第二章 工程电法与电磁法勘探
电法勘探、磁法勘探安全操作规程
电法勘探、磁法勘探安全操作规程
一、发电机应有有效的漏电保护电路。
仪器外壳、面板旋钮、插孔等的绝缘电阻，应大于100M/500V。
工作电流、电压不得超过仪器额定值，进行电压换档时应关闭高压。
二、电路与设备外壳间绝缘电阻，应大于5 M/500V。
电路配有可调平衡负载，严禁空载和超载运行电路。
三、线绝缘电阻每公里应大于2M/500V。
四、电法勘探、磁法勘探作业人员，应熟练掌握安全用电和触电急救知识。
五、供电电极附近应设有明显的警示标志。
六、观测前，操作员和电机员应检查仪器和通讯工具工作性能，测量供电回路电阻，在确认人员离开供电电极后，方可进行试电。
七、导线铺设，应避开高压输电线路；必须经过高压输电线路时，应有隔离防护措施。
八、雷电天气，禁止进行野外勘探作业。
勘探地球物理学基础习题解答
《勘探地球物理学基础》习题解答第一章 磁法勘探习题与解答（共8题）1、什么是地磁要素？它们之间的换算关系是怎样的？解答：地磁场T 是矢量，研究中令x 轴指向地理北，y 轴指向地理东，z 轴铅直向下。
地磁场 T 分解为：北向分量为X ，东向分量为Y ，铅直分量为Z 。
T 在xoy 面内的投影为水平分量H ，H 的方向即磁北方向，H 与x 的夹角（即磁北与地理北的夹角）为磁偏角D （东偏为正），T 与H 的夹角为磁倾角I （下倾为正）。
X 、Y 、Z ，H 、D 、I ，T 统称为地磁要素。
它们之间的关系如图1-1。
图1-1 地磁要素之间的关系示意图各要素间以及与总场的关系如下：222222T H Z X Y Z =+=++， cos X H D =， sin Y H D =⋅cos H T I =⋅， sin Z T I =⋅， tan /I Z H =， arctan(/)I Z H =tan /D Y X =， arctan(/)D Y X =2、地磁场随时间变化有哪些主要特点？解答：地磁场随时间的变化主要有以下两种类型：（1）地球内部场源缓慢变化引起的长期变化；（2）地球外部场源引起的短期变化。
其中长期变化有以下两个特点：磁矩减弱：地心偶极子磁矩正在衰减，导致地磁场强度衰减（速率约为10～20nT/a ）。
磁场漂移：非偶极子的场正在向西漂移。
（且是全球性的，但快慢不同，平均约0.2o/a ）。
短期变化有以下两个特点：平静变化：按一定的周期连续出现，平缓而有规律，称为平静变化。
地磁场的平静变化主要指地磁日变。
扰动变化：偶然发生、短暂而复杂、强弱不定、持续一定的时间后就消失，称为扰动变化。
地磁场的扰动变化又分为磁暴和地磁脉动两类。
3、地磁场随空间、时间变化的特征，对磁法勘探有何意义？解答：在实际磁法勘探中，一般工作周期较短，主要关心的是地磁场的短期变化，即地磁日变化、磁暴以及地磁脉动。
在高精度磁测中，地磁日变化是一种严重干扰，一般在地面磁测、航空磁测过程中设有专用仪器进行地磁日变观测，以便进行相应的校正，称为日变改正。
勘探地球物理电磁法
地球物理勘探是一种通过对地球内部各种物理参数的测量来揭示地下物质结构和性质的方法。
其中，电磁法是一种常用的测量方法之一，它通过在地表放置发射线圈和接收线圈，利用交变电流在地下产生的感应电场或磁场进行测量，从而获得地下介质的电性或磁性信息。
本文将从电磁法的原理、仪器设备、数据处理和应用四个方面进行介绍。
一、电磁法的原理电磁法是基于麦克斯韦方程组的电磁感应定律和安培环路定理。
当地下存在电性或磁性异质性时，交变电流在地下会产生感应电场或磁场。
与此同时，这些感应场又会影响到地面上的发射线圈和接收线圈，从而形成测量信号。
根据不同的场强和频率范围，电磁法可以分为低频电磁法、中频电磁法和高频电磁法等多种类型。
二、电磁法的仪器设备电磁法的仪器设备主要包括发射线圈、接收线圈、控制器和数据采集系统等。
发射线圈是用来产生电流场或磁场的装置，可以分为单极子、双极子和多极子等多种类型；接收线圈则是用来接收地下感应电场或磁场信号的设备，一般采用同轴线圈或磁芯线圈；控制器主要用来控制发射线圈的电流强度和频率等参数；数据采集系统则用来采集和记录接收线圈接收到的信号，并进行后续的数据处理。
三、电磁法的数据处理电磁法的数据处理过程通常包括数据校正、滤波去噪、反演和图像重建等多个步骤。
数据校正主要是对采集到的原始数据进行校正，使其符合物理规律和实际测量要求；滤波去噪则是用来去除数据中的噪声和干扰信号，提高数据的信噪比；反演则是利用数学模型对采集到的数据进行拟合和反演，从而得到地下介质的电性或磁性信息；图像重建则是将反演得到的数据以可视化的形式呈现出来，便于分析和解释。
