电法勘探原理与方法
电法勘探原理与方法课程设计
电法勘探原理与方法课程设计一、课程设计目的本课程设计旨在通过对电法勘探原理与方法的学习，使学生掌握电法勘探的基本理论和方法，了解电法勘探在资源勘探领域中的应用，为学生今后参与实际电法勘探工作打下基础。
二、课程设计背景电法勘探是一种地下物质探测方法，通过测量地下电阻率分布来识别地下物质组成和分布情况。
它广泛应用于矿产资源勘探、地质灾害预警、环境工程等领域。
因此，掌握电法勘探原理和方法对于矿产资源开发和环境保护具有重要意义。
三、课程设计内容3.1 电法勘探基本理论1.电磁场基本原理2.电场与磁场的柏赛尔定律3.线性理论与非线性理论3.2 电法勘探仪器及测量技术1.电极的选择和布置2.不同电法勘探仪器的适用条件3.电法勘探的测量技术3.3 电法勘探数据处理和解释1.数据的处理和分析2.二维电阻率成像（二维ERT）技术3.三维电阻率成像（三维ERT）技术四、课程设计方法本课程设计采用课堂讲解、案例分析和实验演示相结合的教学方式。
1.课堂讲解：由教师进行电法勘探的基本理论阐述，让学生了解电法勘探的基本原理和相关技术。
2.案例分析：教师引入实际案例，通过学生讨论分析来加深学生对电法勘探原理和方法的了解。
3.实验演示：通过实验让学生亲身体验电法勘探仪器的使用和数据处理流程，加深学生对电法勘探的认识。
五、课程设计成果学生能够基本掌握电法勘探的理论知识和技术，了解电法勘探的应用场景和发展趋势，具备初步的数据处理和解释能力。
六、课程设计考核方式本课程设计采用考查+实验报告的方式进行考核。
1.考核方式：学期末闭卷考试。
2.实验报告：学生需要进行一次电法勘探实验，并撰写相关实验报告。
七、参考教材1.《电法勘探实例与练习》（刘文贵等编，科学出版社）2.《电磁法勘探技术及应用》（周文波等编，煤炭工业出版社）。
电法勘探原理与方法
电法勘探原理与方法
电法勘探原理与方法简述
电法勘探是一种基于电磁现象的地球物理勘探方法，通过在地下通入电流，并测量由地下产生的电场和磁场信息，来获取地下物质的分布情况。
电法勘探常用于地下水资源、矿产资源、地质构造等方面的探测。
电法勘探的原理是根据地下不同物质对电流的传导能力的差异，来推断地下的物质性质和分布情况。
一般来说，导电能力高的物质（如矿石、含水层等）对电流的传导能力较好，而电阻较高的物质（如岩石、土壤等）对电流的传导能力较差。
电法勘探中常用的方法包括直流电法、交流电法和自然电场法。
直流电法通过在地下通入恒定电流，并测量地表上的电位差来进行勘探。
交流电法则使用交变电流，通过测量地下电磁场的强度和相位信息，来推算地下物质的分布状态。
自然电场法则是通过测量地表上的自然电场强度和方向来进行勘探。
在进行电法勘探时，需使用电极将电流引入地下，并使用测量电极来测量地下的电位差和电磁场信息。
通常使用的测量电极包括接地电极、测量电极和参考电极。
通过在地表布设不同位置的电极，在地下电势差数据的基础上，进行数据处理和解释，得到地下物质的分布情况。
电法勘探是一种非破坏性的地球物理勘探方法，具有较高的分辨率和可靠性。
它在水文地质、矿产勘探、环境工程等领域都
有广泛的应用。
然而，也需要注意电流的深度侵入限制以及地下导电性的不均匀性等问题，以提高电法勘探的精度和解释能力。
地球物理勘探---电法勘探
主要岩矿石电阻率及其变化范围： ρ 沉＜ρ 变＜ρ 火 沉积岩：10～10²Ω ·ｍ；火成岩：10²~10 Ω ·ｍ 变质岩：介于两者之间
6
（二）、影响电阻率的因素 ①岩、矿石矿物成分（良导金属含量） 一般来说，岩、矿石中良导金属含量增高，电阻率就 降低。但 相比之下岩石的结构更具有关键性的影响。 ②结构
U E
AB M
U U
A M
B M
I 1 1 ( ) 2 AM BM
AB M
I 1 AM 1 BM ( ) 2 2 2 AM AM BM BM
结论： ①靠近电极，电位变化越大 ②在A极（正极）附近，电位迅速升高；在B极（负极）附近， 电位迅速下降。在 AB（正负极）中点 电位为零。 ③在AB中部（1/2— 1/3）地段，电位梯 度很小，场强也较均 匀，在AB中点电位 为零，电场强度为一 常数。（中间梯度法 的原理）
