激发极化法电测深在地下水探测中应用
水工环地质勘察过程中电法的应用
浅述水工环地质勘察过程中电法的应用摘要:随着电子科学技术的飞速发展，电法的应用范围越来越广阔，特别是在地质勘察领域发挥着重要作用。
笔者结合自身工作经验对电法在水工环地质勘察中的应用作出分析与探讨。
关键词: 原理；雷达；电法；电磁场；原则中图分类号：tn95 文献标识码：a 文章编号：1 方法原理及应用1.1激发极化法在人工电流场—次场或激发场作用下，具有不同电化学性质的岩石或矿石，由于电化学作用将产生随时间变化的二次电场(激发极化场)。
这种物理化学作用称为激发极化效应。
激发极化法(或激电法)就是利用岩、矿石的导电性、激发极化特性差异,观测和研究人工形成的激发极化场的变化规律,进行找矿和解决其他地质问题的一组人工场源形式的勘探方法。
激电法在我国的研究和推广大致经历了直流(时间域)激电法、交流(频率域)激电法－主要是变频法、频谱激电法(研究复视电阻率随频率的变化,即复视电阻率的频谱)三个阶段。
由于该方法测量的是二次场,具有不受地形起伏和围岩电性不均匀的影响,可测量多参数等优点,所以被广泛应用于水工环地质勘察领域。
在电法的研究过程中,通过对大量的岩、矿石极化率实测数据进行统计后发现:非矿化岩石的充放电速度比矿化岩石更快,利用岩石激电效应的这种时间特性,对评价激电异常和应用激电法找水均有实际意义。
对此,我国学者“在利用激电二次场衰减速度找水(victor vacquier 1957)”思想的指导下,做了大量的开创性工作。
即将激电场的衰减速度具体化为半衰时、衰减度、激化比等特征参数,这些参数不仅能较准确地探明各种类型的地下水资源,而且可以在同一水文地质单元内预测出涌水量的大小,把激电参数与地层的含水性联系起来。
近年来,在我国应用激电法找水效果十分显著,被誉为“找水新法”。
1.2 高密度电法高密度电法是以研究地下介质体的电阻率差异为地球物理基础,集电剖面和电测深为一体,采用高密度布点,进行二维地电断面测量的一种电阻率勘察技术。
高密度电阻率法和激发极化法在抗旱找水定井位中的应用
高密度电阻率法和激发极化法在抗旱找水定井位中的应用
高密度电阻率法和激发极化法是两种广泛应用于抗旱找水定井位的地球物理勘探方法。
这些方法可以帮助人们识别地下水资源的位置和大小，以便更有效地进行井位的定位和钻探。
高密度电阻率法是一种非侵入性的地球物理测量方法，可以用于确定地下层的电性阻抗。
通过对地球物理场测量数据的分析和处理，可以确定地下不同结构的电阻率分布情况，从而推测出地下水的位置及分布情况。
该方法具有测量精度高、信息量大等特点，可以有效地帮助人们确定地下水资源的分布情况和井位的选择。
激发极化法则是一种基于地下极化现象实现的测量技术。
这种方法先将电流通过电极注入地下，在经过一段时间的作用后，再通过电极接收反馈信号。
通过分析信号的振幅、相位及其与时间的关系，可以获得地下储水层的电性参数，从而推断地下水体存在的位置及分布情况。
与高密度电阻率法相比，它更具有定量化、灵敏度高等优点。
总体而言，高密度电阻率法和激发极化法都是非侵入性的测量方法，可以在不破坏地下环境的情况下迅速确定地下水资源的存在及其分布情况。
在抗旱找水定井位中，这些技术能够快速提供有关地下水体的准确信息，帮助人们选定最优的井位位置和钻探深度，以提高抗旱寻水工作的效果和效率。
因此，高密度电阻率法和激发极化法成为了当前抗旱工程中越来越受到重视的技术手段。
激发极化在找水勘探中的应用
1.1.2 含水层富水性分析
激发极化法 η、 在 1/2AB=90~150m， 相对最大推 J、 D 曲线， 断为区内富水性较好的含水层段，而 1/2AB=60~75m， 1/2AB= 推断为富水性较差的含水层。 180~210m，
1.1.3 管井涌水量的预计
根据已知供水管井的涌水量及其电法 、 成井资料， 确定其 区域性的涌水量系数，从而预测所测点管井的预计涌水量， 为 了避免矛盾，一般给出的预计涌水量偏小，如图 1，设计井深 计算涌水量 30m3/h， 而资料只提供 21m3/h 的水量。 160m，
1.1.4 地层深度、 厚度的确定
同样根据已知管井的地层情况， 结合井旁电法资料， 确定 厚度系数， 预测未知管井地层的深度、 厚度。在 1/2AB= 其深度、 0~60m，一般采用 1/2AB 值， 1/2AB ＞60m 根据实际情况乘以 0.7~0.9 的系数。
1 激发极化法在找水勘探中的应用
（隔 ） 水层及水质 1．1 含 1.1.1 含水层的定性、 定量分析
图 2 激电测深曲线图
2 社会效益
我们以富平 、 三原为中心， 并对临近各县进行了激发极化
（下转第 82 页 ）
广东科技 ２０１３．４计算列表
转轮 （m ） Hmax （ ） H r m （m ） Hmin （ ） N r MW ） D（ 1 m （rmp ） n （% ） △η
根据 ρs、 四条曲线的特征， 综合分析。确定岩性、 厚 η、 J、 D、 度。具体分析方法， 在 ρs 曲线上利用拐点， 切线法的原理， 进行 分层定厚， 如图 1。
1.1.5 成井后的实际情况
根据管井施工反馈的资料， 井深 85~120m， 含 4 层粉、 细砂 3 层。管井经抽水试验， 涌水量 28m /h 左右。
激发极化法在矿井地下水勘探中的应用研究
