电测深法ppt
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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
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。
《电阻率测深法》课件
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电阻率测深法的数学模型
电阻率测深法的基本公式
基于电场理论和电路原理，通过测量不同电极间距下的电阻值，推 算出地下岩层的电阻率分布。
数据处理方法
对实测数据进行整理、滤波、反演等处理，提取地下地质信息。
深度推断方法
根据地下岩层的电导率差异，结合已知的地球物理参数和地质资料 ，推断地下不同深度岩层的分布和性质。
电流
02
电荷的定向移动形成电流，单位时间内通过导体横截面的电荷
量称为电流强度，简称电流。
电压
03
电场中任意两点间的电位差称为电压。
电阻率测深法的物理基础
电阻
表示物质导电性能的物理量，与导体的长度 、截面积、材料性质和温度有关。
电导率
电阻率的倒数，表示物质导电能力的物理量 。
电场强度
电场中某点的电场力与单位电荷量的比值， 表示电场强弱的物理量。
局限性
精度问题
由于受到地形、土壤湿度等多种因素的 影响，电阻率测深法的精度有时可能不
够高。
复杂地形的影响
在复杂地形地区，电阻率测深法的结 果可能受到地形起伏的影响，需要进
行校正。
深度限制
该方法的探测深度受到电极间距的限 制，对于深层地下结构的探测可能存 在困难。
数据处理难度
电阻率测深法得到的数据量较大，需 要专业的软件和人员进行处理和分析 。
数据处理
对采集的数据进行预处理，包括数据筛选、异常值剔除、数据格式转换等，为后续解释和反演提供准确的基础数 据。
结果解释与反演
结果解释
根据测量结果，结合地质资料和相关 理论，对测量结果进行解释，识别地 下地质体的分布、性质和规模。
反演计算
电测深法
·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
·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
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
垂向电测深(野外工作方法)ppt课件
电 测 深 野 外 工 作方 法与技术
中国矿业大学
主要内容
电阻率法的仪器装备 野外工作方法与技术
2006.5
.
电阻率法的仪器装备
一、电阻率法的仪器原理
1、仪器要求
在电阻率法的野外工作中，实际上是通过测量MN电极间
的电位差 及U供MN电回路的电流I，然后利用视电阻率公式
来计算各s 点K的 视UIM电N阻率。
⑥ 法国B.R.G.M公司制造的SYSCAL R2
2006.5
.
电阻率法的仪器装备
一、电阻率法的仪器原理
2、仪器设备
2006.5
日本OYO. 公司的MODEL-2116型电法仪
电阻率法的仪器装备
一、电阻率法的仪器原理
2、仪器设备
2006.5
德国D.MT公司的RESECS/RESITOMO
电阻率法的仪器装备
一、电阻率法的仪器原理
2、仪器设备
2006.5
.
野外工作方法与技术
一、测区和测网的密度
测区→→测线→→测点
为完整反映出所研究的地质对象，应使测区范围大于勘探对象 的分布范围，特别是应当尽量将与勘探对象有直接关系的区域 性构造包括到测区的范围以内，以便有利于为地质解释提供已 知的地质信息。
对于某些地质情况比较清楚的地段，特别是有钻孔和露头分布 的区段，应尽量包括到测区范围内，或使测线延长至露头区， 以20便06.5为地质解释提供必要的电性. 参数和已知资料。
② 中国地质大学（武汉）物探系的GMD-2型分布式高密度电法仪；
③ 重庆地质仪器厂的DUK-3智能高密度电法测量系统；
④ 重庆奔腾数控技术研究所的WGMD-1型高密度电阻率测量系统；
⑤ 北京地质仪器厂的DUM-2高密度电阻率仪；
中国矿业大学
主要内容
电阻率法的仪器装备 野外工作方法与技术
2006.5
.
电阻率法的仪器装备
一、电阻率法的仪器原理
1、仪器要求
在电阻率法的野外工作中，实际上是通过测量MN电极间
的电位差 及U供MN电回路的电流I，然后利用视电阻率公式
来计算各s 点K的 视UIM电N阻率。
⑥ 法国B.R.G.M公司制造的SYSCAL R2
2006.5
.
电阻率法的仪器装备
一、电阻率法的仪器原理
2、仪器设备
2006.5
日本OYO. 公司的MODEL-2116型电法仪
电阻率法的仪器装备
一、电阻率法的仪器原理
2、仪器设备
2006.5
德国D.MT公司的RESECS/RESITOMO
电阻率法的仪器装备
一、电阻率法的仪器原理
2、仪器设备
2006.5
.
