ2 减小时（枚红色曲线）视电阻率曲线 极小值降低；相反，只增大ρ2 时，视电 阻率曲线的极小值升高。 h2 减小时（绿色曲线）视电阻率曲线极 小值升高；相反，只增大h2 时，视电阻 率曲线的极小值降低。
三层断面是由位于厚度无限大的基底层 上面的厚度有限的二个电性层组成，在 这个模型中，ρ １、ρ 2和ρ ３之间有四种 关系，根据这些关系，三层断面分为以 下四种类型 ： A型： ρ １＜ ρ ２＜ρ ３； K型： ρ １＜ ρ ２＞ρ ３； H型： ρ １＞ ρ ２＜ρ ３； Q型： ρ １＞ ρ ２＞ρ ３ 。
（b）地质断
面图
物探--4电测深法
测量电极距MN的选择：在实际工作中，由于AB极距的不断 加大，MN距离如始终保持不变，那么当AB极距很大时，MN 电位差将会太小，以至于无法观测。因此，随着AB极距的 加大，往往也需要适当加大MN距离，通常要求MN满足条件
AB/3>=MN>1/30AB
• 对称四极测深法,随着AB逐渐增 大,会使MN之间所测电位差逐渐 减小,为了获得可靠的电位差数 据,MN在也要按一定关系增大,一 般AB/3≥MN≥AB/30。
并能反映出异常与地质构造的相互关系。
• 其构制方法：①在按工作比例尺所绘制的测网（测线、测点）布 置图上，在每个测点位置标明该点所观测的参数值，然后按规则 勾绘等值线。②等值线取等差或等比间距，间距视观测精度及异 常大小而定。③等值线可在精度范围内适当偏移，使之更圆滑、 合理。
• （4）电测深曲线图 • 在电测深曲线上方应标明测深点的点线号、高程、电极排列方向，
层为ρ2，厚度很大（无穷大）有两种情况，
ρ1＞ρ2时为D型，ρ1＜ρ2时为G型（如后图）。 ①当AB/2＜h1时，测得值相当于介质为半空间的结果， 这时无论如何变化也不影响地下电流场的分布，故在 二层左支出现ρs=ρ1的水平渐近线 ②当AB/2逐渐增大，电流的分布深度也增大，这时开 始影响地电流的分布，这时，若ρ2＜ρ1时，由于良导 体对电流的吸引作用，使jMN≠j0，可知ρs＜ρ1，出现曲 线下降数（D型）。
电阻率测深法
对称四极测深装置
• 当AB/3=MN时，称为温纳装置， 此时ABMN是同时移动。
• 每个测点的测量结果在模数为
ABMN极标纸上，绘制
电测深曲线图，横坐标表示视电 A
MON
B
阻率 a ，纵坐标表示AB/2（m）。
装置符号： AMNB
AB/3>=MN>1/30AB
• 对称四极测深法,随着AB逐渐增 大,会使MN之间所测电位差逐渐 减小,为了获得可靠的电位差数 据,MN在也要按一定关系增大,一 般AB/3≥MN≥AB/30。
并能反映出异常与地质构造的相互关系。
• 其构制方法：①在按工作比例尺所绘制的测网（测线、测点）布 置图上，在每个测点位置标明该点所观测的参数值，然后按规则 勾绘等值线。②等值线取等差或等比间距，间距视观测精度及异 常大小而定。③等值线可在精度范围内适当偏移，使之更圆滑、 合理。
• （4）电测深曲线图 • 在电测深曲线上方应标明测深点的点线号、高程、电极排列方向，
层为ρ2，厚度很大（无穷大）有两种情况，
ρ1＞ρ2时为D型，ρ1＜ρ2时为G型（如后图）。 ①当AB/2＜h1时，测得值相当于介质为半空间的结果， 这时无论如何变化也不影响地下电流场的分布，故在 二层左支出现ρs=ρ1的水平渐近线 ②当AB/2逐渐增大，电流的分布深度也增大，这时开 始影响地电流的分布，这时，若ρ2＜ρ1时，由于良导 体对电流的吸引作用，使jMN≠j0，可知ρs＜ρ1，出现曲 线下降数（D型）。
电阻率测深法
对称四极测深装置
• 当AB/3=MN时，称为温纳装置， 此时ABMN是同时移动。
• 每个测点的测量结果在模数为
ABMN极标纸上，绘制
电测深曲线图，横坐标表示视电 A
MON
B
阻率 a ，纵坐标表示AB/2（m）。
装置符号： AMNB
5电测深法
D型
AB/2
分析： ①当AB/2＜h1时，测得值相当于介质为半空间的结果，这时
无论如何变化也不影响地下电流场的分布，故在二层左支出 现ρs=ρ1的水平渐近线。 ②当AB/2逐渐增大，电流的分布深度也增大，这时开始影响 地电流的分布，这时，若ρ2＜ρ1时，由于良导体对电流的 吸引作用，使jMN≠j0，可知ρs＜ρ1，出现曲线下降数（D 型），若ρ2＞ρ1，则对电流排斥，使地表电流加密，则曲 线出现上升数（G型）
5.电测深的工作方法
说明：测网的选择取决于测区勘探要求的详细程度及测区的的 地质条件；测线方向应与地质构造方向垂直，测线长度应大于 寻找的地质构造宽度；
详查时，3~5条测线通过有意义构造带，每线3~5点位于构造带 上；
普查时，至少1条测线通过有意义构造带，每线2~3点位于构造 带上；
(1)供电极距AB的选择：
ρs
AB/2
2、二层情况：
设第一层厚h1，
电阻率为ρ1，第二 层为ρ2，厚度很大 （无穷大）有两种
情况， ρ1＞ρ2时 为D型，ρ1＜ρ2时 为G型