激发极化法在矿井地下水勘探中的应用研究张彬;陈小玮;张海荣【摘要】为了摸清矿井周围地下水赋存规律,解决矿井涌水问题,以鸟山矿风井为例,采用激发极化法对井筒周围地下水进行勘测,并结合工程地质资料对勘测结果进行解释,得到矿井具体的含水层埋深、厚度以及涌水量结果.与实际情况对比表明,激发极化法由于不受纯地形起伏及围岩电阻率不均匀性的影响,因此在矿井地下水勘探方面具有良好的可靠度.用测水结果指导井筒施工,不仅可为矿井建设提供安全保障,还加快成井速度.激发极化法还可以对已完成注浆的井筒进行效果检查,评定注浆堵水的质量,具有普遍推广意义.%In order to determine the occurrence of groundwater around the mine and solve the problem of mine water inrush, Niaoshan coal mine air shaft is used as an example to survey the groundwater around the shaft by applying the induced polarization method. By combining engineering geological data, the survey results are interpreted to obtain the depth and thickness of the aquifer and water inflow. Compared with the actual results, the induced polarization method is quite reliable in the mine groundwater exploration because it is not affected by pure undulating terrain and surrounding rock resistivity heterogeneity. By using the exploration results to guide shaft construction, it not only provides security for mine construction, but also accelerates well completion. The induced polarization method can also be used to check the effect of the shaft where the grouting is completed and assess the quality of the grouting. Therefore this method has the potential of application in broader area.【期刊名称】《广西大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2012(037)005【总页数】4页(P1004-1007)【关键词】激发极化法;矿井水害;矿井地下水勘探;注浆效果检查;水文地质【作者】张彬;陈小玮;张海荣【作者单位】辽宁工程技术大学土木与交通学院,辽宁阜新123000;辽宁工程技术大学土木与交通学院,辽宁阜新123000;辽宁工程技术大学土木与交通学院,辽宁阜新123000【正文语种】中文【中图分类】P631.324激发极化法(激电法)最早被用于固体矿产勘查。
利用高密度电法及激发极化法探测某市地下水污染范围
项目
技术 计量 单位费用标 地区调 工作 预算经费 条件 单位 准（元） 整系数 量 （元））
高密度电法
点
25
0.8 2100 42000
激发极化法
点
25
2.4 1200 72000
技术服务费
其他
项
合计
20000 134000
8 October, 2020
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5
2 研究内容
（1） 项目介绍
本项目工程为某市水污染水文低质勘察项目工程，工作 区位于某市城西约20公里，任务目标是利用物探方法初步 探查工作区内水污染层的厚度及空间分布。
6
2 研究内容
（2）
研究流程
7
3 研究方法
高密度电阻率法以及激发极化法
具体做法是： 探测仪器采用重庆奔腾数控技术研究所生产的WDJD-
3型多功能数字直流激电仪和WGMD-1高密度测量系统。 高密度电法剖面7条(WT1-1、WT1-2、WT2-1、WT2-2、 WT2-3、WT3、WT4)，所有测线全部采用三级装置进行 测量，激发极化剖面4条（WT2-1、 WT2-2、WT2-3、 WT3），剖面总长分别为1.5km、1km
8
4 经费预算
3
1 前期准备
（2） 资料收集 高密度电法激发极化法仪器介绍
WDJD-3型多功能数字直流激电仪和WGMD-1高密度测量系统
图二
4
1 前期准备
（3） 资料收集
原理介绍
1.高密度电法是综合物探方法中管线探测的有 效方法之一， 其以岩、土体管线的导电性差 异为物理基础， 通过观测和研究人工建立的 地下稳定电流场的分布规律从而达到解决地质 问题的目的。 2.激发极化法是根据岩矿石的激发极化效应来 寻找金属、解决水文地质和工程地质等问题的 一种电法勘探方法。在物探找水方法中, 激发 极化法被广泛应用。成功应用的激电参数较多, 如表征岩石激发极化的极化率, 表征岩石激发 极化放电快慢的半衰时和衰减度参数, 还有激 发比、偏离度和相对衰减时等综合参数。
地下水资源勘察工程中的物探技术的应用
地下水资源勘察工程中的物探技术的应用摘要：物探技术作为如今地下水资源勘察中应用最为广泛的技术之一，其随着社会和经济的发展，技术水平有了很大的提高，物探方式更加丰富。
地下水资源勘查是一项较为复杂和有难度的工作，只有全面掌握物探的方法、技术等，才能更好地为地下水资源勘察工作服务。
关键词：地下水资源勘察工程；物探技术；应用一、物探方法的分类1.激发极化法这种方法利用的是在供电极断电后，地下水和岩石会在电化学的一定作用下产生的电场的减小特点来进行勘查地下水的工作。
因为这种方法所得出来的二次产值会比较的小，用于一般的勘查工作还可以，但是一旦遇到那种覆盖层比较厚的区域，运用这种方法得到的结果往往差强人意。