野外工作方法与技术
一、测区和测网的密度
测区→→测线→→测点
为完整反映出所研究的地质对象，应使测区范围大于勘探对象 的分布范围，特别是应当尽量将与勘探对象有直接关系的区域 性构造包括到测区的范围以内，以便有利于为地质解释提供已 知的地质信息。
对于某些地质情况比较清楚的地段，特别是有钻孔和露头分布 的区段，应尽量包括到测区范围内，或使测线延长至露头区， 以20便06.5为地质解释提供必要的电性. 参数和已知资料。
② 中国地质大学（武汉）物探系的GMD-2型分布式高密度电法仪；
③ 重庆地质仪器厂的DUK-3智能高密度电法测量系统；
④ 重庆奔腾数控技术研究所的WGMD-1型高密度电阻率测量系统；
⑤ 北京地质仪器厂的DUM-2高密度电阻率仪；
物探 电测深法共73页
40、人类法律，事物有规律，这是不 容忽视 的。— —爱献 生
谢谢！
36、自己的鞋子，自己知道紧在哪里。——西班牙
37、我们唯一不会改正的缺点是软弱。——拉罗什福科
物探 电测深法
36、如果我们国家的法律中只有某种 神灵， 而不是 殚精竭 虑将神 灵揉进 宪法， 总体上 来说， 法律就 会更好 。—— 马克·吐 温 37、纲纪废弃之日，便是暴政兴起之 时。— —威·皮 物特
38、若是没有公众舆论的支持，法律 是丝毫 没有力 量的。 ——菲 力普斯 39、一个判例造出另一个判例，它们 迅速累 聚，进 而变成 法律。 ——朱 尼厄斯
xiexie! 38、我这个人走得很慢，但是我从不后退。——亚伯拉罕·林肯
39、勿问成ห้องสมุดไป่ตู้的秘诀为何，且尽全力做你应该做的事吧。——美华纳
40、学而不思则罔，思而不学则殆。——孔子
谢谢！
36、自己的鞋子，自己知道紧在哪里。——西班牙
37、我们唯一不会改正的缺点是软弱。——拉罗什福科
物探 电测深法
36、如果我们国家的法律中只有某种 神灵， 而不是 殚精竭 虑将神 灵揉进 宪法， 总体上 来说， 法律就 会更好 。—— 马克·吐 温 37、纲纪废弃之日，便是暴政兴起之 时。— —威·皮 物特
38、若是没有公众舆论的支持，法律 是丝毫 没有力 量的。 ——菲 力普斯 39、一个判例造出另一个判例，它们 迅速累 聚，进 而变成 法律。 ——朱 尼厄斯
xiexie! 38、我这个人走得很慢，但是我从不后退。——亚伯拉罕·林肯
39、勿问成ห้องสมุดไป่ตู้的秘诀为何，且尽全力做你应该做的事吧。——美华纳
40、学而不思则罔，思而不学则殆。——孔子
物探课件直流电测深法共38页文档
就越加自命不凡。——邓拓 12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。——爱尔兰 13、知人者智，自知者明。胜人者有力，自胜者强。——老子 14、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。——歌德 15、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。——迈克尔·F·斯特利
物探课件直流电测深法
11、获得的成功越大，就越令人高兴 。野心 是使人 勤奋的 原因， 节制使 人枯萎 。 12、不问收获，只问耕耘。如同种树 ，先有 根茎， 再有枝 叶，尔 后花实 ，好好 劳动， 不要想 太多， 那样只 会使人 胆孝懒 惰，因 为不实 践，甚 至不接 触社会 ，难道 你是野 人。(名 言网) 13、不怕，不悔(虽然只有四个字，但 常看常 新。 14、我在心里默默地为每一个人祝福 。我爱 自己， 我用清 洁与节 制来珍 惜我的 身体， 我用智 慧和知 识充实 我的头 脑。 15、这世上的一切都借希望而完成。 农夫不 会播下 一粒玉 米，如 果他不 曾希望 它长成 种籽； 单身汉 不会娶 妻，如 果他不 曾希望 有小孩 ；商人 或手艺 人不会 工作， 如果他 不曾希 望因此 而有收 益。-- 马钉路 德。
物探课件直流电测深法
11、获得的成功越大，就越令人高兴 。野心 是使人 勤奋的 原因， 节制使 人枯萎 。 12、不问收获，只问耕耘。如同种树 ，先有 根茎， 再有枝 叶，尔 后花实 ，好好 劳动， 不要想 太多， 那样只 会使人 胆孝懒 惰，因 为不实 践，甚 至不接 触社会 ，难道 你是野 人。(名 言网) 13、不怕，不悔(虽然只有四个字，但 常看常 新。 14、我在心里默默地为每一个人祝福 。我爱 自己， 我用清 洁与节 制来珍 惜我的 身体， 我用智 慧和知 识充实 我的头 脑。 15、这世上的一切都借希望而完成。 农夫不 会播下 一粒玉 米，如 果他不 曾希望 它长成 种籽； 单身汉 不会娶 妻，如 果他不 曾希望 有小孩 ；商人 或手艺 人不会 工作， 如果他 不曾希 望因此 而有收 益。-- 马钉路 德。
电测深法PPT