ρs ρ2
1 2
ρs ρ2
ρ1 ρ1
AB/2
G型
1 2
D型
AB/2
ρs ρ2
ρ1
1 2
ρs ρ2
ρ1
G型
AB/2
1 2
电剖面法模拟
电测深法模拟
一．基本原理 （一）实质及应用条件
电测深度的全称为“视电阻率垂向测深法”是研 究向地质构造的重要地采物理方法。在勘探区内布置 一定测网，测网由若干测线组成，测线上有若干测点， 在地面上测量的实质是用改变供电极距的办法来控制 深度，由浅入深了解剖面上的地质体电性情况，从而 获得地下中半空间电性结构的二维模型，因此，电测 深比剖面法信息更丰富，一条剖面可以包含多个极距 的信息。
电测深法名词解释
电测深法名词解释
电测深法名词解释
电测深法：是一种测量地下岩体结构深度的技术，利用水平电流在地表下透射，根据岩体类型和深度对电流的影响而确定地层结构的深度。
电流：指地表下传播的水平电流，是电测深法测量岩体深度的基础。
直流（DC）电流：指负载周期性不变的直流电流，因其特性使其在岩体深度测量中受广泛应用。
交流（AC）电流：指负载周期变化的交流电流，它能够比直流电流更有效地探测岩体深度。
电阻：电阻是电流在各种介质中所受到的阻碍，也是电测深法测量岩体深度的重要参数。
电阻率：电阻率是电阻与电导率的倒数，表示一个物质在一定深度内对电流的阻碍程度，是测量岩体深度的关键参数。
电导率：指介质对电流的传导程度，也是电测深法测量岩体深度的重要参数。
电感：电感表示电流受到磁场干扰的程度，也是电测深法测量岩体深度的关键参数。
电法反射：电法反射是指在相同深度传播的电流经过不同岩体时，反射出的变化，它是测量岩体深度的有效方法。
8.第七章 电测深法
三层断面S 三层Fra bibliotek面S2等价示意图
分析S等价现象的物理实质： 分析S等价现象的物理实质：当第二层的电阻率很小 第二层中的电流线方向将平行于层面， 时，第二层中的电流线方向将平行于层面，第二层 吸进”的电流将决定于纵向电导h 如果ρ 所“吸进”的电流将决定于纵向电导h2/ ρ2。如果ρ1、 h1、 ρ3不变，只是同倍数的增大或缩小h2和 ρ2，即 不变，只是同倍数的增大或缩小h 纵向电导h 不变，因而ρ 使纵向电导h2/ ρ2不变，因而ρ1、 ρ2 、 ρ3中的电流分 布改变很小，以致地面上电位差△ 改变很小， 布改变很小，以致地面上电位差△UMN改变很小， 曲线形状变化不大。 ρs曲线形状变化不大。
1．电测深曲线类型图 电测深曲线类型图是在相应比例尺的平面 电测深曲线类型图是在相应比例尺的平面 图或剖面图上标出测点的位置，然后在测点旁 图或剖面图上标出测点的位置， 用小比例尺绘出该点的电测深曲线或标出该点 曲线类型的符号。 曲线类型的符号。曲线类型发生变化的原因一 般是：某岩层的缺失或新岩层的出现， 般是：某岩层的缺失或新岩层的出现，或者地 质构造的变动所造成的岩层层位的变化等。 质构造的变动所造成的岩层层位的变化等。
第二节 电测深的资料解释
电测深的资料解释一般包括定性解释 电测深的资料解释一般包括定性解释和 定性解释和 定量解释两个阶段， 定量解释两个阶段，定性解释可以给出测区 两个阶段 内电性层的分布及其与地质构造的关系，定 内电性层的分布及其与地质构造的关系， 量解释则可获得电性层的埋深及厚度。 量解释则可获得电性层的埋深及厚度。二者 的正确运用和紧密结合方能作出符合客观实 际的地质结论。 际的地质结论。
二、电测深资料的定性解释
电测深资料的定性解释是获得测区内地 质—地电结构的重要阶段，它可以提供区内 地电结构的重要阶段， 电性层的分布、地电断面和地质断面的关系 电性层的分布、 以及测区地质构造的初步概念。电测深曲线 以及测区地质构造的初步概念。 的定性解释主要是根据反映测区电性变化的 各种定性图件来进行的。 各种定性图件来进行的。
分析S等价现象的物理实质： 分析S等价现象的物理实质：当第二层的电阻率很小 第二层中的电流线方向将平行于层面， 时，第二层中的电流线方向将平行于层面，第二层 吸进”的电流将决定于纵向电导h 如果ρ 所“吸进”的电流将决定于纵向电导h2/ ρ2。如果ρ1、 h1、 ρ3不变，只是同倍数的增大或缩小h2和 ρ2，即 不变，只是同倍数的增大或缩小h 纵向电导h 不变，因而ρ 使纵向电导h2/ ρ2不变，因而ρ1、 ρ2 、 ρ3中的电流分 布改变很小，以致地面上电位差△ 改变很小， 布改变很小，以致地面上电位差△UMN改变很小， 曲线形状变化不大。 ρs曲线形状变化不大。
1．电测深曲线类型图 电测深曲线类型图是在相应比例尺的平面 电测深曲线类型图是在相应比例尺的平面 图或剖面图上标出测点的位置，然后在测点旁 图或剖面图上标出测点的位置， 用小比例尺绘出该点的电测深曲线或标出该点 曲线类型的符号。 曲线类型的符号。曲线类型发生变化的原因一 般是：某岩层的缺失或新岩层的出现， 般是：某岩层的缺失或新岩层的出现，或者地 质构造的变动所造成的岩层层位的变化等。 质构造的变动所造成的岩层层位的变化等。