四、电磁法的应用电磁法在地质勘探、环境监测、资源开发等领域都有着广泛的应用。
在地质勘探中，电磁法可以较为准确地探测到地下岩层、矿体、水文地质构造以及地下溶洞等信息；在环境监测中，电磁法可以用来检测地下水位、污染物扩散范围以及地下沉降等问题；在资源开发中，电磁法可以用来寻找地下油气藏、矿产资源和地热资源等。
如何进行电磁法测量与勘探
如何进行电磁法测量与勘探电磁法测量与勘探是一种常见且重要的地球物理勘探方法，通过测量地下的电磁响应信号来获取地下结构资料。
本文将从电磁法测量原理、仪器设备、数据处理以及应用领域等方面进行探讨。
1. 电磁法测量原理电磁法测量原理基于地下的电磁响应特性。
当电磁波传播到地下材料时，会在材料中产生感应电流，进而产生磁场和电场，形成地下层位的电磁响应信号。
这些信号可以通过测量接收电磁波的幅度和相位来获取地下结构信息。
2. 电磁法测量仪器设备电磁法测量通常使用一对电磁线圈：发射线圈和接收线圈。
发射线圈产生变化的电流，激发地下材料产生电磁响应信号。
接收线圈测量地下的电磁响应信号，通过幅度和相位信息来分析地下结构。
另外，为了确保测量质量，还需要使用参考线圈进行校正工作。
3. 电磁法测量数据处理电磁法测量得到的原始数据需要进行一系列的处理才能获得地下结构信息。
首先，需要进行数据采集和存储，将测量到的电磁响应信号记录下来。
接下来，对数据进行预处理，包括数据去噪和对齐等操作。
然后，通过计算和模型拟合，可以得到地下结构的物理参数，如电导率、磁导率等。
4. 电磁法测量应用领域电磁法测量在地质勘探、水文地质、矿产资源评价等领域有广泛应用。
在地质勘探中，电磁法可以帮助探测地下岩性和构造信息，对石油、天然气等资源勘探起重要作用。
在水文地质中，电磁法可以用来探测地下水资源的分布和流动状况，为水资源管理提供依据。
在矿产资源评价中，电磁法可以用于识别矿体的位置和规模，为矿产资源开发提供指导。
5. 电磁法测量技术的发展趋势随着科技的不断进步，电磁法测量技术也在不断发展。
一方面，仪器设备不断更新，传感器的灵敏度和分辨率提高，测量的精度和深度得到提升。
另一方面，数据处理方法也在不断改进，新的算法和模型可以更准确地解释地下的电磁信号。
此外，电磁法与其他勘探方法的组合应用也成为发展的热点，通过多种方法的综合利用，可以获取更全面、精确的地下结构信息。
地球物理勘探电法电磁法
Hale Waihona Puke （4）固体电解质：离子导电，绝大多数造岩矿物，
如石英、云母、方解石、长石等，电阻率高
4、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 ~106Ω · m
● 变质岩：介于两者之间。
5、影响电阻率的主要因素 （1）矿物成分、含量及结构 金属矿物含量↑，电阻率↓ 结构：侵染状 > 细脉状 （2）岩矿石的孔隙度、湿度 孔隙度↑，含水量↑，电阻率↓ 风化带、破碎带，含水量↑，电阻率↓ （3）水溶液矿化度 矿化度↑，电阻率↓
电化学活动性（η） 介电性（ε） 导磁性（μ）
直流电（稳定场） 人工场源
②利用场源多 天然场源
交电流（交变场）
传导类电法勘探（直 流电法）研究稳定电 流场 ③方法
电阻率法* 充电法
自然电场法 激发极化法 低频电磁法
种类多
感应类电法勘探（交 频率测深法 流电法）研究交变电 甚低频法 流场 电磁波法 大地电磁法
U MN s k I
ρ3
ρ1 ρ2
※ 视电阻率 —— 在电场有效作用范围内 各种地质体电阻率的综合影响值。
（3）影响视电阻率的因素
电极装置—供电电极（A、B）及测量电极（M、N） 的排列形式和移动方式 ① 电极装置类型及电极距的大小 ② 测点相对于地质体的位置； ③ 电场有效作用范围内各种地质体的真电阻率； ④ 各地质体的分布状态（即形状、大小、埋深及相 对位置）
地球物理勘探 电法、电磁法
什么是电法勘探：
它是以岩、矿石的电学性质（如导电性）差异为基 础，通过观测和研究与这些电性差异有关的（天然或 人工）电场或电磁场分布规律来查明地下地质构造及 有用矿产的一种物探方法，称为“电法”。
物探--2电法勘探
电法勘探是以岩石或矿石与围岩之间的电性差异为基础，对 天然产生的或人工建立起来的电场或电磁场的空间的或时间 的分布特征进行观测，以查明地质构造和有用矿产的一种物 探方法。
电法勘探分类 根据供电电源的性质可分为：直流电法和交流电法。 按场源分为：天然场源（被动）和人工场源（主动）。 按工作方法分为：电阻率法、天然电场法、充电法、激发极
电地面
电源
A
MN
B
地面
高阻体
电阻率法