所以，这种方法主要是在对一些溶洞含水带进行水资源勘查的时候用。
2.自然磁场法这种方法主要是对地下存在的天电场场源进行利用。
71所有对于地下水的分布情况以及储存方面的勘查都可以利用在地面上测量到的一些电场的变化情况去判断。
但是这种方法也存在一定的局限性，只适用于水力坡度较大、埋藏较浅的区域。
3.放射性探测法这种方法比较适用于对于基岩地下水的寻找。
原因有以下几个方面: 岩石类型的不同其内部的放射性元素的含有量也会有所不同，随之带来的放射性在强度方面也就会存在着差异。
在地下水进行流动的这个过程中，因为有些化学条件在这个过程中会产生改变，这样就会导致水中存在的放射性元素会产生富集或是沉淀，形成放射性异常。
4.声波测井这种方法主要是用来对岩石孔隙度进行测定，也会用于地层对比、划分岩性等这些工作。
5.流速测井这是一种利用水文法方式来进行测井。
这种方法可以直接的测量出每个钻孔中存在的含水层的厚度、超出水量以及流量，利用这些得到的数据可以来确定每个含水层之间所存在的排补关同时还可以对孔钻的止水效果进行检查。
6.法测井v这种方法主要包括的是井液电阻率测井、通视电阻率测井还有自然电位测井。
井液电阻率测井中的扩散法，可以比较准确的指导钻孔含水层的厚度以及位置，比较出其中的富水性; 通视电阻率测井主要是用来测定出岩石孔隙度以及岩石电阻率参数; 自然电位测井则是可以估算地层的含泥量，确定出咸淡水界面以及水的矿化度。
激发极化法寻找地下水源的探讨和研究
碍 离子 的流动 ， 直 至达到 平衡 为止 。当外 电流截 断后 ， 由于 离子 扩 散 作用 ， 离 子 浓度 梯 度 将 逐 渐 消失 ， 恢 复 到 原来状 态 。与此 同时 ， 形 成扩 散 电位 ， 这 就是 在离 子
导 体上 观测 到 的激 发极 化 电位 。
１ ． ２ 影 响激发 极化 效应 因素探 讨
源的 最好 例 证
［ 关键 词 ］ 激 发极 化 ； 激发比 ； 地 下水 源
［ 中图分类号 ］ Ｐ ６ ４ １ ． ７ ２
［ 文献标识码 ］ Ｃ
［ 文章编号 ］ １ ０ ０ ４ — ７ ０ ４ ２ （ ２ ０ １ ５ ） ０ ５ — ０ ０ ４ ４ — ０ ２
１ 激发 极化 法找水 机理
为： 衰减 度在 找水方 面选 用 Ｏ ． ２ ５ ～ ５ ． ２ ５ ｓ 问的 ５ ｓ内进 行平 均 ， 是 比较合适 的。
从 衰减 度 Ｄ的物 理 意义 可 以看 出 ， Ｄ永远 是 小 于
１的一 个数 值 。 如果 野外测 试 过程 中发 现 ， ） 大于 １ ， 可
能是 干扰造 成 的 ， 要 引起 足够 注意 。
２ － ３ 激发比 ＿ ，
பைடு நூலகம்
均质 黏土 激发 极化 效应 非 常小 。当黏 土 与沙 、 岩
石 碎屑 、 砂 卵 石 等 不 同物 质 ｝ 昆合 时 ， 形 成 了粗 细不 同 的 薄膜 ， 在一 次 电场作 用下 ， 产 生 了离 子浓 度 梯度 ， 因 此 可 以观 测到极 化效 应产 生 的二次 场 。 虽然 激发 极化 效 应 的关 键 因素是水 ， 但 二次 电场 的大小 与各 种岩 性及 所 含 的矿 物 成分 、 岩 石 的破 碎 程 度， 水溶 液 的温 度 、 矿化 度 ， 供 电时 间 、 布 极方 向 、 供 电 及 测量 电极 材 料等 相关 。一 般来 讲 ， 岩石 中含有 金 属 离子时， 激 发极化 效应 会变 大 ， 会 对找 水形成 干 扰 。 岩 石越 破碎 、 水 溶液 温度 越高 、 矿 化度 越高 、 供 电时 间越 长， 激发极 化效 应越 大 ， 这 些对 于找 水是 非常有 利 的 。
激发极化法在地下水资源勘探中的应用
果 ． 国从 ２ 纪 ６ 代 开 始 ， 山 西 、 南 、 我 ０世 ０年 在 河
内蒙等地开展了激发极化法找水工作 ， 取得 了显 著成效 ． 可以说 ， 与其他国家相 比， 激发极化找水
的研 究 与 应 用 在 我 国 开 展 得 最 为 深 入 、 为 普 最
收 稿 日期 ：００ ４ ４ ２ １ —０ —２
半 衰时 、 衰减 度 等 参 数 一 般 为 高值 异 常 ． 用 这 利
些 差异 ， 可 以寻找 地下水 ． 就
１ 激 发 极 化 法找 水原 理
从２ ０世纪 ５ 年代起 ， 国、 ０ 美 苏联 以及其他
一
２ 野 外工作技 术措施
２ １ 增 加供 电 电流 ．
些 国家 的学 者 对 含 水 岩 石 的激 发 极 化 现 象 和
测量 的是 二 次 场 ． 由于 不 同 的岩 、 石 电极 化 效 矿
应不 同 ， 二次 场 衰 减 的快 慢 不 同 ， 因此 可 以通 过
百年不 遇 的特 大 干 旱 ， 给人 民群 众 的生 产 、 活 生 带来 了极 大 的影 响 ， 很多 地方 出现 了人 畜饮 水 困
充 、 电效 应 测 得 的 视 极 化 率 、 衰 时 等 参 数来 放 半
（ ａ ｌ（ ａ ｂ ， 中 ， ｗ ） ２ ／ ）式 ｎ ｂ为棒 状 电极 的半径 ， ａ为
综合激 电参数 和偏 离 度 Ｒ等 找水 参 数 ． 用 采
的装置 为等 比对称 四极测深 ，Ｂ Ｍ ＝ ： ． Ａ ／ Ｎ ３１
３ 找 水 实例
３ １ 地质 情况 ．
电极入土深度 ， ｐ为大地物质 的电阻率 ． 根据上
地下 水 资源就 显得 十分 紧迫 ．
激发极化法找水实践
激发极化法找水实践关建武(陕西省澄城县地下水工作队,陕西澄城715200)[摘 要] 本文通过激发极化法在陕西省澄城县北部黄龙山前地区的赵庄镇东高塬村机井施工过程中的成功应用,说明该方法较电阻率法更能分辨出地下富水异常,在山区电测找水中效果较好,可与电阻率法结合运用。