第二节 电测深的资料解释
电测深的资料解释一般包括定性解释 电测深的资料解释一般包括定性解释和 定性解释和 定量解释两个阶段， 定量解释两个阶段，定性解释可以给出测区 两个阶段 内电性层的分布及其与地质构造的关系，定 内电性层的分布及其与地质构造的关系， 量解释则可获得电性层的埋深及厚度。 量解释则可获得电性层的埋深及厚度。二者 的正确运用和紧密结合方能作出符合客观实 际的地质结论。 际的地质结论。
二、电测深资料的定性解释
电测深资料的定性解释是获得测区内地 质—地电结构的重要阶段，它可以提供区内 地电结构的重要阶段， 电性层的分布、地电断面和地质断面的关系 电性层的分布、 以及测区地质构造的初步概念。电测深曲线 以及测区地质构造的初步概念。 的定性解释主要是根据反映测区电性变化的 各种定性图件来进行的。 各种定性图件来进行的。
4-2电与电磁法原理第四章02电测深法
S si
i 1 m
1
h1
2
m i 1
h2
m
m
hm
其平均纵向电阻率为
t hi / si
i 1
当电流垂直层面流动时，第i层表现的“横向 电阻”Ti为
Ti i hi
则柱体总的横向电阻T为各层横向电阻的串联。
T Ti 1h1 2h2 mhm
• • • •
③ 二层电测深曲线的性质 A、首支 B、中段 C、尾支
AB lg s lg lg s 2
• (2)三层水平地层的电测深曲线 • ①三层电测深曲线的类型 • 三层水平地电断面，依照相邻地层电阻 率的相对关系，划分为如下四种类型： • H、A、Q、K
• ②三层量板 • 三层水平地层的断面参数ρ １、ｈ１、 • ρ ２、ｈ２、ρ ３给定后，由(6.1-63) 式可以计算出相应的三层电测深理论曲 线。 • 我国交通部第四铁路工程局和交通部科 学院曾经计算了约2000条理论曲线。
0
• 式中，T１（ｍ）定义为电阻率转换函 数又称核函数。 • 可见，电阻率转换函数与各层的层参数 (厚度和电阻率)及积分量m有关。
• (3) 电阻率转换函数的递推公式 • 对于二层水平地层情况，若将(6.1-58) 式先后代入(6.1-59)式和(6.1-62)式， 便得到二层水平地层的电阻率转换函数:
s
表示式
I 1 B1 ( m ) B( m ) 2
(6.1-59)
• 则地面上电位公式为：
I 1 U 2
1 2B(m )J
0
0
( mr )dm
(6.1-60)
• 若采用MN→０的装置测量，相应的 ρ s 表达式为：
i 1 m
1
h1
2
m i 1
h2
m
m
hm
其平均纵向电阻率为
t hi / si
i 1
当电流垂直层面流动时，第i层表现的“横向 电阻”Ti为
Ti i hi
则柱体总的横向电阻T为各层横向电阻的串联。
T Ti 1h1 2h2 mhm
• • • •
③ 二层电测深曲线的性质 A、首支 B、中段 C、尾支
AB lg s lg lg s 2
• (2)三层水平地层的电测深曲线 • ①三层电测深曲线的类型 • 三层水平地电断面，依照相邻地层电阻 率的相对关系，划分为如下四种类型： • H、A、Q、K
• ②三层量板 • 三层水平地层的断面参数ρ １、ｈ１、 • ρ ２、ｈ２、ρ ３给定后，由(6.1-63) 式可以计算出相应的三层电测深理论曲 线。 • 我国交通部第四铁路工程局和交通部科 学院曾经计算了约2000条理论曲线。
0
• 式中，T１（ｍ）定义为电阻率转换函 数又称核函数。 • 可见，电阻率转换函数与各层的层参数 (厚度和电阻率)及积分量m有关。
• (3) 电阻率转换函数的递推公式 • 对于二层水平地层情况，若将(6.1-58) 式先后代入(6.1-59)式和(6.1-62)式， 便得到二层水平地层的电阻率转换函数:
s
表示式
I 1 B1 ( m ) B( m ) 2
(6.1-59)
• 则地面上电位公式为：
I 1 U 2
1 2B(m )J
0
0
( mr )dm
(6.1-60)
• 若采用MN→０的装置测量，相应的 ρ s 表达式为：
2.1.3电阻率测深法
华北平原边缘某大断层电测深成果图 1—第四系黄土； 2—砾石层； 3—奥陶系灰岩； 4—砂页岩夹石英岩； 5—钻孔； 6—断层
高密度电阻率成像法的概念
高密度电阻率成像法（Electrical Resistivity Tomography 简称 “ERT”）是通过测定介质的电阻率差异以达到对介质进行勘察 的地球物理方法,其优势：方便快捷，数据量大，可进行无损的 自动监测，近年来被广泛应用于地下水研究领域
1.3.1 对称四极测深装置
一、对称四极测深极距的选择
•
AB为供电电极，MN为测量电极，它们都对称于装置 中心O。地面的测点和装置的O点重合 。 • 选择供电极距时，要求最小的极距应能反映第一层电 阻率，最大的极距则能满足勘探深度要求，并保证测 深曲线尾支的完整，可解释最后一个电性层。为使曲 线光滑，以保证解释精度，各供电电极距在对数的 AB/2轴上应均匀分布。