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
一、电阻率法的理论基础
电阻率法
（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 描述物质导电性能的一个电性参数，从中学物理中我们知道， 当电流沿着一段导体的延伸方向流过时，导体的电阻R与其长 度L成正比，与垂直于电流方向的导体横截面积S成反比，即 R=ρl/s 式中比例系数ρ成为该导体的电阻率。因此电阻率在数值 上等于电流垂直通过单位面积立方体截面时，该导体所呈现的 电阻。 电阻率的倒数即为导电率ν，直接表征了岩石的导电性能。
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。
学年学期《电法勘探原理与方法》
《电法勘探原理与方法》是石油地质工程学专业的一门重要课程，主要介绍了电法勘探在地质工程中的原理与方法。
在本文中，将详细介绍电法勘探的原理、仪器装置以及应用领域。
电法勘探是一种利用电流在地下介质中传播的原理，对地下结构及其物性进行探测的方法。
通过电法勘探，可以获取到地下介质的电阻率分布情况，从而推断出地下岩石的含水、含油、含气等情况，为地质勘探提供重要的信息。
电法勘探主要包括电阻率法、自然电场法和埋地电磁法等。
电阻率法是电法勘探中最常用的一种方法，其原理是利用电流在地下介质中的传播特性，通过测量电流与电压之间的关系来推断地下介质的电阻率。
电阻率法主要适用于测量地下介质的大尺度变化，比如地下沉积层的厚度、构造的变化等。
自然电场法是利用地球自然电场的变化来进行勘探的方法。
地球自然电场是由于地球自转、无线电活动等产生的，呈现为经纬度和时间的函数关系。
通过测量地球自然电场的变化，可以推断地下电阻率分布，从而了解地下构造与物性的情况。
埋地电磁法是利用地球磁场与电磁场的相互作用，通过测量地下涡流的产生情况来进行勘探的方法。
在埋地电磁法中，通过产生一定频率的电磁场，利用电磁感应原理测量地下涡流的幅度和相位，从而推断出地下的电阻率和储层的性质。
在实际应用中，电法勘探主要应用于地震地质、水文地质和矿产资源的勘探。
在地震地质中，电法勘探可以用于研究地震断层的位置和运动情况，从而预测地震的发生可能性。
在水文地质中，电法勘探可以用于寻找地下水资源，评估地下水的质量和储量。
在矿产资源勘探中，电法勘探可以用于寻找矿床的位置和规模，评估矿石的品位和储量，为矿产资源开发提供重要的依据。
总之，《电法勘探原理与方法》作为石油地质工程学专业的一门课程，通过系统地学习电法勘探的原理与方法，能够为学生提供掌握地质勘探技术、分析地下构造与物性的能力。
掌握《电法勘探原理与方法》的知识，对于从事地质勘探、石油勘探及矿业勘探等领域的人员来说，具有重要的意义。
电法勘探基本原理常用方法及发展简介课件
➢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。
CSAMT采用可控制人工场源，测量由电偶极源传 送到地下的电磁场分量，两个电极电源的距离为 1～2km，测量是在距离场源5～10km以外的范围 进行，此时场源可以近似为一个平面波。
由于该方法的探测深度较大（通常可达2km），并 且兼有剖面和测深双重性质，因此具有诸多优点：
1、使用可控制的人工场源，测量参数为电场与磁 场之比——卡尼亚电阻率，增强了抗干扰能力，并 减少地形的影响。2、利用改变频率而非改变几何 尺寸进行不同深度的电测深，提高了工作效率，一 次发射可同时完成7个点的电磁测深。3、探测深 度范围大，一般可达1～2km.4、横向分辨率高， 可以灵敏地发现断层。第五，高阻屏蔽作用小，可 以穿透高阻层。
中国常用的电法勘探方法有电阻率法、充电法、激发极 化法、自然电场法、大地电磁测深法和电磁感应法等。
电法勘探分类
直流电法 人工场
电测深 电剖面 剖面图 (多测道/复合剖面) 断面图
天然场
电阻率法
充电法
自然电场法
电测深
电剖面
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
电法勘探原理与方法
电法勘探原理与方法电法勘探是一种利用地下电阻率、电导率等物理特性来探测地下构造和岩石性质的地球物理勘探方法。