度梯半 度空 法间 视中 电存
曲阻在 率低 与阻 电体 位中
线梯间
电均
阻匀
率半
与 电 位 梯
空 间 中 间 梯
度度
曲法
线视
岩矿石的电阻率（1）
电阻率（ρ）：电阻率是表征物体导电性能的一个最基本的物理量。 数值上为对边长各为1米的正方体物质，垂直于一对横截面通电时， 所产生电阻的大小。其单位为：欧姆.米（Ω.m）。
ρo
图2 探测远离示意图
图３ 探测方法剖面图
I
2r 2 ( E )
4r 2
( u ) r
4r 2
c r2
得 c I 2
则 U＝ I 2r
或 ＝2r U
I
E U I r 2r 2
j I
2r 2
在上式中：设I＝20mA p=3.14Ω·m I 100
2
r=0.1 m
U=1000mV
r=1.0 m U=100mV
系中，
E du r dr r
在直角坐标系中
E EX i EY j EZ k
而
EX
U X
EY
U Y
EZ
U Z
由前几个式子得：
电法勘探部分习题答案
第一章电阻率法1、哪些因素对岩石电阻率有影响，其中哪些因素影响比较重要？⑴矿物成分、含量及结构金属矿物含量↑，电阻率↓结构：侵染状＞细脉状⑵岩矿石的孔隙度、湿度孔隙度↑，含水量↑ ，电阻率↓风化带、破碎带，含水量↑，电阻率↓⑶水溶液矿化度矿化度↑ ，电阻率↓⑷温度温度T↑，溶解度↑，离子活性↑，电阻率↓结冰时，电阻率↑⑸压力压力↑ ，孔隙度↓ ，电阻率↑超过压力极限，岩石破碎，电阻率↓⑹构造层的问题这种层状构造岩石的电阻率，则具有非各向同性，即岩层理方向的电阻率小于垂直岩层理方向的电阻率主要影响因素为岩石的孔隙度，含水性及水的矿化度。
当岩石含金属矿物、碳质和粘土等良导性矿物时，矿物成分对电阻率的影响明显。
2、岩石结构和构造如何影响岩石的电阻率？岩、矿石中某种组成部分对整体岩、矿石电阻率影响的大小，主要决定于它们的连通情况：连通者起的作用大，孤立者起的作用小。
例如，浸染状金属矿石，胶结物多为彼此连通的造岩矿物，故整个矿石表现为高阻电性；又如含水砂岩，其胶结物为彼此相连、导电性好的孔隙水，故含水砂岩的电阻率通常低于一般岩石的电阻率。
3、岩石电阻率的分布规律？1、质地致密、孔隙度低的火成岩、变质岩和沉积岩中的灰岩、白云岩、砾岩电阻率最高，其变化范围大约在；大多数沉积岩因为具有中等孔隙度，因而也具有中等电阻率，大约在数百左右；孔隙度比较高、又富含粘土矿物的第四系粘土、页岩、泥岩的电阻率比较低，一般在；致密硫化矿体、海水、石墨的电阻率最低，仅有。
2、同类岩石的电阻率并不完全相同，而是有一两个数量级的相当大的变化范围。
3、不同类型岩石的电阻率变化范围往往相互重叠。
103~10510~10210-2~10、列举求解稳定电流场电位时的边界条件。
、何谓电阻率，何谓视电阻率，说明它们的异同。
当地表不水平或者地下电阻率分布不均匀时（存在两种或者两种以上介质），仍然采用均匀介质中的供10.根据地下电流场变化规律，定性分析三级装置B‐MN在过直立接触面时的视电阻率曲线。
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
电磁法勘探--可控源音频大地电磁测深法
2.1 电磁法勘探--可控源音频大地电磁测深法(CSAMT)由于天然场源的随机性和信号微弱，MT 法需要花费巨大努力来记录和分析野外数据。
为克服MT 法的这个缺点，加拿大多伦多大学教授 D.W.Strangway 和他的学生Myron Goldstein 提出了利用人工（可控）场源的音频大地电磁法（CSAMT ）。
这种方法使用接地导线或不接地回线为场源，在波区测量相互正交的电、 磁场切向分量， 并计算卡尼亚电阻率，以保留AMT 法的一些数据解释方法。
自20世纪70年代中期， CSAMT 法得到实际应用， 一些公司相继生产用于CSAMT 法测量的仪器和应用解释软件。
进入80年代后，该方法的理论和仪器得到很大发展，应用领域也扩展到普查、 勘探石油、 天然气、 地热、 金属矿产、 水文、 工程、 环境保护等各个方面， 从而成为受人重视的一种地球物理方法。
虽然CSAMT 法属于一种人工源的频率电磁深测， 但和通常的频率域电磁测深不同。
这主要因为CSAMT 法测量两个相互垂直的电磁场切向分量计算卡尼亚电阻率， 因而具有较强的抗干扰能力， 且更容易获得对地电变化较灵敏的相位差信息； 又由于波区电磁场十分接近平面波， 因而其资料处理、 解释也较为简便， 可以保留AMT 法中的许多解释方法。
CSAMT 和AMT 或MT 亦有不同， 根本原因是CSAMT 法使用了人工场源，因而极化方向明显，信噪比高，易于观测。