1 18 32 43 51 56
图3 高密度电阻率成像法勘测地面测量数据采集方法和原理
1、高密度电阻率方法在地下空洞探测实例
图4 d是总剖面的照片，e是电阻率反演结果，与剖面对应的b和c（放大图）是 先前发现的墓穴，位置a（放大图）是先前没有注意到的另一个墓穴。采用温 纳装置，电极距为1米。
2 、高密度电法在阳煤集团规划水泥厂地基勘 察中的应用
log (AB/2)
1.3.1对称四极测深装置
二、对称四极测深法测量 • 若是剖面性测量，则除 画各电测深点单支电阻 率测深曲线外，还需要 画视电阻率拟断面图， 即在单对数坐标纸上， 横轴算术坐标取测点位 置，纵轴对数坐标取 AB/2，然后把各测深点 不同极距的视电阻率值 填入图中相应位置，画 出等值线图
1.3 电测深法
• 电测深法的全称为“电阻率垂向测深法”，它是研究 垂向地质构造的重要地球物理方法。 • 对地面上某一测点进行电测深法测量的实质是用改变 供电电极的办法来控制不同的勘探深度，由浅入深， 可了解该测点地下介质垂向上电阻率的变化。
高密度电阻率成像法的概念
高密度电阻率成像法（Electrical Resistivity Tomography 简称 “ERT”）是通过测定介质的电阻率差异以达到对介质进行勘察 的地球物理方法,其优势：方便快捷，数据量大，可进行无损的 自动监测，近年来被广泛应用于地下水研究领域
1.3.1 对称四极测深装置
一、对称四极测深极距的选择
•
AB为供电电极，MN为测量电极，它们都对称于装置 中心O。地面的测点和装置的O点重合 。 • 选择供电极距时，要求最小的极距应能反映第一层电 阻率，最大的极距则能满足勘探深度要求，并保证测 深曲线尾支的完整，可解释最后一个电性层。为使曲 线光滑，以保证解释精度，各供电电极距在对数的 AB/2轴上应均匀分布。
1 18 32 43 51 56
图3 高密度电阻率成像法勘测地面测量数据采集方法和原理
1、高密度电阻率方法在地下空洞探测实例
图4 d是总剖面的照片，e是电阻率反演结果，与剖面对应的b和c（放大图）是 先前发现的墓穴，位置a（放大图）是先前没有注意到的另一个墓穴。采用温 纳装置，电极距为1米。
2 、高密度电法在阳煤集团规划水泥厂地基勘 察中的应用
log (AB/2)
1.3.1对称四极测深装置
二、对称四极测深法测量 • 若是剖面性测量，则除 画各电测深点单支电阻 率测深曲线外，还需要 画视电阻率拟断面图， 即在单对数坐标纸上， 横轴算术坐标取测点位 置，纵轴对数坐标取 AB/2，然后把各测深点 不同极距的视电阻率值 填入图中相应位置，画 出等值线图
1.3 电测深法
• 电测深法的全称为“电阻率垂向测深法”，它是研究 垂向地质构造的重要地球物理方法。 • 对地面上某一测点进行电测深法测量的实质是用改变 供电电极的办法来控制不同的勘探深度，由浅入深， 可了解该测点地下介质垂向上电阻率的变化。
电法勘探——传导类电法 电测深法
在。
断裂带内主要由糜棱岩、断层泥等物质组成， 它们像粘土一样透水性弱、富水性差，不是赋 存地下水的场所。在断裂带两侧，即电阻率由 低向高过渡的断裂影响带内，极易产生各种张 扭性裂隙，形成透水性好，富水佳强的网格状 裂隙发育带。经钻探验证，0~6m 为坡积粘土 夹碎石；6~20m为凝灰质安山岩，20~85m 为 玄武质安山岩，其裂隙发育，富含地下水。由 此可见，等s断面图提供了关于地电结构的丰 富资料。
3.视电阻率剖面图和平面等值线图 电测深法在测区内的每一个测点上都进行
了多种极距的视电阻率测量，如果就其中的一 条测线来说，我们也可以把上述资料看成是多 极距的电剖面法测量结果。因此，根据解释的 需要，我们也可以把某些极距的测量结果整理 成视电阻率剖面图或平面等值线图。
显然，由测深资料所绘制的上述图件应 当与相同极距的对称四极剖面法的测量结果 相同，或者说它就是复合四极剖面图或平面 图。所以，就这一点来说，电测深法较电剖 面法提供了更为丰富的关于地层结构的实际 资料。
一种是出现水平渐近线的情况，一种是出现与 横坐标成450夹角的情况。
（1）n有限大，当供电极距很大时， s =n
（2）n→∞时，出现与横坐标成450交角。
二、水平地层上电测深曲线的特点
3.电测深曲线的中段
二、水平地层上电测深曲线的特点
4、电测深曲线的等价现像
在电测深法的实际工作中，由于观测误 差的存在，经常会遇到地电断面参数不同而 视电阻率曲线却完全相同的现象，把这种情 况称为电测深曲线的等价现象。对于三层地 电断面，存在S2和T2等价现象。
一、电阻率参数
测区电性参数的研究是电测深资料解释的 基础，应贯穿于电测深工作的始终。电性参数 的取得除了收集前人的资料外，一般均应在野 外工作中布置一定的参数测定工作。电参数测 定既可在野外岩石露头上进行小极距的原位测 试，也可在室内进行标本测定。