它通过在地表或井下布设电极，施加电流，测量地下的电场分布和电位差，从而推断地下介质的性质和构造。
电法勘探广泛应用于地质、水文、环境等领域，成为一种重要的地球物理勘探手段。
电法勘探的原理是利用地下介质的电阻率和电导率特性来推断地下构造和岩石性质。
地下介质的电阻率和电导率与其含水量、孔隙度、渗透性、矿物成分等有关，因此可以通过测量地下的电阻率和电导率分布来推断地下的构造和岩石性质。
电法勘探的原理基于欧姆定律和电场分布规律，通过施加电流产生电场，测量地下的电位差，从而推断地下介质的性质和构造。
电法勘探的方法主要包括直流电法、交流电法、自然场法等。
直流电法是通过在地表或井下布设电极，施加直流电流，测量地下的电位差来推断地下介质的性质和构造。
交流电法是通过施加交流电流，测量地下的电场分布和相位差来推断地下介质的性质和构造。
自然场法是利用地球自然电场的变化来推断地下介质的性质和构造。
这些方法各有特点，可以根据实际勘探需求选择合适的方法进行勘探。
电法勘探在地质勘探中有着广泛的应用。
它可以用于矿产勘探，通过测量地下的电阻率和电导率分布来推断矿体的位置和性质。
同时，电法勘探也可以用于地下水资源的勘探，通过测量地下的电阻率和电导率分布来推断地下水的分布和含量。
此外，电法勘探还可以用于环境勘探，通过测量地下的电阻率和电导率分布来推断地下的岩土性质和地下构造，为工程建设和环境保护提供重要的参考。
总之，电法勘探是一种重要的地球物理勘探方法，它利用地下介质的电阻率和电导率特性来推断地下构造和岩石性质。
通过选择合适的方法和参数，可以实现对地下构造和岩石性质的准确勘探，为地质、水文、环境等领域提供重要的信息和数据支持。
在未来的地球物理勘探中，电法勘探将继续发挥重要作用，为人类认识地球、利用地球资源和保护地球环境做出贡献。
电法勘探原理与方法
电法勘探原理与方法
电法勘探原理与方法是一种地质勘探方法，利用地下电阻率差异来推断地下结构和岩石性质。
电法勘探方法主要包括直流电法、交流电法和自然电场法。
直流电法是最常用的电法勘探方法之一。
它通过在地下埋设电极，将直流电流注入地下，然后测量地下电位差来推断地下的电阻率分布。
直流电法常用的电极配置方式有Wenner、Schlumberger和地接法等。
交流电法是利用交流电流在地下的传播特性来进行勘探的方法。
它通过在地下埋设电极，在地下注入交流电流，然后测量地下的电流和电压相位差来推断地下的电阻率分布。
交流电法常用的电极配置方式有四电极法、测压法和饱和法等。
自然电场法是利用地球的自然电场进行勘探的方法。
地球的自然电场是由地下的电荷分布和地球表面的电离层活动所产生的，其频率范围从直流到几百赫兹。
自然电场法主要通过测量地上不同位置的电势差来推断地下的电阻率分布。
除了上述方法外，还有一些衍生的电法勘探方法，如剖面电法、大地电磁法和电磁波法等。
这些方法在电流注入、电压测量和数据处理等方面有所不同，但原理都是基于电阻率差异进行地下勘探。
电法勘探方法在地质勘探、矿产勘探和水资源勘探等领域有着广泛的应用。
它可以提供地下结构、地层厚度、岩石性质和地
下水含量等信息，为工程建设和资源开发提供重要参考。
然而，电法勘探方法也存在一些限制，如对地下介质特性的假设、电极布设的要求和数据解释的复杂性等。
因此，在实际应用中需要综合考虑各种因素，选择合适的电法勘探方法，并结合其他地质勘探方法进行综合解释。
电法勘探的基本原理
电法勘探是一种地球物理勘探方法，利用电流在地下的传播和电阻率变化来获取地下结构和地质信息。
其基本原理可以概括如下：
电流注入：在地表或井孔中通过电极注入直流电流或交流电流到地下。
通常使用一对电极，其中一个电极作为正极，另一个电极作为负极。
电流传播：注入的电流在地下传播，遇到不同类型的地质介质时会发生不同程度的阻抗。
不同的地质介质具有不同的电阻率，如导电性较好的地层具有较低的电阻率，而较差的导电性地层具有较高的电阻率。
电阻率测量：通过在地表或井孔中放置的接收电极测量电流传播过程中地下介质的电阻率。
测量结果可以用来揭示地下不同地质层的边界、含水层、矿产资源等信息。
数据分析与解释：通过对测得的电阻率数据进行处理、分析和解释，结合地质模型和理论知识，推断地下地质结构的性质和分布。