但是，由于使用了人工场源， CSAMT 法必然受场源效应影响， 这主要包括非平面波效应、 场源附加效应、 阴影效应和测深通道的弯曲。
2.2.1 CSAMT 基本理论CSAMT 有2种常用的场源——水平电偶极子和垂直磁偶极子，此处注重讨论其场的特征和快速计算方法。
2.2.1.1水平层状半空间上水平电偶极子的电磁场如图2.2.1所示， N 层水平层状介质中第n 层的电阻率和层厚度分别记为ρn 和h n 。
水平电偶极子（接地导线）位于层状介质表面，偶极矩为P=IdL （I 为谐变电流）。
电磁法勘探在地下矿产资源评价与开发中的应用
电磁法勘探在地下矿产资源评价与开发中的应用地下矿产资源是人类社会发展的重要基础，而电磁法勘探作为一种非侵入式的地球物理勘探方法，在地下矿产资源评价与开发中发挥着重要作用。
本文将介绍电磁法勘探的基本原理、应用领域以及在地下矿产资源评价与开发中的具体应用案例。
一、电磁法勘探的基本原理电磁法勘探是利用地球物理方法研究地下介质的电磁性质，通过测量地下电磁场的变化来推断地下介质的性质和构造的一种方法。
它通过在地下采集电磁信号，进而分析和处理这些信号以获得地下介质的电磁参数和结构信息。
二、电磁法勘探的应用领域电磁法勘探广泛应用于地质勘探、地下水资源调查、矿产资源评价与开发等领域。
其中，本文将重点介绍它在地下矿产资源评价与开发中的应用。
三、电磁法勘探在地下矿产资源评价中的应用案例1. 煤炭资源评价电磁法勘探可以通过测量煤田中的电磁信号来推断煤层的厚度、分布和质量等信息，从而为煤炭资源的评价提供依据。
例如，在某煤矿的勘探中，利用电磁法勘探技术获得了煤层的精确分布信息，为后续的开采设计与矿井规划提供了重要参考。
2. 铁矿资源开发电磁法勘探可以根据地下的电导率和磁导率变化来推断地下铁矿体的分布和性质，因此在铁矿资源的开发中具有重要应用价值。
例如，某铁矿项目中，借助电磁法勘探技术确定了铁矿体的储量和分布，为矿山的开采方案提供了依据。
3. 钻石矿资源评价电磁法勘探可以通过测量地下的电磁响应信号来识别钻石矿体，对于钻石矿的评价和开发具有重要意义。
例如，在某钻石矿项目中，通过电磁法勘探技术获得了地下钻石矿体的精确位置和规模信息，为后续的开采工作提供了重要依据。
四、电磁法勘探在地下矿产资源开发中的优势和挑战电磁法勘探作为一种非侵入性、高分辨率、成本相对较低的勘探方法，具有以下优势：对不同矿产类型的适应性强、勘探效率高、勘探成本低等。
然而，由于地球的复杂性和地下介质的异质性，电磁法勘探在实际应用中也面临着一些挑战，如数据解释难度较大、勘探深度有限等。
利用电磁法勘探地下水资源分布
利用电磁法勘探地下水资源分布地下水资源对于人类的生活和生产具有重要意义。
在保障水资源的可持续利用方面，利用电磁法勘探地下水资源分布成为一种广泛应用的技术手段。
本文将介绍电磁法的基本原理、勘探方法和应用案例，以及该技术的优势和限制。
一、电磁法基本原理电磁法是通过测量地下介质对电磁场的响应，来推断地下水资源分布的一种非破坏性勘探方法。
其基本原理是根据地下电磁的物理特性，通过测量地下介质对电磁场的响应来推断地下水的存在和分布。
电磁法的基本原理主要包括两个方面。
第一，电磁法利用电磁场在地下介质中传播的特性来勘探地下水资源。
当电磁波在地下介质中传播时，会与地下介质相互作用，发生散射、反射和折射等现象。
通过测量电磁波在地下介质中的传播速度、能量衰减和相位差等参数，可以推断地下水的存在和分布。
第二，电磁法利用地下介质的电磁特性来勘探地下水资源。
地下介质对电磁场的响应主要表现为电阻率和介电常数的变化。
地下水的存在会导致地下介质的导电性和介电性发生变化，进而改变电磁波的传播特性。
通过测量地下介质的电阻率和介电常数的变化，可以推断地下水的分布和含水层的性质。
二、电磁法勘探方法电磁法的勘探方法多种多样，常用的包括直流电法、交流电法和地电磁法等。
这些方法各有特点，可以根据不同的地质环境和勘探需求来选择合适的方法。
直流电法是通过在地下埋设电极，将直流电流注入地下，然后测量地下各点的电位差来推断地下水资源分布。
直流电法具有精度高、解释成果直观等特点，适用于较小的勘探范围和较浅的地下水层。
交流电法是利用交流电源产生的高频电流，通过测量地下各点的电场强度和相对相位差来推断地下水资源分布。
交流电法具有勘探深度大、分辨率高等特点，适用于较深的地下水层和大范围的勘探区域。
地电磁法是利用人工产生的电磁场在地下介质中传播，并通过测量地下各点的电场和磁场来推断地下水资源分布。
地电磁法具有勘探深度大、勘探速度快等特点，适用于大范围的地下水资源分布勘探。