断裂带内主要由糜棱岩、断层泥等物质组成， 它们像粘土一样透水性弱、富水性差，不是赋 存地下水的场所。在断裂带两侧，即电阻率由 低向高过渡的断裂影响带内，极易产生各种张 扭性裂隙，形成透水性好，富水佳强的网格状 裂隙发育带。经钻探验证，0~6m 为坡积粘土 夹碎石；6~20m为凝灰质安山岩，20~85m 为 玄武质安山岩，其裂隙发育，富含地下水。由 此可见，等s断面图提供了关于地电结构的丰 富资料。
3.视电阻率剖面图和平面等值线图 电测深法在测区内的每一个测点上都进行
了多种极距的视电阻率测量，如果就其中的一 条测线来说，我们也可以把上述资料看成是多 极距的电剖面法测量结果。因此，根据解释的 需要，我们也可以把某些极距的测量结果整理 成视电阻率剖面图或平面等值线图。
显然，由测深资料所绘制的上述图件应 当与相同极距的对称四极剖面法的测量结果 相同，或者说它就是复合四极剖面图或平面 图。所以，就这一点来说，电测深法较电剖 面法提供了更为丰富的关于地层结构的实际 资料。
一种是出现水平渐近线的情况，一种是出现与 横坐标成450夹角的情况。
（1）n有限大，当供电极距很大时， s =n
（2）n→∞时，出现与横坐标成450交角。
二、水平地层上电测深曲线的特点
3.电测深曲线的中段
二、水平地层上电测深曲线的特点
4、电测深曲线的等价现像
在电测深法的实际工作中，由于观测误 差的存在，经常会遇到地电断面参数不同而 视电阻率曲线却完全相同的现象，把这种情 况称为电测深曲线的等价现象。对于三层地 电断面，存在S2和T2等价现象。
一、电阻率参数
测区电性参数的研究是电测深资料解释的 基础，应贯穿于电测深工作的始终。电性参数 的取得除了收集前人的资料外，一般均应在野 外工作中布置一定的参数测定工作。电参数测 定既可在野外岩石露头上进行小极距的原位测 试，也可在室内进行标本测定。
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·在测区内，依据目标 体埋深确定一个AB/2值， 将这一极距获得的ρS值 全部标在平面图上并将 等值点圆滑连接即可得 该图。
·实例显示地表岩溶塌陷区正好位于低阻等值线闭合圈范围 内，由此推测深部岩溶的发育延展较地表塌陷范围大。
3、曲线类型剖面图 用于电性分层、勾画地质剖面 沉降→河卵石堆积
电测深曲线类型剖面图
4、等值现象的影响 造成解释误差
∴要减小等值现象造成的解释误差，就必须将h2、ρ₂先固 定一个；一般先确定 ρ₂。
ρ₂ 通常可采用电测井、标本测定、 露头测定等方法获得
§2 电测深的资料解释
一、概述
1、解释 定性 方法 定量
确定电性层分布及其与地质构造的关系； 是定量解释的前提和基础。
确定电性层的埋深、厚度和电阻率值。
2、适用条件
具有一定厚度、产状接近水平、电性差异明显的 层状介质。实践经验证明：对于非层状的局部不 均匀体的探测也具有一定效果。
3、主要能够解决的问题
①查明基岩起伏；确定盖层厚度；为钻孔设计提供依据。 ②寻找稳定含水层，圈定咸、淡水界线及分布。 ③定性确定具有明显差异的断层破碎带、陡立岩层接触带。 ④查明埋深不大、差异明显、有一定规模的局部不均匀体。 ⑤在水文地质调查中探查凹陷、隆起、褶皱等区域构造。 ⑥探查矿产的分布，估算储量。 ⑦其他工程应用；探测古墓、防空洞、溶洞等。
低阻覆盖层 中阻砂卵石层
低阻夹层
高阻灰岩
单对数坐标系下的地电断面
•单对数坐标和算术坐标的区别
高阻闭合圈都反映出沉 积岩中的砂砾盆地形态
对数坐标比算术坐标更 能反映出浅部地层细节
算术坐标
对数坐标
由松散层形成的高阻盆地的地电断面图
2、 ρS平面等值线图
·反映某一深度异常体 的形态和在平面上的延 展情况；
第七章 电测深法
反映测点处视电阻率沿垂向的变化情况
时间域 电测深
频率域
直流电法 交流电法
谐变交流 瞬变交流
•电测深曲线的类型及其特征 •电测深资料的解释 •三极和环形电测深 •电测深应用实例
§1 水平层状地电断面电测深 曲线的类型及其特征
一、方法概述
测量电极M、N固定；供电电极A、
1、工作方法 B对称于记录点O沿测线不断加大；
3、极形图的作法
例：2个极距、 四方位极形图
45
90 135
110 110 100
1.1cm 1.1cm 1cm
300 250 200
3cm 2.5cm 2cm
比例尺 10Ω∙m/㎜ 10Ω∙m/㎜
4、图形解释 •理由说明
AB/2较小时～浅层反映； AB/2适中时～短轴指示低阻带走向； AB/2远大于覆盖层时～长轴指示低阻带走向。
(m)
000
0
MN/2
0.5
(m)
3
20
•最小AB/2应小于h₁，能使曲线首支呈近似水平线。
•最大AB/2应满足勘探目标要求； 至少要有3个极距点保证曲线尾支 的完整，方可解释出最深一层的电 性参数。
二、地电断面及曲线类型