电法勘探的基本原理是根据地下介质的电阻率变化来推断地下结构和地质信息。
通过对电流的注入和电阻率的测量，可以获得地下介质的电阻率分布图，从而帮助地质学家和勘探人员理解地下的构造、岩性和水文地质条件等。
具体的电法勘探方法包括直流电法、交流电法、剖面电法、电磁法等，每种方法在电流注入、数据采集和解释方法上有所不同。
电法勘探原理与方法
电法勘探是以地壳中岩矿石的导电性差异为物理基础，通过观测并研究地表电场的分布规律来达到找矿或解决其他地质问题的一种勘探方法矿物如何按导电机理进行划分？按导电机理分将矿物分为金属导电类矿物，半导体类导电矿物，固体离子类导电矿物。
影响岩石和矿石电阻率的因素:岩、矿石电阻率与成分和结构的关系;岩、矿石电阻率与所含水分的关系（湿度与孔隙度）岩、矿石电阻率与温度的关系三大岩类的电阻率如何变化？沉积岩的电阻率最低，火成岩的电阻率最高，变质岩介于两者之间。
何为非各向同性系数？如何表征对针状和片状的结构的岩石和矿石，无论ρ1、ρ2 及矿物颗粒的百分含量V大小如何，总有ρn ≥ρt，即垂直针状或片状颗粒长轴方向的岩、矿石电阻率总是大于沿着颗粒长轴方向的电阻率。
这表明针状和片状结构的岩石和矿石电阻率具有明显的方向性，即非各向同性；非各向同性系数λ岩石和矿石标本电阻率的测定方法有哪些？露头法、电测井、（岩芯）标本测定法电法勘探进行正演问题数值模拟时，一般会采取哪几种方法？每种方法的特点是什么？一是通过物理模拟，即通过模型实验直接测量得到某种介质和场源条件下稳定电流场的分布情况；物理模拟方法主要有土槽、水槽、导电纸等手段。
二是通过数学模拟途径，即寻求满足边界条件下的拉普拉斯方程解。
数值模拟可分为解析法和数值计算方法两种。
电阻率法的原理是什么？电阻率法是以不同岩矿石之间导电性差异为基础，通过观测和研究人工电场的地下分布规律和特点，实现解决各类地质问题的一组勘探方法。
实质是通过接地电极在地下建立电场，以电测仪器观测因不同导电地质体存在时地表电场的变化，从而推断和解释地下地质体的分布和产状，达到解决地质问题的目的。
何为视电阻率？地下多种非均匀介质电阻率的综合反映单位仍为Ω.m，以符号ρs视电阻率微分表示式及其含义？视电阻率不是该地电断面上某种岩石的真电阻率，而是地下电性不均匀体的一种综合反映。
视电阻率是电法勘探中的一个重要的概念，其意义是：既然视电阻率是地下电性不均匀体的一种综合反映，那么当地下存在高阻或低阻体时，地下介质的导电性能发生变化，从而引起视电阻率的变化，因而可利用视电阻率变化规律以发现和探查地下电性不均匀体，达到找矿和解决其它地质问题的目的。
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。
电法勘探实例
电法勘探实例介绍电法勘探是一种利用电场测量来探测地下结构和岩矿体的方法。
它通过测量地下电阻率的变化来识别不同岩矿体的存在和分布情况。
本文将介绍电法勘探的基本原理，并结合实例探讨其应用。
基本原理电法勘探利用地下介质的电导率和电阻率的不同来推断岩矿体的存在和性质。
在电法勘探中，通常会采用两种电法来进行测量：直流电法和交流电法。
直流电法直流电法是通过在地下注入一定电流后测量地表上的电位差来进行测量的。
电流通过地下介质时，会因为不同岩矿体的电导率和电阻率不同而产生电位差。
通过测量不同位置上的电位差，可以推断出地下结构以及其中的岩矿体分布情况。
交流电法交流电法是通过在地下注入一定频率的交流电流后测量地表上的电位差来进行测量的。
交流电场在地下传播时，会因为不同岩矿体的电导率和电阻率不同而产生相位差。
通过测量不同位置上的相位差，可以推断出地下结构以及其中的岩矿体分布情况。
应用实例：地下水资源勘探地下水资源勘探是电法勘探的常见应用之一。
地下水储量丰富的地区往往有着较好的电导率，而地下水位下降或水文条件退化的地区则往往有着较差的电导率。
通过使用电法勘探，可以快速而准确地判定地下水资源的分布情况，为水资源的开发和利用提供有力支持。
实例步骤1.地表电极的布设：在需要勘探的区域，根据特定的要求和设计方案，将电极布设于地表。
电极之间的距离可以根据勘探深度和分辨率要求来确定。
2.电流注入：将一定的直流电流通过电极注入地下，确保电流能够在地下传播。