电测深的资料解释一般包括定性解释和
定量解释两个阶段，定性解释可以给出测区
内电性层的分布及其与地质构造的关系，定
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。
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 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。
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。
某岩溶区视电 阻率等值线图
右图为某岩溶区 AB/2=l00m的s等值线 平面图，由图可见，地 表的岩溶塌陷部分正好 位于低阻等值线的圈闭 范围内。据此可以推 测，深部岩溶发育范围 较地表塌陷区大，而且 深部溶洞的地表投影基 本与 s低阻等值线形状 一致。
（a）G型量板；（b）D型量板
（3）二层量板的应用 利用二层量板解释二层曲线的方法步骤可 归结为：
① 根据实测电测深曲线选择二层理论量板 （G或D）。 ② 将绘有实测曲线的透明双对数坐标纸置 于二层量板上，保持坐标轴平行，移动 实测曲线使之与某一条理论曲线重合或 介于某两条理论曲线之间。
用两层量板解释二层电测深曲线
AB s f ( 1 , h1 , 2 , ) 2
为减少理论曲线数目，又便于实际应用， 在绘制理论曲线时，视电阻率均以1为单位， 而层厚度及极距AB/2均以h1为单位，于是以 上函数关系可写成
s 2 AB f( , ) 1 1 2h1
(7.2.4)
s 2 AB f( , ) 1 1 2h1
定量解释两个阶段，定性解释可以给出测区
内电性层的分布及其与地质构造的关系，定
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。
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 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。
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。
某岩溶区视电 阻率等值线图
右图为某岩溶区 AB/2=l00m的s等值线 平面图，由图可见，地 表的岩溶塌陷部分正好 位于低阻等值线的圈闭 范围内。据此可以推 测，深部岩溶发育范围 较地表塌陷区大，而且 深部溶洞的地表投影基 本与 s低阻等值线形状 一致。
（a）G型量板；（b）D型量板
（3）二层量板的应用 利用二层量板解释二层曲线的方法步骤可 归结为：
① 根据实测电测深曲线选择二层理论量板 （G或D）。 ② 将绘有实测曲线的透明双对数坐标纸置 于二层量板上，保持坐标轴平行，移动 实测曲线使之与某一条理论曲线重合或 介于某两条理论曲线之间。
用两层量板解释二层电测深曲线
AB s f ( 1 , h1 , 2 , ) 2
为减少理论曲线数目，又便于实际应用， 在绘制理论曲线时，视电阻率均以1为单位， 而层厚度及极距AB/2均以h1为单位，于是以 上函数关系可写成
s 2 AB f( , ) 1 1 2h1
(7.2.4)
s 2 AB f( , ) 1 1 2h1
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。
电阻率测深法 PPT
电阻率测深法
§1.4电阻率测深法
通过在测点上固定MN，逐次改变供电极距，以
扩大人工外电流场的有效作用空间，观测到主要以
地下垂向电阻率分布为特征的变化情况，分析
s
~
AB 2
的电阻率测深曲线，达到探测地下垂向地
体分布的目的。
该方法基于地表水平、地下水平成层、层内介 质导电性均匀各向同性的地电模型。
它是目前正演理论和反演理论最完善的电法勘 探方法。
J 0 (mr )
k 0
1k
1
k ! k
1
mr 2
2k
lim
mr 0
Y0
(mr
)
:
2 ln mr c
2
Z (z) E(m)emz F (m)emz
通解
考虑到
Y0 (mr )
mr0
(ln
2
mr 2
c)
U
[
0
A(m)emz
B(m)emz
]J 0
(mr
)dm
U1
U0
U
ห้องสมุดไป่ตู้
c1 R
一.水平层状地电条件下的点电流场
1. 边值问题
鉴于点源场对水平层状介质 的轴对称性，引入柱坐标系的电 位为U（r,z）,场源A点以外的边 值问题为：
2U1 r 2
1 r
U1 r
2U1 z 2
2I ( p
A)
U 0 1 z2 r 2
U1 Z
Z 0
0
U1
I1 C1 2 R z2 r2 0 R
n=2
其中
n=3 其中
二.视电阻率函数、电阻率转换函数 及其递推关系
（1）ρs表达式与电阻率转换函数