测绘技术中的电磁法勘探方法与应用技巧
测绘技术中的电磁法勘探方法与应用技巧测绘技术的发展已经深入到各个领域，其中电磁法勘探是一项重要的技术手段。
电磁法勘探能够通过测量地下电阻率的变化来探测地下结构，为地质、水文、环境等领域的研究提供了重要的工具。
本文将着重讨论电磁法勘探技术的方法与应用技巧。
电磁法勘探技术是通过测量地下的电磁场来了解地下的电阻率分布，从而推断地下结构的一种方法。
其原理是利用地下电离的水和矿物质对电场和磁场的吸收和散射作用，来达到对地下结构的识别和分析。
电磁法勘探可以分为瞬变电磁法和频率域电磁法两种方法。
瞬变电磁法是一种利用瞬变电磁场对地下的探测方法。
它是通过在地面上产生一个强烈的电流脉冲，然后测量脉冲电场和磁场在地下的响应，从而推断地下结构的电阻率分布。
瞬变电磁法的优点是能够提供高分辨率的地下结构图像，对较浅层的地下结构具有很好的探测效果。
频率域电磁法是一种根据测量地下电阻率和导电率频率依赖性的方法。
它是通过在地面上产生一个频率可变的电磁场，然后测量地下磁场随频率的变化，从而推断地下结构的电阻率和导电率。
频率域电磁法的优点是能够探测深层的地下结构，并且对不同类型的地下介质有很好的适应性。
在电磁法勘探实际应用中，有一些常见的技术问题需要注意。
首先，勘探区域的选择非常重要。
需要根据实际需要和勘探目标来确定勘探区域的范围和布点方式。
其次，测量仪器的选择和操作也非常关键。
不同的仪器有不同的特点和适用范围，需要根据具体情况来选择和使用。
此外，数据处理和解释也是电磁法勘探的核心环节。
需要结合勘探目标、地质条件和勘探数据来进行数据处理和解释，以获得准确的结果。
电磁法勘探在各个领域都有着广泛的应用。
在地质勘探中，它可以用于寻找矿产资源和地下水资源的分布。
通过测量地下电阻率的变化，可以判断地下是否存在矿产矿体或含水层，并更好地指导勘探和开发工作。
在水文勘探中，电磁法勘探可以用于揭示地下水系统的结构和运动规律，为地下水的管理和保护提供依据。
利用电磁法勘探地下矿产资源分布
利用电磁法勘探地下矿产资源分布地下矿产资源的勘探对于资源短缺的社会来说至关重要。
电磁法是一种常用的地球物理探测方法，通过测量地下电磁场的变化，可以获得关于地下矿产资源分布的信息。
本文将介绍电磁法勘探地下矿产资源分布的原理以及其在实际应用中的优势和局限性。
一、原理电磁法的原理基于地下物质对电磁场的响应。
当地下存在导电物质时，导电物质会对入射的电磁场产生吸收和反射。
根据电磁场的传播特性以及导电物质的导电性能，可以通过测量地下电磁场的变化来判断地下是否存在矿产资源。
二、测量方法电磁法勘探地下矿产资源分布可以分为大地电磁法和电磁发射法两种方法。
1. 大地电磁法大地电磁法是通过测量地下电磁场的变化来推断地下矿产资源。
这种方法通常是在地面上设置一对发射和接收线圈，通过发射电流产生的磁场和接收到的感应电压来推断地下物质的导电性能。
2. 电磁发射法电磁发射法是通过在地下埋放电磁发射装置发射电磁波，然后通过地面上的接收器接收地下反射的电磁波。
通过分析接收到的电磁波的特征，可以推断地下的矿产资源。
三、应用案例电磁法在地下矿产资源勘探中有着广泛的应用。
以下列举几个常见的应用案例。
1. 石油勘探电磁法可以用于石油勘探中，通过测量地下电磁场的变化来判断潜在的石油田分布以及油藏的属性。
这种方法可以帮助石油公司更好地规划钻井位置，提高勘探效率。
2. 煤矿勘探电磁法也可以应用于煤矿勘探中。
煤矿通常是导电物质，通过测量地下电磁场的变化可以推断地下煤矿的分布情况，帮助煤矿公司进行矿藏评估和开采规划。
3. 矿产勘探除了石油和煤矿，电磁法还可以应用于其他矿产资源的勘探。
例如，通过测量地下电磁场的变化可以获得关于金属矿床、铀矿床以及稀土矿床等矿产资源的分布信息。
四、优势与局限性电磁法勘探地下矿产资源分布具有以下优势和局限性。
1. 优势电磁法具有非侵入性和非破坏性的特点，不需要在地下进行钻探等破坏性操作。
同时，电磁法测量结果的解释和分析相对较为简单，可以快速获得地下矿产资源的分布信息。
大学电法课件重磁勘探
孙吴－嘉荫剖面地形起伏图 孙吴－嘉荫剖面布格重力异常图
径向平均对数功能谱曲线
去除区噪域声异后常的和布局格部异异常常和分噪离声图影响 孙吴－嘉荫剖面布格重力异常图
结晶基底图
选择界面两侧的平均密度差为0.5g/cm3 ，基底平均深度为2.1km进 行基底界面反演。根据反演的基底起伏情况，大致可将剖面划分为 8个隆起带和7个凹陷带。基底最深处213号点为4.901km。
磁铁矿 高
沉积岩 磁化率（k） 低
附：单位换算