3.电位差测量：使用电位差仪器测量不同位置上的电位差，记录下相应的数据。
4.数据分析与解释：根据电位差数据，利用电场测深法、电场剖面法等手段进行数据分析与解释。
5.结果评估与验证：根据分析和解释的结果，对地下水资源的分布情况进行评估并进行实地验证。
优势与局限性电法勘探作为一种地质勘探方法，具有以下优势和局限性。
优势1.非破坏性：电法勘探可以在不破坏地下环境的前提下进行，对环境没有显著影响。
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。
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。
电法勘探原理
电法勘探原理电法勘探是一种利用地下电阻率和电导率差异来探测地下构造和岩土性质的地球物理勘探方法。
它通过在地表施加电场或者电流，测量地下不同介质对电场或电流的响应，从而推断地下岩土结构和特性。
电法勘探原理主要包括电场分布、电流分布、电阻率和电导率等方面，下面将对其进行详细介绍。
首先，电场分布是电法勘探的重要原理之一。
在电法勘探中，我们通过在地表施加电场，观测地下介质对电场的响应来推断地下结构。
电场的分布受地下介质电阻率的影响，不同的地质构造和岩土性质会导致电场分布的差异，从而可以推断出地下的构造特征。
其次，电流分布也是电法勘探的重要原理之一。
在电法勘探中，我们通过在地表施加电流，观测地下介质对电流的响应来推断地下结构。
电流的分布同样受地下介质电阻率的影响，不同的地质构造和岩土性质会导致电流分布的差异，从而可以推断出地下的构造特征。
电阻率和电导率是电法勘探中的重要参数。
地下介质的电阻率和电导率是影响电场和电流分布的关键因素，不同的岩土类型和地下构造会表现出不同的电阻率和电导率特征。
通过测量地下介质的电阻率和电导率，我们可以推断地下的岩土性质和构造特征。
总的来说，电法勘探原理是基于地下介质的电阻率和电导率差异来推断地下构造和岩土性质的地球物理勘探方法。
通过电场分布、电流分布、电阻率和电导率等参数的测量和分析，我们可以揭示地下的结构特征，并为地质勘探和工程建设提供重要的信息和依据。
电法勘探在矿产勘探、地质灾害预测、水文地质勘探等领域有着广泛的应用前景，对于认识地下构造和岩土性质具有重要的意义。
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。
电法勘探原理与方法
电法勘探原理与方法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了解地下构造和岩石性质。
其原理基于地下岩石或土壤的电导率差异，不同类型的地质体对电流的传播和阻抗产生不同的响应。
以下是电法勘探的基本原理和常用方法：1.原理：•电阻率：地下岩石或土壤的电阻率是电流在其内部传播时遇到的阻力。
不同类型的岩石和地下介质具有不同的电阻率，如导电性较好的岩石和含水层通常具有较低的电阻率，而导电性较差的岩石和非含水层则具有较高的电阻率。
•电流分布：在电法勘探中，通过在地表施加电流源（电极），然后测量地下电势差来确定地下的电阻率分布。
电流在地下介质中传播时，会遇到不同电阻率的地层边界和物体，导致电势差的变化。
•电法参数：电法勘探常用的电法参数包括电阻率（ρ）、电势差（V）和电流密度（J），通过测量和分析这些参数的变化，可以推断地下的构造和性质。
2.常用方法：•直流电法：直流电法是最常用的电法勘探方法之一。
它通过施加直流电流并测量电势差来确定地下的电阻率分布。
常用的直流电法包括电阻率纵剖面和电阻率横剖面的测量。
•交流电法：交流电法利用交变电流进行测量，可以更好地适应复杂的地质情况。
交流电法包括正弦波电法、频率域电法和相位域电法等。
•自然电场法：自然电场法是利用地球自然电场进行勘探的方法。
通过测量地表电位差的变化，推断地下电阻率的分布情况。
•高密度电法：高密度电法是在特定区域密集布置电极，增加测量数据密度的方法。
它能够提供更详细和准确的电阻率分布信息。
在电法勘探中，数据采集和解释分析是重要的步骤。
采集的数据可以通过反演和模型匹配等方法进行解释，得到地下的电阻率分布图像，从而推断地质结构和储层性质等信息。
电法勘探广泛应用于地质勘探、水资源调查、环境监测、矿产勘探等领域。