[关键词] 激发极化法;二次电场;视激发比[中图分类号] P 63113+24 [文献标识码] B [文章编号] 1004-1184(2006)05-0073-02[收稿日期] 2006-06-12[作者简介] 关建武(1965—),男,陕西澄城人,工程师,主要从事工程及水文地质物理勘测工作。
1 激发极化法找水原理激发极化法是以岩、矿石的激电效应差异为基础而达到找矿或解决某些水文地质问题的一种电探方法。
不同岩、矿石的激电效应主要表现在二次电场的大小及其随时间的变化上。
在水文地质调查中主要依据表征二次电场衰减特征的参数,如视激发比、视衰减度等的高值异常探测富水地段。
由于该方法不受地形起伏干扰和围岩电性不均匀的影响,因而在山区找水中具有一定的优势。
2 激发极化法仪器及野外布置目前,国产激发极化仪有许多,如地矿部机械电子研究所生产的M I R -1B 多功能直流电测仪、重庆奔腾数控技术研究所研制的W DJD -1多功能数字直流电测仪、山东聊城创通电子信息技术有限公司生产的CT E -2型智能激发极化仪及山西平遥水利电探仪器厂生产的JJ -2B 型积分式激发电位仪等。
这些仪器发射和接收一体化,供电一次可测得视电阻率(Θs )、视极化率(Γs )、视激发比(J s )、视衰减度(D s )等多种参数,除JJ -2B 型仪器采用指针式仪表显示、手动自然电位和电极极化电位补偿外,其他均为数字液晶显示,自动自然电位、电极极化电位补偿。
在水文地质调查中,通常将激发极化法和视电阻率测深法结合起来运用,即所谓激电测深法。
电极采取等比对称四极布置,AB ∶M N =3∶1。
激电测深在关中地区寻找地下水中的应用
激电测深在关中地区寻找地下水中的应用摘要：激电测深的物探方法在寻找地下水方面的技术已经成熟。
本文简要介绍了直流激发激化法基本原理和应用方法，通过关中某地找水的工程实例，应用激电测深的方法探测水文地质条件，掌握含隔水层分布特征及其富水性，通过反演推断解释反应地下富水区分布特征，与已知结果对比验证解释结果。
关键词：物探；地下水；电阻率；极化率；激发极化一引言大功率激电测深在是常见的一种电法勘探方法，这种地球物理勘探方法常用来找矿找水，在寻找地下水赋水位置上有很高的准确性。
理论依据是水的电阻率极低，水与围岩的电性差异明显，不同岩层之间也存在电性差异，以此为理论基础研究地电剖面垂向的变化，分析含水断裂带，第四系松散岩类孔隙水（区内浅层地下水主要赋存方式）。
二方法原理向地面以下连续供恒定不变的直流电流，地面两个测量电极间的电位差却随时间而有所变化，长时间后趋于稳定饱和。
断电后，测量电极间仍存在一随时间而减小的微小电位差，并在相当长的时间后衰减趋于零。
这种在充电和放电过程中产生随时间而变化的附加电场的现象也就是激发极化效应。
这种变化的附加电场的“二次场”也就是“激发极化场”。
（如图1）。
实际生产通常采用四极装置测量大地电阻率和极化率的。
通过两个电极A（+I）及B（-I）向大地发射电流，建立人工电场，由电法仪器测出另外两个电极M、N间的电位差及供电回路电流I，量取AM、AN、BM、BN之间的距离，经过测量和计算可获得在电场控制范围内岩石的极化率和电阻率。
如图2所示。
这种装置的特点是AO=BO；MO=NO，记录点取在MN的中点O点。
其表达式为： (1)其中： (2)三测区地球物理特征物性差异是物探工作的前提，激电测深是利用各不同岩性之间的电阻率差异。
根据本区水文地质钻孔资料，钻孔中揭露的岩芯主要有黄土、粉质粘土、细砂、中砂、粗砂等。
结合本区地球物理测井资料与岩芯物性测试结果，统计本区电物性测量结果如下：从上表可以看出，地表黄土视电阻率较高；粉质粘土视电阻率较低；细砂视电阻率较粉质粘土高；中砂视电阻率略高于细砂；粗砂视电阻率在本区最高。
激发极化法电测深在锦界镇找水工作中的应用
激发极化法电测深在锦界镇找水工作中的应用王小明;谢川;薛非【摘要】随着陕西省锦界镇工农业经济的发展及人民生活水平的不断提高,工农业用水、生活用水需求量越来越大,对地下水的开采量也不断增加,地下水资源日趋紧张,因此,必须寻找更多的地下水资源,才能满足当地工农业经济发展及人民生活水平不断提高的需求.本次工作初步分析研究区的地层可分为三层,低阻层,高阻层和相对低阻层,圈定了2个低阻异常区,基本可以满足居民生活用水和旅游商业用水的需求.【期刊名称】《世界有色金属》【年(卷),期】2017(000)005【总页数】2页(P91-92)【关键词】激发极化法;对称四极装置;水资源;视电阻率【作者】王小明;谢川;薛非【作者单位】河北地质大学水资源与环境学院,河北石家庄050031;河北地质大学水资源与环境学院,河北石家庄050031;河北地质大学水资源与环境学院,河北石家庄050031【正文语种】中文【中图分类】P641.72近年来,随着陕西省神木县锦界镇工业、农业生产的迅速发展扩大，以及煤炭资源的开采,导致对水资源量的需求不断增加,锦界镇距神木县30公里，陕西省第二大经济开发区锦界工业园区坐落在锦界镇境内，享有"工业重镇"之美誉。
由于当地经济快速发展,有些地方严重缺水，特别是在工业生产、农业灌溉地区。
因此,在这些地区寻找水源地，是促进当地经济发展和人民生活水平提高的重要环节。
本次在项目区寻找地下水资源，从研究从方法上采用“激发极化法”来研究所选研究区的水文地质情况和现状。
最后将实际研究与数据处理软件和现存的水文地质资料相结合，探索在哪找合适的水资源地，圈定水资源开采点，最终解决当地经济发展和水资源短缺之间的问题。
锦界镇位于神木县城西北30公里处，下辖27个行政村，总人口2.75万，总土地面积777.7平方公里，是陕西省面积最大的乡镇，该镇处于毛乌素沙漠与黄土丘陵区过渡地带，煤炭资源丰富。
镇内交通便利，现已建成的公路、高速公路和铁路都穿镇而过。
激发极化电测深法在地下水资源调查中的应用