（1）SI制 （2）CGSM制 （3）1高斯（Gs）＝10-3安/米(A/m) （4）1高斯（Gs）＝10-4韦/米2或特斯拉(Wb/m2或T)
2、磁力仪
磁力仪俗称“磁秤”、“伽玛仪” 两大类：
（1）机械式：刃口式、旋丝式 主要用于地面测量
（2）电磁式：磁通门式、核子旋进式、光泵式、超导磁力仪 主要用于航空磁测、海洋磁测和井中磁测
MCL-2型微机磁力仪野外观测
（1）粗测示意图
（2）精测示意图
4、推断解释
1）定性解释 确定异常体水平分布范围、异常强度。
1）几种简单形体的磁异常特征
（1）柱状体Za的曲线特征
在自然界中的火山颈、筒状体等均可看作为柱状体。在 北半球向北倾斜的柱状体基本上都是顺轴磁化，磁化方向 由柱顶指向柱底，即柱顶为负磁极，柱底为正磁极，其他 地方无磁极分布。
重力勘探和磁法勘探
另外两种利用天然场进行勘探的重要方法
1.重力勘探——密度差异 2.磁法勘探——磁性差异
特点：
1.利用天然场 2.主要利用异常介质结构的宏观特性 3.作业效率高 4.仪器设备精密
应用领域：水文、工程、环境、矿产、石油、天然气、
电磁法勘探技术解读与矿产勘探应用
电磁法勘探技术解读与矿产勘探应用1. 引言电磁法勘探技术作为一种非侵入式的地球物理勘探手段，在矿产勘探领域发挥着巨大的作用。
本文将介绍电磁法勘探技术的基本原理及其在矿产勘探中的应用。
2. 电磁法勘探技术的基本原理电磁法勘探技术基于电磁学原理，通过测量地下储集体对电磁场的响应来获取地下物质的信息。
其基本原理可概括为：电磁场激发源向地下发射电磁波，地下的储集体（如矿石、矿床）对电磁波产生响应，通过测量地面上的电磁场参数变化，可以推断地下储集体的类型、分布及性质。
3. 电磁法勘探技术在矿产勘探中的应用3.1 矿产资源勘探电磁法勘探技术在寻找矿床方面具有广泛的应用。
通过测量地下储集体对电磁场的响应，可以推测出矿床的存在及分布情况。
特别是对于隐藏较深的矿床，电磁法勘探技术成为一种高效、经济的手段。
3.2 矿床贫化程度评估矿床的贫化程度评估对于矿产资源的开发具有重要意义。
电磁法勘探技术可以通过测量电磁场的变化来判断矿床的矿化程度，为矿产资源的合理利用提供科学依据。
3.3 地下水资源勘探电磁法勘探技术在地下水资源勘探中也起到了重要的作用。
地下水的存在与分布在一定程度上与地下储集体的电磁响应有关，通过测量地下的电磁场参数变化可以推断地下水的情况，为地下水资源的合理开发提供参考。
4. 电磁法勘探技术的优势和挑战4.1 优势电磁法勘探技术具有非侵入式、高效、经济等优点。
相对于传统的钻探勘探手段，电磁法勘探技术无需进行地下开挖，节省了勘探成本，同时也降低了对自然环境的影响。
4.2 挑战电磁法勘探技术在应用中也面临一些挑战。
首先，电磁场的传播受到地下储集体的影响，因此不同地质构造下的电场响应会有所差异，需要根据勘探区域的特点进行相应调整。
其次，电磁法勘探数据的处理和解释需要专业知识和经验。
5. 结论电磁法勘探技术是一种在矿产勘探中应用广泛的地球物理勘探手段。
通过测量地下储集体对电磁场的响应，可以获得有关地下物质的信息，为矿产资源的勘探和合理利用提供科学依据。
采矿工程中电磁法勘探技术在资源评估中的应用
采矿工程中电磁法勘探技术在资源评估中的应用引言：随着工业化和城市化进程的不断推进，各种矿产资源的需求也不断增加。
在采矿工程中，准确地评估矿产资源的分布和储量，对于提高采矿效益和保护环境具有重要意义。
电磁法勘探技术作为一种非常有效的工具，被广泛应用于采矿工程中的资源评估工作。
本文将探讨电磁法勘探技术在采矿工程中资源评估中的应用，并介绍其原理、方法和优势。
一、电磁法勘探技术的原理和方法1.1 原理：电磁法勘探技术是基于地面电磁场的变化规律来识别和定量矿产资源的一种方法。
其基本原理是通过电磁感应现象，利用地下矿体的电磁特性与外加电磁场相互作用，产生规律的电磁信号，通过测量和分析这些信号的特征参数来推断地下矿体的存在、分布和性质。
1.2 方法：电磁法勘探技术主要通过电磁源激发地下电磁场和接收地下电磁场来获取信息，常用的方法包括电磁工作波法和自然电磁场法。
电磁工作波法通过在地面上布置发射机和接收机，利用电磁波的传播特性和地下储层的电磁特性来实现对矿体的识别和定量。
自然电磁场法主要通过对地下自然电磁场的测量和分析来探测地下矿体。
二、电磁法勘探技术在资源评估中的应用2.1 矿产资源勘探和储量评估：通过电磁法勘探技术可以快速、经济地获取大面积的地下信息。
在矿产资源勘探和储量评估中，可以利用电磁法勘探技术对地下矿体进行识别、定位和分析，从而帮助采矿工程师准确评估矿产资源的分布、储量和品质。