电法勘探知识点总结
电法勘探知识点总结1. 电法勘探原理电法勘探利用地球电磁场和地下电阻率差异来探测地下构造和矿产。
当地球磁场对地球内部导体和非导体地层产生影响时，会在地下产生电磁信号。
通过测量这些电磁信号的特性，可以确定地下电阻率差异，从而识别地下介质的性质和构造。
2. 电法勘探方法电法勘探常用的方法包括电阻率法、电磁法和地电磁法。
电阻率法通过测量地下电阻率分布来识别矿产和地质构造。
电磁法则是利用地下导体对地球磁场的感应和响应进行测量。
地电磁法则是综合利用电磁法和电阻率法的特点进行地下构造的识别。
3. 电法勘探仪器电法勘探仪器包括电阻率仪、电磁仪和地电磁仪等。
这些仪器能够测量地下介质的电阻率、电磁响应和地电磁信号，从而获取地下构造的信息。
4. 电法勘探数据处理与解释电法勘探数据处理和解释是电法勘探的重要环节。
通过对采集到的数据进行处理和分析，可以获得地下构造和矿产的信息，并进行解释和评价。
常用的数据处理方法包括滤波、噪声去除、层析反演和三维成像等。
5. 电法勘探在矿产勘探中的应用电法勘探在矿产勘探中有着举足轻重的作用。
通过电法勘探可以识别地下矿体的形状、大小和性质，确定矿产的成矿构造和展布规律，为矿产勘探提供重要的地质信息。
6. 电法勘探在地质灾害预测中的应用电法勘探也被广泛应用于地质灾害预测和防治工作中。
通过对地下构造和地质体进行电法勘探，可以发现地下水、断层、裂缝等构造异常，预测地质灾害的发生风险，为灾害防治提供科学依据。
7. 电法勘探在环境地质勘查中的应用电法勘探也被应用于环境地质勘查和污染治理领域。
通过电法勘探可以识别地下地质体的性质和分布，发现地下水文条件和地下污染的情况，为环境地质勘查和保护提供信息支持。
8. 电法勘探技术发展趋势随着科学技术的不断发展，电法勘探技术也在不断创新和改进。
未来的电法勘探技术将更加智能化、精准化和高效化，可以应用于更复杂、更深部的地质勘探和矿产勘探任务。
电法勘探作为一种重要的地球物理勘探方法，对于探测地下矿产和地质构造具有独特的优势和潜力。
- 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)。
电法勘探原理与方法教案刘国兴2003．5总学时64，讲授54学时，实验10绪论：（1学时）绪论中讲5个方面的问题1.对电法勘探所属学科及具体定义。
2.电法勘探所利用的电学性质及参数。
3.电法勘探找矿的基本原理。
在此主要解释如何利用地球物理（电场）的变化，来表达找矿及解决其它地质问题的原理。
4.电法勘探的应用。
1)应用条件2)应用领域3)解决地质问题的特点4)电法勘探在勘探地球物理中所处的位置第一章电阻率法本章为电法勘探的常用成熟的方法，在地质勘察工作中发挥着重要作用，是学习电法勘探的重点之一。
本章计划用27学时，其中理论教学21学时，实验教学6学时。
§1.1 电阻率法基础本节计划用7学时，其中讲授5学时，实验2学时。
本节主要讲述如下五个问题一、矿石的导电性（1学时）讲以下3个问题：1)岩，矿石导电性参数电阻率的定义及特性。
2)天然岩，矿石的电阻率矿物的电阻率及变化范围，岩石电阻率的变化范围。
3)影响岩，矿石电阻率的因素。
I.与组成的矿物成分及结构有关。
II.与所含水分有关。
III.与温度有关。
二稳定电流场的基本性质。
主要回顾场论中有关稳定电流场的一些知识，给出稳定电流场的微分欧姆定律公式电流的连续性（克希霍夫定律）；稳定电流场是势场三个基本性质。
三均匀介质中的点源电场及视电阻率的测定主要讲述三个内容：1)导出位场微分方程（拉氏方程）及的位函数的解析解法。
2)点电流源电场空间分布规律。
3)均匀大地电阻率的测定方法。
电法勘探中测量介质电阻率的方法由此问题引出，开始建立电法勘探中“装量”这一词的概念，本节重点：稳定电流场的求法及空间分布；均匀大地电阻率的公式的导出及测定方法。
以上内容两学时四非均匀介质中的电场及视电阻率（1学时）阐述4个问题1)什么是非均匀介质中的电场？特点，交代出低阻体吸引电流，高阻体排斥电流的概念2)非均匀电场的实质：积累电荷的过程。
3)什么是视电阻率？如何定义？4)视电阻率微分公式。
（导出和用法）五电阻率法的勘探深度问题（1学时）由稳定电流场中电流随深度变化的特征来讨论，并导出电流密度随供电电极距的变化规律。