1、二层(2种) 2、三层(4种)
G：ρ₁<ρ₂ D：ρ₁>ρ₂
H：ρ₁>ρ₂<ρ3
∴河道上方多为K型曲线。
以20～35Ωm等值线圈定 河道垂向和水平分布情况
ρS剖面图 电测深断面等值线图
AB/2=15m的平面等值线图 电测深法探测古河道工作
电测深断面等值线图
高阻砂砾石 ρS>30Ωm
低阻泥岩 ρS<20Ωm
2、水文勘探
类型的变化→岩性 缺失或构造变化
覆盖层约10m厚，河道 处为粗砂砾层≥60Ωm
4、观测装置 对称四极、偶极、三极；一般用四极
等比装置
•AB/2的 选取
•MN的选 取
通常取α=3
AB/2应在对数坐标轴上均匀分布；相邻两 极距在模数6.25㎝的对数纸上约0.5～1.5㎝。
为保证∆UMN的读数精度， 一般取AB/3≥MN≥AB/30
常用的观测极距布置
AB/2 1.5 2 3 4.5 6 9 12 15 20 30 45 60 90 120 150 200 300 4 6 1 500
2、解释原则 从已知到未知、从简单到复杂；反复
认识、反复解释。
3、解释基础 尽可能多的收集工区的地质、钻探、
电测井、电性标志层等资料。
4、电性标志 层的条件
本身岩性或电阻率比较稳定；有足够 的厚度和分布范围；与上覆岩层的电 阻率有10倍以上的差异。
二、定性解释的图件及作用
1、 ρS地电断面图 了解构造变化和基岩起伏情况
埋深Hn≠ hn～层厚 ρ₂=μ₂Q₁∙ρQ₁ H₁= ∆λ1L₁ ρ₃=μ₂Q₂∙ρQ₂ H₂= ∆λ2L₂ ρ₄=μ₂Q₃∙ρQ₃ H₃= ∆λ3L₃
§3 其他类型的电测深法
一、三极测深 B→∞
•用于四极法布极困难的情况，通过增大A0达到 测深目的。 •只有当电性层水平均匀时，才与四极法的观测 结果相同，否则不同。
50Ωm闭合低阻 圈推断为断裂带
∵是基岩构造带，∴极 低的阻值可能是断层中 被泥质物充填，影响其 富水性和透水性。
在断层两侧，低、高阻 过渡带，极易形成张扭 性裂隙，则是可能的富 水区域。
G
H
HA
辽河15线电测深等ρS断面图
3、咸、淡水划界例1
104点为明显的 高、低阻分界点
104点左侧为低阻二 层D型曲线；右侧为 高阻二层D型曲线。
其尾支也是45⁰渐近线；
这时横轴的交点为
-S1
四、电测深曲线的等值现象
1、等值现象 一组层参数不同的地电断面却
对应了同一条测深曲线的现象
此现象多出现在中 间层厚度较薄的三层地电断面中； 它说明在反演过程中具有的多解性问题。
2、H(A)型断面的等S2现象
∵ρ₂<ρ3 ∴电流多集中在ρ₂层中平行流动
当ρ₁、ρ3、h1保持不变时，0点处电流主要取决于ρ₂层中 电流的变化；若S2=h2/ρ₂保持不变(h2、ρ₂在一定范围内
同增、同减) ，则ρs将不会有明显的变化。 等S2现象
3、K(Q)型断面的等T2现象
∵ ρ₂>ρ₃ ∴ h2较小且ρ₁、ρ3、h1保持不 变时，0点处电流主要取决于第二层 的横向电阻 T2= h2×ρ₂。
若保持 T2不变(h2、ρ₂在一定范围内增减)，则ρ₂层中的电 流分布将不会明显变化，0点处的ρS也不会变化。
未达到 达到 输出结果
4、经验法 ①纵向电导解释法 用于了解下部高阻岩面的起伏情况
•当地层为二层且ρ₂→∞时有：
•对于多层且ρn→∞的地层
解得
H、ρ₂～高阻岩体上覆地 层总厚度和等效电阻率
纵向电导S图
45°
S₁ h₁
45°
地质剖面图
S近似反映了 高阻层埋深H
②拐点切线交汇法
•通过曲线的每个拐点作切线，
•曲线类型变化一般是某岩层缺失或新岩层出现或地质构 造变动导致岩层层位变化等原因造成。
4、曲线类型平面图
以曲线类型的变化为边界，推断 平面上各电性层的界线，并结合 地质资料预测勘探结论。
结合已知的淡、咸水 赋存条件进行分区
三层
多层
三层
三、定量解释
前提 在定性解释后，初步确定了地层结构。 目标 确定各电性层的埋深、厚度、电阻率。 适用 水平层状且层数较少的地层结构，
2、量板法解释步骤 ①二层量板
•按实测曲线类型选取量板；
•将实测曲线绘于模数6.25 ㎝的双对数透明坐标纸上；
•将透明坐标纸覆盖在量板上并保持坐标轴平行进行拟合 （或内插拟合）；
•读取量板的坐标原点在实测曲线坐标系的值 ρ₁、h₁； •读取量板 μ₂，计算 ρ₂=μ₂∙ρ₁ 。
②三层量板
？-μ2-μ3
μ2=ρ2/ρ1 μ3=ρ3/ρ2
27号量板：H-1/10-15 μ2=1/10；μ3=15；ν2=0 ～ ∞
ν2 =h2/h1
例：已知ρ2=18.5Ωm、ρ3=750Ωm；求ρ1、h1、h2。
①求ρ1、h1
用二层量板与实测曲线左支进行拟合，选择 尾支与ρ2接近的一条理论曲线，其原点在实 测曲线坐标中的读数→ρ1、h1。
ρS=14～11Ω.m 矿化度=2～3g/L 200
→半淡水
300
ρS=11～8Ω.m 矿化度=3～5g/L
→半咸水
咸水
淡水 淡水
电测深法咸淡水界线的划分
4、采空区探测