□06o激发极化电测深法在地下水资源调查中的应用马森(山西省煤炭地质115勘査院，山西太原037003)摘要：冲洪积扇顶部适宜开展激发极化电测深地球物理勘查工作，基本可以查明山前地带含水层的厚度 变化、水位埋深及基底埋深情况，为判定山区平原地下水的补排关系、计算山前侧向补给量提供依据。
关键词：激发极化；含水层；电阻率中图分类号：P641 文献标识码：A文章编号：2096-7519 (2021) 01-6-41引言激发极化电测深法（简称“激电法”）是发展较早且较 成熟的物探方法之一，是以地壳中岩、矿石的导电性差异 为物质基础，通过观测与研究人工建立的地中电流场（稳 定场）的分布规律达到找矿目的和解决其他地质问题的电 法勘探方法实践证明，激电法无论在普査金属、非金属 矿产和研究地质构造方面还是在水文、工程地质调査以及 勘査能源等方面，均取得了良好的地质效果，发挥着重要 作用。
2工作原理激电法是在同一测点上逐次扩大电极距，使探测深度逐 渐加大，这样便可得到观测点处沿垂直方向由浅至深的视 电阻率变化情况。
一般常用的方法是对称四极电测深，它是以测点为中心，AB极距对称于测点向两旁按一定倍数增 加，MN分段固定，对每一个AB极距均可测出一个电阻率值 和极化率值，对每一测点的电测深结果，用双对数坐标纸 绘制电阻率、极化率曲线，其横坐标以极距为自变量，纵 坐标以视电阻率为因变量，测深曲线反映的是某个测点下 垂向地质情况的变化。
3应用实例本次的工地位于华北某市，根据水文地质条件，该市所 在地区可划分为山区和平原两大地下水系统，山区地下水主 要赋存于岩溶裂隙和基岩裂隙中，平原区地下水主要赋存 于河流冲洪积作用形成的广大平原区，其含水层的水文地 质特征不尽相同。
为了査明山前地带含水层的厚度变化、水位埋深及基底埋深情况，在该市A、B、C、D4个区的山前冲洪积扇顶部共布置测线28条，完成物理点1179个。
3.1仪器的主要性能参数本次施工所使用的仪器是重庆奔腾数控技术研究所生产的WDJD-3A多功能直流激电仪。
瞬变电磁法和激发极化法在勘查地下水中的应用
甘肃科技Gansu Science and Technology第35卷第19期2019年10月Vol.35 No.19Oct. 2019瞬变电磁法和激发极化法在勘查地下水中的应用范鹏举(甘肃省地质调查院，甘肃兰州730000)摘要：利用瞬变电磁法和激发极化法结合已知钻孔资料、地震资料，较好地查清了可采煤层350 %顶板以上含水层的结构和分布形态，并总结了该区不同深度、不同岩性的含水层的电性参数特征％为今后此项工作的开展奠定了有益的基础％关键词：瞬变电磁法；激发极化法;地下水中图分类号:P642.231地质、水文地层条件本测区地形低洼,坡度小,易于积水,不易排泄，形成了 的天然积水条件，木得那水区又与可采煤层露头毗连，所以地面水与地下水水力联系密％另可采煤层露头，且夏季涨水，铁北地形低洼易形成季节性水泡子，逐步补给地下水。
再者人工河和废河区，当水位上 ，河水有较大的水压，向第四纪地层 ，补给井田地下水。
由于测区位于扎煤盆地区北部，区内构造简单，本为一单 构造，有一些以 层 层为主的断层，不发育，无火成岩侵入％地层倾角小，平均6•左右，并由地表至深 ，由于地层倾角不协调性，使得深 的煤层在向倾端收敛的 ％ ，层 合的构造格架对地下水运移有着密的联系，是控制本区水文地质条件的主要因素。
这些地质条件是本次物 探的地质基础。
测区地表为第四系(Q)，岩性以泥沙、粉砂、砾砂为主,厚度在10~25m 。
以下地层为晚侏 罗系(J3)扎7诺 群，分伊敏 磨拐河组，两组整合 ，其中煤系地层厚1100%左右，上 为伊敏组，厚度370+380%，下部为大磨拐河组，厚度380+400%,煤层顶板为厚度180%的巨厚岩组成:石炭一二叠系(C-P)；前寒武系(！)。
2工作方法根据测区地质情况,我们采用瞬变电磁法及激发极化法。
瞬变电磁法(TEM)亦称时间域电磁感应法，是利用不接地回线地下发送一次脉冲磁场, 在一次场间歇期间利用另一回线接收测量由地下介质产生的感应电场即二次场随时间的变化。
激电测深法在勘探采空区中的应用和分析
100矿产资源M ineral resources激电测深法在勘探采空区中的应用和分析徐 刚安徽省地质矿产勘查局３２２地质队，安徽 马鞍山 ２４３０００摘 要：激电测深法是一种快速有效、经济无损探查地下采空区的一种地球物理勘探方法，主要通过人工地下直流电场激发，以电测深装置形式，接收、研究地下横、纵向激发极化效应变化的来划分地层和圈定地下采空区位置范围。
本文根据工程实例对该方法的技术原理及后期的数据处理推断解释进行研究，分析激电测深在马鞍山市和睦山充填站区探查地下采空区范围的应用，为地下采空区处理和周边边坡的稳定性分析提供科学的依据。
关键词：激电测深法；视电阻率；视极化率；采空区中图分类号：Ｐ６３１．３ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００２－５０６５（２０２４）０２－０１００－３Application and Analysis of IP Sounding Method in Exploration of Mined out AreasXU Gang３２２ Ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ Ｔｅａｍ ｏｆ Ａｎｈｕｉ Ｐｒｏｖｉｎｃｉａｌ Ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ ａｎｄ Ｍｉｎｅｒａｌ Ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ Ｂｕｒｅａｕ，Ｍａ＇ａｎｓｈａｎ ２４３０００ ， ＣｈｉｎａAbstract: Ｔｈｅ ｉｎｄｕｃｅｄ ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ ｉｓ ａ ｆａｓｔ， ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ， ａｎｄ ｅｃｏｎｏｍｉｃａｌｌｙ ｎｏｎ－ｄｅｓｔｒｕｃｔｉｖｅ ｇｅｏｐｈｙｓｉｃａｌ ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ ｅｘｐｌｏｒｉｎｇ ｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄ ｇｏａｆ ａｒｅａｓ． Ｉｔ ｍａｉｎｌｙ ｕｓｅｓ ａｒｔｉｆｉｃｉａｌ ｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄ ＤＣ ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｆｉｅｌｄｓ ｔｏ ｅｘｃｉｔｅ， ａｎｄ ｉｎ ｔｈｅ ｆｏｒｍ ｏｆ ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ｓｏｕｎｄｉｎｇ ｄｅｖｉｃｅｓ， ｒｅｃｅｉｖｅｓ ａｎｄ ｓｔｕｄｉｅｓ ｔｈｅ ｃｈａｎｇｅｓ ｉｎ ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ ａｎｄ ｖｅｒｔｉｃａｌ ｉｎｄｕｃｅｄ ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ ｅｆｆｅｃｔｓ ｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄ ｔｏ ｄｉｖｉｄｅ ｔｈｅ ｓｔｒａｔａ ａｎｄ ｄｅｌｉｎｅａｔｅ ｔｈｅ ｌｏｃａｔｉｏｎ ｒａｎｇｅ ｏｆ ｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄ ｇｏａｆ ａｒｅａｓ． Ｔｈｉｓ ａｒｔｉｃｌｅ ｓｔｕｄｉｅｓ ｔｈｅ ｔｅｃｈｎｉｃａｌ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ ａｎｄ ｌａｔｅｒ ｄａｔａ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｉｎｆｅｒｅｎｃｅ ｉｎｔｅｒｐｒｅｔａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｉｓ ｍｅｔｈｏｄ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｅｘａｍｐｌｅｓ， ａｎａｌｙｚｅｓ ｔｈｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｉｎｄｕｃｅｄ ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ ｄｅｐｔｈ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ｉｎ ｅｘｐｌｏｒｉｎｇ ｔｈｅ ｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄ ｇｏａｆ ｒａｎｇｅ ｉｎ ｔｈｅ Ｈｅｍｕｓｈａｎ ｆｉｌｌｉｎｇ ｓｔａｔｉｏｎ ａｒｅａ ｏｆ Ｍａ＇ａｎｓｈａｎ Ｃｉｔｙ， ａｎｄ ｐｒｏｖｉｄｅｓ ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ ｂａｓｉｓ ｆｏｒ ｔｈｅ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｏｆ ｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄ ｇｏａｆ ａｎｄ ｔｈｅ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｓｕｒｒｏｕｎｄｉｎｇ ｓｌｏｐｅｓ．Keywords: Ｒｅｓｉｓｔｉｖｉｔｙ ｓｏｕｎｄｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄ； Ａｐｐａｒｅｎｔ ｒｅｓｉｓｔｉｖｉｔｙ； Ａｐｐａｒｅｎｔ ｐｏｌａｒｉｚａｂｉｌｉｔｙ； Ｇｏａｆ收稿日期：２０２３－１１作者简介：徐刚，男，生于１９９０年，汉族，安徽安庆人，本科，工程师，研究方向：地球物理勘查。
电阻率法和激发极化法在地下水勘查中的应用
电阻率法和激发极化法在地下水勘查中的应用梁建刚;刘黎东;高学生;苏永军;孟利山【摘要】依据提供的物性参数的不同，广泛应用于找水工作的电法手段可分为电阻率法和激发极化法两大类，其中电阻率法提供电阻率参数，主要解决与赋水有关的构造问题（如赋水层位或断裂构造）。
方法上有常规电法、电磁法，可根据地区赋水部位的不同选择适当的方法。
激发极化法则利用含水层的激发极化效应进一步确定目标层位或构造的赋水性。
电阻率法和激发极化法相互配合，在找水工作中相得益彰。