即：AB何值时，h深度的电流密度最大。
由以上关系得出结论：·决定电阻率法勘探深度的因素是供电极距·影响电阻率法勘探深度的因素是断面电阻率达分布。
§1.2 电阻率法的仪器和装备（2学时）阐述电阻率法仪器的特点及发展，目前的情况，拟讲四个方面的内容：一，对电测仪的要求。
二，具有代表性电测仪器的工作原理简介。
1，DDC－系列电子自动补偿仪的工作原理。
2，DWD－系列（北京地质仪器厂生产）微机电测仪的工作原理。
三，电阻率法主要装备1，供电电极。
2，供电电源。
3，测量电极。
4，导线和线架。
5，通讯设备。
6，记录，计算用具。
§1.3电阻率剖面法介绍什么是剖面法及剖面法特点。
这部分内容是电阻率法中较重要的内容。
一，剖面法概述（1学时）（一）装置类型。
二极，三极，联合三极等视电阻率表达式：ksdflkasdf（二）装置间的关系1，和三极之间的关系。
（推导公式引出）2，三极和四极之间的关系。
二，三极，联合三极，对称四极跑面法子各类地质体上的视电阻率异常（3～4学时）。
（一）垂直接触面上三极，联合三极，对称四极的异常。
1 三极装置视电阻率表达式用镜像法求出位函数表达式，沿剖面方向微分求出场强，进而求出视电阻率表达式。
将AMN排列和MNB排列第視参数画在同一坐标便得到联合三极，过垂直接触面上的视电阻率异常。
由联合三极与对称四极的关系便又可求出对称四极装置的视电阻率异常。
（二）球体上联合三极，对称四极大视电阻率异常。
1由点源场中的导电球体的场论问题，求出此问题的电位函数表达式，导出视电阻率表达式。
1讨论低阻球体和高阻球体的联合三极异常形态，给出“低阻正交点”和“高阻反交点”的概念。
利用三极和四极大关系得出对称四极球体上的异常规律。
（一）脉状地质体上联合三极，对称四极视电阻率异常1 直立情况与球体相似，曲线对称。
2 倾斜情况，要进行仔细分析，然后给出倾斜脉体的联合三极，对称四极大异常情况。
三、偶极剖面法（1学时）（一）球体上的偶极剖面法视电阻率异常1 视电阻率解析表达式求法类似于三极中的求法。
2视电阻率曲线特征要特别强调，异常形态与n（间隔系数）有关。
当n>3时，异常形态有单峰值异常变化成双峰值异常，这为介绍野外实例异常带来一定困难。
四、中间梯度法（1学时）强调一下中间梯度与其它装置的异同点，方法的特点：异常简单，工作效率高，适合于普查。
（一）球形地质体上的中梯视电阻率异常1，由均匀场中球体的场论问题，求出位函数表达式，求场强，利用微分公式求解析表达式。
2，视电阻率异常特征3，视电阻率异常与相对电阻率达关系得出：只要地质体与围岩有一个级次的电阻率差异，即可获得明显异常。
视电阻率异常不随异常增大而无限增大。
4，利用视电阻率曲线特征点确定球心埋深的方法。
五、剖面法的应用1，应用前提。
2，方法的选择。
3，电极距的选择。
三极。
AO》h顶A，b，中间梯度：AB＝（8－10）h顶4，应用实例。
§1.4 高密度电阻率法（2学时）一、概述。
由工程环境调查的特殊性发展起来的一种电阻率剖面方法，有如下特征：1，电极一次性布设完成，可减少故障和干扰，测量速度快。
2，可采样多种组合方式，兼有一定深度的测试功能。
3，采集自动化，半自动化，减轻了劳动强度。
4，效率较高。
二、基本原理及装置结构。
（一）、原理高密度电阻率法的理论与前面所讲的剖面法理论相同，测量参数也相同。
不同的是观测阶段，数据处理和成图与传统的剖面法有区别。
（二）、三电位电极系。
1、温纳装置。
2，偶极装置。
3，微分装置。
由这三种装置可换算出有利于分辨低阻体的参数λ和有利于分辨高阻体的T参数。
三、野外工作方法一次布设电极（供电，测量）测量单一装置或多种装置多种极距的视电阻率。
应注意的是，要保证每一根电极与电缆连接。
四、测量仪器。
国内第一台高密度电阻率仪器始于长春地质学院。
目前，国内有多家厂商生产该仪器，有北京地质仪器厂，重庆地质仪器厂。
注：仪器测量原理及测量参数与常规仪器相同，所不同的是，必须配合多路电极转换仪。
五、密度电阻率法的应用。
1、应用条件工程地质，勘探深度浅的地质问题。
2、具体应用实例（1）探测煤矿采空区（2）桥梁，水文选址。
六、反演解释（简要介绍）。