布置中梯物探线 8条：共1721m； 测点84个； AB=500～600m， 测量范围为AB中 部230m以内；
电测深点13个， 联网成为7个ρS 地电断面；控 制深度250m；
∴地下水矿化度不改 变测深曲线类型，只 改变ρS值的大小。
咸水＜50Ωm 淡水＞100Ωm
104～108点判断为 咸、淡水过渡区
复合对称四极ρS剖面图
过
渡
咸水区
区
淡水区
浅部 深部
D
D
ρS断面等值线图
咸、淡水划界例2
经水样测试
ρS＞14Ω.m 矿化度＜2g/L →淡水
ρS＜8Ω.m 矿化度＞5g/L →咸水
3、尾支 当AB/2 ∑hi时
•若ρn+1为有限值，ρS ≈ρn+1(水平渐近线) ； •若ρn+1→∞，ρS 呈 450 渐近线（双对数坐标系）。
•尾支呈450渐近线的证明
ρ2=∞时；电 流线的分布
均匀半空间两个点源的场
第一层介质的纵向电导
在双对数坐标中
45⁰
直
•对于n层且ρn+1→∞的地层，
线
二、环形测深
四方位共点四极测深
1、目的
揭示地层的各向非均匀性； 追索裂隙、破碎带的走向。
·实例显示地表岩溶塌陷区正好位于低阻等值线闭合圈范围 内，由此推测深部岩溶的发育延展较地表塌陷范围大。
3、曲线类型剖面图 用于电性分层、勾画地质剖面 沉降→河卵石堆积
电测深曲线类型剖面图
4、等值现象的影响 造成解释误差
∴要减小等值现象造成的解释误差，就必须将h2、ρ₂先固 定一个；一般先确定 ρ₂。
ρ₂ 通常可采用电测井、标本测定、 露头测定等方法获得
§2 电测深的资料解释
一、概述
1、解释 定性 方法 定量
确定电性层分布及其与地质构造的关系； 是定量解释的前提和基础。
确定电性层的埋深、厚度和电阻率值。
2、适用条件
具有一定厚度、产状接近水平、电性差异明显的 层状介质。实践经验证明：对于非层状的局部不 均匀体的探测也具有一定效果。
3、主要能够解决的问题
①查明基岩起伏；确定盖层厚度；为钻孔设计提供依据。 ②寻找稳定含水层，圈定咸、淡水界线及分布。 ③定性确定具有明显差异的断层破碎带、陡立岩层接触带。 ④查明埋深不大、差异明显、有一定规模的局部不均匀体。 ⑤在水文地质调查中探查凹陷、隆起、褶皱等区域构造。 ⑥探查矿产的分布，估算储量。 ⑦其他工程应用；探测古墓、防空洞、溶洞等。
低阻覆盖层 中阻砂卵石层
低阻夹层
高阻灰岩
单对数坐标系下的地电断面
•单对数坐标和算术坐标的区别
高阻闭合圈都反映出沉 积岩中的砂砾盆地形态
对数坐标比算术坐标更 能反映出浅部地层细节
算术坐标
对数坐标
由松散层形成的高阻盆地的地电断面图
2、 ρS平面等值线图
·反映某一深度异常体 的形态和在平面上的延 展情况；
第七章 电测深法
反映测点处视电阻率沿垂向的变化情况
时间域 电测深
频率域
直流电法 交流电法
谐变交流 瞬变交流
•电测深曲线的类型及其特征 •电测深资料的解释 •三极和环形电测深 •电测深应用实例
§1 水平层状地电断面电测深 曲线的类型及其特征
一、方法概述
测量电极M、N固定；供电电极A、
1、工作方法 B对称于记录点O沿测线不断加大；
3、极形图的作法
例：2个极距、 四方位极形图
45
90 135
110 110 100
1.1cm 1.1cm 1cm
300 250 200
3cm 2.5cm 2cm
比例尺 10Ω∙m/㎜ 10Ω∙m/㎜
4、图形解释 •理由说明
AB/2较小时～浅层反映； AB/2适中时～短轴指示低阻带走向； AB/2远大于覆盖层时～长轴指示低阻带走向。
(m)
000
0
MN/2
0.5
(m)
3
20
•最小AB/2应小于h₁，能使曲线首支呈近似水平线。
•最大AB/2应满足勘探目标要求； 至少要有3个极距点保证曲线尾支 的完整，方可解释出最深一层的电 性参数。
二、地电断面及曲线类型
1、二层(2种) 2、三层(4种)
G：ρ₁<ρ₂ D：ρ₁>ρ₂
H：ρ₁>ρ₂<ρ3
∴河道上方多为K型曲线。
以20～35Ωm等值线圈定 河道垂向和水平分布情况
ρS剖面图 电测深断面等值线图
AB/2=15m的平面等值线图 电测深法探测古河道工作
电测深断面等值线图
高阻砂砾石 ρS>30Ωm
低阻泥岩 ρS<20Ωm
2、水文勘探
类型的变化→岩性 缺失或构造变化
覆盖层约10m厚，河道 处为粗砂砾层≥60Ωm
4、观测装置 对称四极、偶极、三极；一般用四极
等比装置
•AB/2的 选取
•MN的选 取
通常取α=3
AB/2应在对数坐标轴上均匀分布；相邻两 极距在模数6.25㎝的对数纸上约0.5～1.5㎝。
为保证∆UMN的读数精度， 一般取AB/3≥MN≥AB/30
常用的观测极距布置
AB/2 1.5 2 3 4.5 6 9 12 15 20 30 45 60 90 120 150 200 300 4 6 1 500
2、解释原则 从已知到未知、从简单到复杂；反复
认识、反复解释。
3、解释基础 尽可能多的收集工区的地质、钻探、