%The electrical methods is widely used in groundwater prospecting which can be divided into resistivity method and in-duced polarization method according to the parameter supplied.The resistivity method supplies resistivity parameter,solving the structure problem of water bearing,for example layer and crack structure.Furthermore,it includes conventional electrical method and electromagnetic method.Appropriate method can be selected due to difference water bearing position.The induced polarization method can further determine water-bearing according to the induced polarization effect of water-bearing layer. Cooperation of resistivity method and induced polarization method make groundwater prospecting smooth.【期刊名称】《物探化探计算技术》【年(卷),期】2014(000)004【总页数】6页(P415-420)【关键词】电阻率法;激发极化法;方法组合模式;高密度电法;EH4 电导率测深;找水【作者】梁建刚;刘黎东;高学生;苏永军;孟利山【作者单位】中国地质调查局天津地质调查中心，天津 300170;铁道第三勘察设计院集团有限公司，天津 300145;中国地质调查局天津地质调查中心，天津300170;中国地质调查局天津地质调查中心，天津 300170;中国地质调查局天津地质调查中心，天津 300170【正文语种】中文【中图分类】P631.3+22截至目前，物探方法找水除核磁共振法外都属于间接找水[1-3]，所以物探找水工作必须与水文、地质工作紧密结合。
激发极化法在找地下水勘探中的应用
关键 词 ： 激发 极化 法 ； 半 衰时 ； 找 水
中图分 类号 ： Ｐ ６ ３ １ ． ３ 文献 标识 码 ： Ｂ 文章 编号 ： １ ０ ０ ４ — ５ ７ １ ６ （ ２ Ｏ １ ４ ） ０ ３ — ０ １ ６ ４ 一 Ｏ ３
种 随 时 间缓 慢 变 化 的附 加 电 场 现象 ， 称 为 激 发 极 化 效
应（ Ｉ Ｐ效应 ） ， 见图 １ 。
用体系 ， 并提 出了找水新参数——偏离 度 ， 经 实 际 应
主
０
ｌ
２
３
４
５
６
卜 ． — — — — — — — — 一 充 电 过 程 — — — — — — — — — — ． 斗 ・ — — — — — 一
ｆｆ ｍｉ ｎ ）
放 电 过 程 — — — — — — —
图１ Ｉ Ｐ 现象充电和放 电曲线
激 发 极化 法 是 以不 同岩 矿 石 的激 电效 应 之差 异 为
物质基础 ， 通 过 观测 和研 究 大 地 激 电效 应 以探 查 地 下 地 质 情 况 的一 种 方 法 。关 于岩 石 激 发 极 化 的 成 因 ， 多
的方法 。
激 发极 化 法 （ Ｉ Ｐ） 找 水 在 国外 开 始 于 ２ ０世 纪 ５ ０
年 代 中期 ， 我 国开 始 于 ２ ０ 世纪 ６ ０ 年 代末 ７ ０ 年 代初 ， 并 取 得 了 显 著 的 成 绩 。虽 然 人 们 对 Ｉ Ｐ法 找 水 的 一 些 机理 和理论 还不 太清 楚 ， 许 多 单 位 开 始 了 对 该 项
复到平衡状态 ， 从而观测 到的激发极化 电场 。双 电层
激发极化测深法在赤峰地区寻找地下水资源效果
激发极化测深法在赤峰地区寻找地下水资源效果
刘成君;芦慧红
【期刊名称】《内蒙古水利》
【年(卷),期】2005(000)003
【摘要】利用激发极化测深法的多参数和它们各自的物理意义及相互间的关系,能准确的分析和判断出各种地层和岩层中含水层存在的位置,从而为寻找地下水资源找到了一种有效的地球物理方法和手段.
【总页数】3页(P93-95)
【作者】刘成君;芦慧红
【作者单位】赤峰市红山区水利钻井队,内蒙古,赤峰,024000;赤峰市红山区水利钻井队,内蒙古,赤峰,024000
【正文语种】中文
【中图分类】TV221.2
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激发极化法在水文勘探中的应用
激发极化法在水文勘探中的应用
汤博
【期刊名称】《水科学与工程技术》
【年(卷),期】2024()1
【摘要】地下水评价的对象是浅层地下水,根据前期搜集地形资料、水文资料、附近工程地质资料等,水文物探工作需要指导地质勘察孔布置,并节省勘探工作量,因此采用激发极化法作为主要物探方法。
激发极化法可采用电阻率法的各种装置进行,在本次探测中主要采用四极对称装置,最终为地质勘探提供测区内潜水面水位高程范围,且推测出一处古河道范围,为水文勘探工作提供可靠依据,取得了较好的研究效果。
【总页数】3页(P72-74)
【作者】汤博
【作者单位】河北省水利水电勘测设计研究院集团有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】P64
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激发极化法电测深在地下水探测中的应用【摘要】本文介绍了激发极化法电测深探测地下水的方法原理,通过该方法在陕南某地地下水探测中的实际应用,总结了在地下水探测中地下含水层的一般激电特征，并对激发极化法电测深在地下水探测时应注意的问题进行了分析。
【关健词】激发极化法电测深地下水探测方法原理激电特征
0 引言
随着我国工农业经济的发展及人民生活水平的不断提高，工农业用水、生活用水需求量越来越大，对地下水的开采量也不断增加，地下水资源日趋紧张，因此，必须寻找更多的地下水资源，才能满足工农业经济发展及人民生活水平不断提高的需求。