2.2 矿体定位和空间展示：电磁法勘探技术可以提供地下矿体的空间分布信息，通过对电磁信号的测量和分析，可以得到矿体的位置、深度、形态和大小。
利用这些信息，可以进行地下矿体的定位和空间展示，便于采矿工程师进行后续的开采规划和设计。
2.3 资源评估和开发效益分析：电磁法勘探技术可以帮助采矿工程师对矿产资源进行准确评估，从而预测开发过程中可能遇到的问题和挑战，提前探测开采工程的成功与否。
此外，通过对电磁信号的分析，还可以评估矿产资源的开发效益，从而制定合理的开发策略和决策。
电法和电磁法勘探
电法和电磁法勘探（包括航空、地面、井地和井间电法电磁法）在油气勘探中的应用电法勘探的研究可以追溯到19世纪初期福克斯在英国的康瓦尔铜矿上观察到天然电流场现象，当时仅限于科学研究。
一直到20世纪一方面为了适应工业发展的需要、促进矿产资源的开发，另一方面也是因为科学技术的进步，电法勘探方法才开始逐步应用到生产实际中。
这其中就包括在油气探测中的应用。
众所周之，在油气勘探中，从上世纪60 年代以来，地震方法始终占绝对的主导地位，起着不可替代的作用。
但是随着油气勘探工作的不断深入，勘探工区地表地质条件更加复杂（譬如在山地、高陡构造区、构造复杂区、火成岩覆盖区等），地震勘探的成本急剧上升，但是却难以取得较好的效果；而且未来油气勘探将会面临更加复杂的勘探难题，单一的物探方法显然难以达到勘探要求，这就需要我们搞多种方法的联合勘探。
而地下油气藏其实具备多种物理化学属性特征，在绝大多数地质情况下，含油气储层的电性特征是最为明显的。
与不含油气储层相比，含油气储层的电性参数可高出几倍以上；而相同情况下，含油气与不含油气储层的地震属性差异仅为10%左右。
所以说我们可以通过利用电法勘探来探测地下与油气藏存在有关的多种电性异常信息，这其中就包括电阻率异常以及自然极化与人工激发极化异常等等。
而且电法勘探方法相比较地震方法，还具有装备轻、成本低、效率高的特点。
因此，通过研究电法勘探方法找油并且将其与其它的物探、化探方法相结合不但对于提高预测油气的可靠性而且还包括提高油气钻探的成功率、同时对于解决非构造油气藏的勘探问题，扩大寻找油气的领域都有重大意义。
60年代刚开始主要立足电阻率的异常来进行油气藏探测，主要用到的方法是电阻率测深方法，这其中包括垂向直流电测深、大地电磁测深法以及远区的建场测深法等。
在60 年代末期则又提出利用激发极化异常来探测油气藏。
并且在进行激电法找油试验区的内外进行了专门的钻孔以及激发极化测井和取芯的矿物分析，结果证明在油藏的上覆的某些层段中存在极化率相对较高的、浸染的、次生黄铁矿化以及其它的金属硫化矿物，但是在油气藏的范围以外却缺乏这种现象。
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。
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4）可以对资料进行预处理并显示剖面曲线形态，脱机处理后 还可以自动绘制和打印各种成果图件；
5）与传统的电阻率法相比，明显具有成本低、效率高、获取 信息丰富、解释方便等优点，其勘探能力显著提高。
2.1.2 高密度电阻率法
图2-3 平行低阻脉 上联合剖面异常
第一节 高密度电阻率法
2.1.1 有关电法勘探的一些基本概念的回顾 (二) 对称剖面法
图2-4 对称剖面法电极装置示意图
第一节 高密度电阻率法
2.1.1 有关电法勘探的一些基本概念的回顾
(三) 中间梯度法
S
KUMN I
K
2
1 11 1
AM AN BM BN
均值、方差； 计算电极调整
系数； 视参数分级。
图2-21坝址左岸测线高密度电法反演断面图
四.高密度电阻率法的资料处理及正演模拟
(一)资料处理 2、比值换算方法 3、滤波处理方法，自己看看书，不讲。 4、资料处理系统简介(高密度电阻率法资料
处理程序框图见图2-22 )
(二)正演模拟(略)
图2-22 资料处理系统程序框图
(三)激发极化法
激发极化法在工程地球物理勘探中主要用于 寻找地下水。
1. 激发极化场的时间特性
图2-14 岩、矿石的充、放电曲线
(三)激发极化法
2. 激发极化场的频率特性
图2-15黄铁矿人工标本的激电频率特性曲线
(三)激发极化法
3.激发极化的测量参数
(1)视极化率（ s ）
((32))视衰频减散度率（（DP）s ）
第二章 工程电法与电磁法勘探
第一节 高密度电阻率法
2.1.1 有关电法勘探的一些基本概念的回顾
一.电剖面法 电剖面法是用以研究地电断面横向电性