电测井、电性标志层等资料。
4、电性标志 层的条件
本身岩性或电阻率比较稳定；有足够 的厚度和分布范围；与上覆岩层的电 阻率有10倍以上的差异。
二、定性解释的图件及作用
1、 ρS地电断面图 了解构造变化和基岩起伏情况
埋深Hn≠ hn～层厚 ρ₂=μ₂Q₁∙ρQ₁ H₁= ∆λ1L₁ ρ₃=μ₂Q₂∙ρQ₂ H₂= ∆λ2L₂ ρ₄=μ₂Q₃∙ρQ₃ H₃= ∆λ3L₃
§3 其他类型的电测深法
一、三极测深 B→∞
•用于四极法布极困难的情况，通过增大A0达到 测深目的。 •只有当电性层水平均匀时，才与四极法的观测 结果相同，否则不同。
50Ωm闭合低阻 圈推断为断裂带
∵是基岩构造带，∴极 低的阻值可能是断层中 被泥质物充填，影响其 富水性和透水性。
在断层两侧，低、高阻 过渡带，极易形成张扭 性裂隙，则是可能的富 水区域。
G
H
HA
辽河15线电测深等ρS断面图
3、咸、淡水划界例1
104点为明显的 高、低阻分界点
104点左侧为低阻二 层D型曲线；右侧为 高阻二层D型曲线。
其尾支也是45⁰渐近线；
这时横轴的交点为
-S1
四、电测深曲线的等值现象
1、等值现象 一组层参数不同的地电断面却
对应了同一条测深曲线的现象
此现象多出现在中 间层厚度较薄的三层地电断面中； 它说明在反演过程中具有的多解性问题。
2、H(A)型断面的等S2现象
∵ρ₂<ρ3 ∴电流多集中在ρ₂层中平行流动
当ρ₁、ρ3、h1保持不变时，0点处电流主要取决于ρ₂层中 电流的变化；若S2=h2/ρ₂保持不变(h2、ρ₂在一定范围内
同增、同减) ，则ρs将不会有明显的变化。 等S2现象
3、K(Q)型断面的等T2现象
∵ ρ₂>ρ₃ ∴ h2较小且ρ₁、ρ3、h1保持不 变时，0点处电流主要取决于第二层 的横向电阻 T2= h2×ρ₂。
若保持 T2不变(h2、ρ₂在一定范围内增减)，则ρ₂层中的电 流分布将不会明显变化，0点处的ρS也不会变化。
未达到 达到 输出结果
4、经验法 ①纵向电导解释法 用于了解下部高阻岩面的起伏情况
•当地层为二层且ρ₂→∞时有：
•对于多层且ρn→∞的地层
解得
H、ρ₂～高阻岩体上覆地 层总厚度和等效电阻率
纵向电导S图
45°
S₁ h₁
45°
地质剖面图
S近似反映了 高阻层埋深H
②拐点切线交汇法
•通过曲线的每个拐点作切线，
•曲线类型变化一般是某岩层缺失或新岩层出现或地质构 造变动导致岩层层位变化等原因造成。
4、曲线类型平面图
以曲线类型的变化为边界，推断 平面上各电性层的界线，并结合 地质资料预测勘探结论。
结合已知的淡、咸水 赋存条件进行分区
三层
多层
三层
三、定量解释
前提 在定性解释后，初步确定了地层结构。 目标 确定各电性层的埋深、厚度、电阻率。 适用 水平层状且层数较少的地层结构，
2、量板法解释步骤 ①二层量板
•按实测曲线类型选取量板；
•将实测曲线绘于模数6.25 ㎝的双对数透明坐标纸上；
•将透明坐标纸覆盖在量板上并保持坐标轴平行进行拟合 （或内插拟合）；
•读取量板的坐标原点在实测曲线坐标系的值 ρ₁、h₁； •读取量板 μ₂，计算 ρ₂=μ₂∙ρ₁ 。
②三层量板
？-μ2-μ3
μ2=ρ2/ρ1 μ3=ρ3/ρ2
27号量板：H-1/10-15 μ2=1/10；μ3=15；ν2=0 ～ ∞
ν2 =h2/h1
例：已知ρ2=18.5Ωm、ρ3=750Ωm；求ρ1、h1、h2。
①求ρ1、h1
用二层量板与实测曲线左支进行拟合，选择 尾支与ρ2接近的一条理论曲线，其原点在实 测曲线坐标中的读数→ρ1、h1。
ρS=14～11Ω.m 矿化度=2～3g/L 200
→半淡水
300
ρS=11～8Ω.m 矿化度=3～5g/L
→半咸水
咸水
淡水 淡水
电测深法咸淡水界线的划分
4、采空区探测
布置中梯物探线 8条：共1721m； 测点84个； AB=500～600m， 测量范围为AB中 部230m以内；
电测深点13个， 联网成为7个ρS 地电断面；控 制深度250m；
∴地下水矿化度不改 变测深曲线类型，只 改变ρS值的大小。
咸水＜50Ωm 淡水＞100Ωm
104～108点判断为 咸、淡水过渡区
复合对称四极ρS剖面图
过
渡
咸水区
区
淡水区
浅部 深部
D
D
ρS断面等值线图
咸、淡水划界例2
经水样测试
ρS＞14Ω.m 矿化度＜2g/L →淡水
ρS＜8Ω.m 矿化度＞5g/L →咸水
3、尾支 当AB/2 ∑hi时
•若ρn+1为有限值，ρS ≈ρn+1(水平渐近线) ； •若ρn+1→∞，ρS 呈 450 渐近线（双对数坐标系）。
•尾支呈450渐近线的证明
ρ2=∞时；电 流线的分布
均匀半空间两个点源的场
第一层介质的纵向电导
在双对数坐标中
45⁰
直
•对于n层且ρn+1→∞的地层，
线
二、环形测深
四方位共点四极测深
1、目的
揭示地层的各向非均匀性； 追索裂隙、破碎带的走向。