激发极化法电测深是重要的探测地下水资源地球物理探测方法之一，本文就是通过该方法在陕南某地地下水探测中的实际应用，总结出探测区地下水的激电特征，结合探测区水文地质资料，分析地下水补给、运移、富集、地层结构、构造等水文地质条件，分析含水地层的厚度变化及其水量等情况，以便对地下水资源作出正确评估，为国家的经济建设服务。
1方法原理
激发极化法电测深基本原理是基于岩石的激发极化效应，是岩石颗粒含水后在外电场作用下的一种电化学反映，因此，它必然和岩石中的水有关，如果没有水，也就没有激发极化效应。
但激发极化效应也并非与岩石的含水量成正比，而是与一定的颗粒结构有关
系，饱含水分的粘土就没有强的激发极化效应。
实践表明，古河道、古洪积扇、岩溶溶洞水、砂岩裂隙水、粘土和充水的断层破碎带等有开采价值的含水层，都有明显的极发激化效应。
激发极化法电测深一般测量四个参数：视电阻率ρs、激化率ηs、激发激化比j、衰减度d等。
其中ηs、j、d它们都是用来反映激发极化效应特征的参数。
当激电测深未反映这些含水层时，激发极化参数值一般都有很小，而当反映含水层时，这些参数(ηs、j、d)往往相对背景值同时增大，增大倍数与水量大致成正比，因而进行激发极化法电测深时，综合考虑这些参数随极距变化，来判断地下有无地下水及地下水富集情况。
2应用实例
地上水探测区位于陕西省汉中盆地东北部，地处秦岭褶皱系南缘、康县－略阳华力西褶皱带内，地质条件简单，属内陆湖盆沉积及阶地冲积层；出露地层主要为第四系中下更新统（q1-2）为洪积及湖泊沉积层，有砾石层及粉砂土和砂质粘土。
第四系全新统（q14）为一级阶地冲积层，主要为粉砂土夹砾石层。
基底岩性为下石炭统略阳组中上部灰岩（见图1）。
探测区属汉江三级阶地，地下水的形成受本区地质、水文、构造及地貌等因素控制。
调查区水文地质分区属汉中盆地中等—弱富水的孔隙水区，根据地下水的赋存条件、补给、排泄形式及富水性，可划分为2个小区，即弱富水孔隙水区和中等富水孔隙水区，中等富水孔隙水区主要分布在汉江的一级阶地区，弱富水孔隙水区主要
分布在汉江的二、三级阶地区。
弱富水孔隙水区含水层岩性主要为泥质砂砾层，地下水补给主要来自大气降水、水塘及北部山区地下水，向南排泄，地下水位3—15m，富水性差，单井出水量一般小于5m3/h。
中等富水孔隙水区含水层岩性主要为卵石层及砂砾层，地下水潜水面约3—5m，地下水补给主要来自大气降水及河水，向河流及下游排泄，富水性较好，单井出水量可达10—20m3/h。
图1区域地质简图
本次地下水探测使用国产wdjd—3多功能数字激电仪，采用对称四极等比电测深装置,供电极ab与测量电极mn按5:1极距比同时移动动。
测量主要参数:视电阻率(ρs)、视极化率(ηs)、衰减度（d）、极发极化比（j）。
本次共完成激电测深点共11个，这些点分布在01号激电测深剖面上，由北向南分别为：0101—0111，剖面长600m。
通过对本次激电测深数据分析整理，可以看出:
视电阻率(ρs)值变化范围一般为 10—46ω.m；ρs曲线较为平滑，曲线类型主要为kha、kka、hha、khh、qha型；视极化率 (ηs)值变化范围一般为0.2～4.6 ％，背景值约为1.4％。
曲线局部不平滑，在地下水较富集区ηs较大；衰减度（d）值变化范围一般为 0.1—0.8，背景值约为0.3，曲线平缓，在地下水较富集区局部有跳跃，但不明显；极发比（j）值变化范围一般为 0.1—1.8，背
景值约为0.4，曲线平缓近似直线，变化不大，但在富水地段，j 值较大。
对激电测深的视电阻率(ρs)，视极化率(ηs)、衰减度（d）、激发比（j）数据整理并分别绘成ρs、ηs、d、j等值线断面图（见插图1），从断面图上可以看出：ρs断面图：电阻率沿垂直方向电阻率由浅至深逐渐变大，沿水平方向电阻率变化不大，在0102—0104区间，电阻率等值线呈低阻下凹，形成局部低阻半封闭异常圈；ηs、j断面图：在0102—0104这个区间，分别形成高极化封闭圈、高激发比封闭异常圈；衰减度d：在0102—0104区间没有高衰减度封闭圈，而其它区间仍然有一些团块状、串珠状的异常圈。
插图101线电测综合断面图
根据以上激电测深综合解释成果结合调查区的水文地质情况可以得知：调查区地层主要有第四系粘土层、砂质粘土层、砂砾层、卵石层、角砾层，基岩为石炭系灰岩，其中粘土层、砂质粘土层为浅部不均匀含水层，主要为地表滞水，含水量较小；砂砾层、卵石层、角砾层为主要含水层，同时也是地下水运移的主要通道，含水量相对较大，同时基岩的起伏变化所形成的局部凹陷构造为地下水富集提供了有利空间（见插图2）。
插图2综合解释地质剖面图
根据前面对激电测深工作范围内平面及断面激电异常综合分析可知：地下水较富集区位于剖面北部，平面位置包括01线测深点0102—0104，地表以下3m—30m为地表滞水，水量较小；30m—160m
为主要含水层，水量较大。
通过对调查区所有激电测深点成果分析对比，选取出涌水量较大的点位：0102、0103、0104作为建井井位，预计单井出水量在10m3/h以上，通过在0103号点位的钻探，成孔后出水量达到
16m3/h，达到预期效果。
3 结束语
1、激发极化法电测深在探测地下水中的实际应用可知：通过该方法对于查明探测区地下含水层激电特征、含水地层的厚度及地下水量等情况是非常有效的。
2、通过电阻率断面图可以看出地下含水层及其厚度的变化情况，极化率、衰减度、极发比等参数的断面图可以来判断有无地下水及地下水是否丰富；结合探测区的水文地质资料，来综合判断地下水资源的分布规律，圈定地下水相对富集区段，分析有利于地下水富积的地层、地质构造及运移的通道，进而估算地下水资源富集量，作出以对探测区水资源状况评价。
3、在水资源调查时，应采用四参数：视电阻率(ρs)，视极化率(ηs)、衰减度（d）、激发比（j）数据整理并分别绘成ρs、ηs、d、j等值线断面图来综合判断地下水富集情况，提高地下找水的准确度，为经济发展服务。