变化的一类方法。此类方法一般采用固定的 电极距并使电极装置沿剖面移动，以观测一 定深度范围内视电阻率沿剖面的变化。根据 装置形式的不同，剖面法又分成联合剖面法、 对称剖面法和中间梯度法等。
图2-20 同一模型上方视电阻率参数及视比值参数T断面等值线图
(二)高密度电法系统结构
高密度电阻率法勘探系统一般由两步分组成： 1）数据采集系统：
包括：电极系、多芯电缆、电极转换开关、电测仪
2）资料实时处理系统：
该部分后面专门讲。
三. 高密度电阻率法的野外工作方法技术
野外工作
1、测区的选择和测网的布设
(1)测区的选择
(2)测网的布设
2、装置的选择和极距的确定
(1)装置的选择
(2)极距的确定
(3)导线敷设（简述）
(4)测点分布
高密度电阻率法的测量 系统
以重庆地质仪器厂 生产的高密度电法测量 系统为例介绍一下。
四.高密度电阻率法的资料处理及正演模拟
(一)资料处理 1、统计处理方法 滑动平均； 计算统计参数：
由此可见，对于该深 度范围内的地质体， 在地表用五极纵轴测 深法进行观测所获得 的电位异常将比采用 对称四极测深法的观 测值要大得多。
图2-7 电流密度随深度的变化 (虚线:五级纵轴测深;实线:对称四极测深)
五极纵轴测深曲线的空间分布
图2-8 五 极纵轴测 深曲线
五极纵轴测深的应用实例
图2-9 柳州三 水源五极纵轴 测深成果图
二.高密度电阻率法的基本原理及系统结构 (一)基本原理
图2-16 高密度电阻率法勘探系统结构示意图
1.三电位电极系
三电位电极系 是将等间距的 对称四极（温 纳）、偶极及 微分装置按一 定的方式组合 所构成的一种 测量系统。
图2-17 三电位电极系 点距x=1m, 极距a=2x， 隔离系数n=2
五.高密度电阻率法资料的反演
(一)左迪法简介 左迪法的基本思想：先假定地层的层数
与实测曲线上的点数一样多。在初始模型中， 第一层的电阻率就采用实测曲线上的第一个 视电阻率，第二层采用实测曲线上的第二个 点的视电阻率，整条曲线依此类推。每一层 的平均深度采用测得相应视电阻率的电极距 再乘以某一常数。(见图2-23)
第一节 高密度电阻率法
2.1.1 有关电法勘探的一些基本概念的回顾 三.其它电探方法 (一)充电法
图2-10 充电法原理示意图
充电法实际应用
图2-11 充电法测定地下水的流速、流向 图2-12 充电法追索地下暗河
(二)自然电场法
图2-13 用自然电场法确定地下水与地表水的补给关系 (a)地下水补给地表水；（b）地表水补给地下水
(一)左迪法简介
1—实测数据； 2—初始分层； 3—模型曲线； 4—改正后分层； 5—最终分层.
图2-23 电测深曲线佐迪反演示意图
五.高密度电阻率法资料的反演
(二)高密度电阻率资料的层析成像 思路：输入地形参数，所测剖面的网格
化，然后用2.5维有限元法作正演计算求 拟断面的理论电阻率值，得到理论拟断面。 将理论拟断面与实测数据比较，用左迪法 的思想调整该模型每个网格单元的电阻率， 整个过程交替重复直至二者的均方根误差 降至预定水平。
第一节 高密度电阻率法
2.1.1 有关电法勘探的一些基本概念的回顾
(一) 联合剖面法 1.基本原理
第一节 高密度电阻率法
2.1.1 有关电法勘探的一些基本概念的回顾
(一) 联合剖面法 2.联合剖面法的干扰分析及校正 (1)比值参数的概念及应用
图2-2 直立低阻脉上联合剖 面视电阻率曲线及入曲线
2.视参数及其特点
(1)视电阻率参数
根据上述三电位电极系的概念，显然其视电
阻率参数及其计算公式依次为：
s
2a
U I
s
6aU
I
s
3a U
I
图2-18 高密度电阻率法测点分布示意图
2.视参数及其特点
(2)视比值参数
A s
(
i
)
(i, i 1)
B s
(
i
)
A s
(i
1)
B s
(i
1)
图2-19在同一地电模型上方视电阻率参数及视比值参数的断面等值线图
4. 激发极化法在水文地质调查中的应用(例) (1)用视极化率判别水异常 (2)用二次场衰减特性找水
2.1.2 高密度电阻率法
一. 高密度电法的特点: 1）其电极的布设使一次完成的，这不仅减少了因电极设置而
引起的故障和干扰，而且为野外数据的快速自动采集提供 了条件；
2）观测的密度大，且可以进行多种电极排列方式的扫描测量， 故可获得丰富的关于地电断面结构特征的信息；
第一节 高密度电阻率法
2.1.1 有关电法勘探的一些基本概念的回顾
二.电测深法 (一)对称四极电测深法 (二)三极测深法 (三)环形测深法(见图2-5) (四)五极纵轴测深法(见图2-6)
图2-5 环形测深极形图
(四)五极纵轴测深法基本原理
图2-6 五极纵轴测深电极排列示意图
五极纵轴测深与对称四极测深的比较