左迪反演，模拟退火反演，层析成像等（发展方向）。
§1．5 电阻率测深法（8学时，实验2学时）解释电阻率测深的概念，原理。
一、多层水平地层上点电流源电场及视电阻率表达式。
（2学时）1，求解多层水平地层上地面任意点的电位。
2，电位函数求场强，得视电阻率公式（积分式）3，电阻率转换函数及双曲函数表达式。
二、水平层上电测深曲线类型及性质（1学时）。
（一）曲线类型1，水平二层地层。
（G型，D型）2，水平三层地层。
（A，H，K，Q型）阐述三层命名规则及多层命名规则。
（二）电测深曲线的性质及有关证明1，曲线的首枝2，曲线的尾枝（有限－证明，趋于无穷大－证明）三、对称四极测深视电阻率定量解释（2学时）讲的内容：量板法解释，数值解释（主要以数值解为主）。
（一）量板法解释电测深曲线（简要介绍）讲述什么是量板，如何构成，作用。
（二）电测深曲线的计算机解释解释数值解释的概念，过程，原理。
讲述拟合电阻率转换函数的解释方法，拟合视电阻率实测曲线的解释方法（安排一次解释实验）。
四、电测深法的应用家（1学时）1，应用条件及领域：基岩形状调查，土壤厚度，水文地质，工程地质。
2，电极距选择。
3，定性图件的绘制，及所表明的地质现象。
第二章（4学时）本章讲两种方法：自然电场法，充电法。
§2．1 充电法（计划2学时）解释等位体的概念，充电的概念。
一，等位体的充电电场。
特点：理想导体，体内不产生电位降，电流垂直于导体表面流出。
充电电场与充电点无关；与充电电流，导体形状，产状，大小及围岩的导电性有关。
（一）充电法的基本原理可以认为是电源场在地下，故可以用点源场来讨论。
二，不等位体的充电电场三，充电法的应用（一）应用条件和范围（二）测量方法（三）应用实例§2．2自然电场法（计划2学时）解释什么是自然电场法，自然电场法的种类一、岩，矿石的自然极化讲述自然电场法的成因，分两种情况：（一）电子导体的自然极化条件：地下水条件，氧化－还原电动势（二）离子导体的自然电场成因过滤电场的形成－》二、极化电场的求法三、自然电场法的应用1，应用条件，范围：硫化金属矿普查，水文地质，工程地质，油气田勘查。
2，测量方法：电位法，电位梯度法。
3，仪器设备：电阻率法中的仪器都可以用于测量自然电场电位。
测量要用不极化电极。
解释不极化电极的原理和特点应用实例。
第三章（计划14学时）解释什么是激发极化§3．1理论基础（计划5学时）一、激发极化原理（计划3学时）分电子导体和离子导体分别阐述。
（一）电子导体激发极化形成过程形成的机理是国际上比较公认的一种假说。
主要讲解假说之一，过电位的形成过程。
（二）离子导体激发极化机理主要介绍一种双电层形变引起激电效应的学说。
二、稳定电流场和交变电流场中激发极化特征（2学时）（一）体极化的时间特征，及测量参数（二）幅频特征和相频特征。
（三）频率特征和时间特征之间的关系。
（四）描写频率域激电效应的参数。
三、激发极化场的理论计算（1学时）主要介绍体极化场的“等效电阻率法”，解释等效电阻率，及体极化边界条件。
讲述体极化场的模拟计算方法，过程。
§3．2 激发极化仪器，设备强调激发极化仪器与电阻率法仪器的异同点，特殊性，及发展过程。
‘本节讲三个方面的内容，以帮助学生对激发极化仪器的工作原理有些认识。
一，对仪器及设备的要求1，发射要求：直流，交流。
2，测量要求：直流，交流。
二，时间域激发极化仪器原理介绍由介绍发射机功能框图和测量系统框图构成。
三，频率域激发极化仪器原理介绍介绍发射机功能框图和测量系统框图。
注：时间域激电设备中，对测量电极有特殊要求，测量电极要使用不极化电极。
四，国内具有代表性的仪器1，北京地质仪器厂的DWD－1A型微机激电仪2，重庆地质仪器厂的DWD－1A型微机激电仪§3．3 常用装置的激电异常（计划7学时，实验2学时）一，中间梯度法及单极梯度法（4学时，实验2学时）（一）球体上方的中梯视极化异常1，极化场的表达及视极化公式2，平面特征与剖面特征3，强调横向中梯和纵向中梯的区别，异常特点和作用。
4，单极异常曲线异常分析二，激电联剖装置偶极装置的激电异常（1学时）（一）球状：联剖异常，偶极异常（二）脉状：联剖异常，偶极异常三，激电测深（1学时）目的：研究局部不均匀体的分布情况强调：测深曲线沿用视电阻率测深曲线的名称，类型。