§1.4电阻率测深法
通过在测点上固定MN，逐次改变供电极距，以
扩大人工外电流场的有效作用空间，观测到主要以
地下垂向电阻率分布为特征的变化情况，分析
s
~
AB 2
的电阻率测深曲线，达到探测地下垂向地
体分布的目的。
该方法基于地表水平、地下水平成层、层内介 质导电性均匀各向同性的地电模型。
它是目前正演理论和反演理论最完善的电法勘 探方法。
J 0 (mr )
k 0
1k
1
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1
mr 2
2k
lim
mr 0
Y0
(mr
)
:
2 ln mr c
2
Z (z) E(m)emz F (m)emz
通解
考虑到
Y0 (mr )
mr0
(ln
2
mr 2
c)
U
[
0
A(m)emz
B(m)emz
]J 0
(mr
)dm
U1
U0
U
ห้องสมุดไป่ตู้
c1 R
一.水平层状地电条件下的点电流场
1. 边值问题
鉴于点源场对水平层状介质 的轴对称性，引入柱坐标系的电 位为U（r,z）,场源A点以外的边 值问题为：
2U1 r 2
1 r
U1 r
2U1 z 2
2I ( p
A)
U 0 1 z2 r 2
U1 Z
Z 0
0
U1
I1 C1 2 R z2 r2 0 R
n=2
其中
n=3 其中
二.视电阻率函数、电阻率转换函数 及其递推关系
（1）ρs表达式与电阻率转换函数
物探课件直流电测深法共38页文档
物探课件直流电测深法
11、获得的成功越大，就越令人高兴 。野心 是使人 勤奋的 原因， 节制使 人枯萎 。 12、不问收获，只问耕耘。如同种树 ，先有 根茎， 再有枝 叶，尔 后花实 ，好好 劳动， 不要想 太多， 那样只 会使人 胆孝懒 惰，因 为不实 践，甚 至不接 触社会 ，难道 你是野 人。(名 言网) 13、不怕，不悔(虽然只有四个字，但 常看常 新。 14、我在心里默默地为每一个人祝福 。我爱 自己， 我用清 洁与节 制来珍 惜我的 身体， 我用智 慧和知 识充实 我的头 脑。 15、这世上的一切都借希望而完成。 农夫不 会播下 一粒玉 米，如 果他不 曾希望 它长成 种籽； 单身汉 不会娶 妻，如 果他不 曾希望 有小孩 ；商人 或手艺 人不会 工作， 如果他 不曾希 望因此 而有收 益。-- 马钉路 德。
拉
60、生活的道路一旦选定，就要勇敢地 走过 去和未 来文化 生活的 源泉。 ——库 法耶夫 57、生命不可能有两次，但许多人连一 次也不 善于度 过。— —吕凯 特 58、问渠哪得清如许，为有源头活水来 。—— 朱熹 59、我的努力求学没有得到别的好处， 只不过 是愈来 愈发觉 自己的 无知。 ——笛 卡儿
11、获得的成功越大，就越令人高兴 。野心 是使人 勤奋的 原因， 节制使 人枯萎 。 12、不问收获，只问耕耘。如同种树 ，先有 根茎， 再有枝 叶，尔 后花实 ，好好 劳动， 不要想 太多， 那样只 会使人 胆孝懒 惰，因 为不实 践，甚 至不接 触社会 ，难道 你是野 人。(名 言网) 13、不怕，不悔(虽然只有四个字，但 常看常 新。 14、我在心里默默地为每一个人祝福 。我爱 自己， 我用清 洁与节 制来珍 惜我的 身体， 我用智 慧和知 识充实 我的头 脑。 15、这世上的一切都借希望而完成。 农夫不 会播下 一粒玉 米，如 果他不 曾希望 它长成 种籽； 单身汉 不会娶 妻，如 果他不 曾希望 有小孩 ；商人 或手艺 人不会 工作， 如果他 不曾希 望因此 而有收 益。-- 马钉路 德。
拉
60、生活的道路一旦选定，就要勇敢地 走过 去和未 来文化 生活的 源泉。 ——库 法耶夫 57、生命不可能有两次，但许多人连一 次也不 善于度 过。— —吕凯 特 58、问渠哪得清如许，为有源头活水来 。—— 朱熹 59、我的努力求学没有得到别的好处， 只不过 是愈来 愈发觉 自己的 无知。 ——笛 卡儿
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二、高密度电阻率法的基本原理和工作方法
1.主机 2.转换开关
3.电池
4.电极 5.电缆线
工作装置示意图
温纳装置AMNB
na na na
偶极装置ABMN
na
na
na
微分装置AMBN
na
na
na
联剖正装置AMN
na
na
B极接无穷远
固 定 断 面 扫 面 测 量 装 置
联剖反装置MNB
na
na
A极接无穷远
1、高密度电法的特点 ①地电信息丰富 ②数据采集和记录实现了自动化 ③解释方便且勘探能力高 ④工作效率高、成本低
一、高密度电阻率法的特点、应用范围
2、高密度电阻率法的应用范围
主要应用： ①隧道病害探测 ②建筑物基础检测 ③堤坝管涌探测 ④岩溶勘查 ⑤煤田采空区 ⑥地下古墓探测等工程勘查方面
-AB/2(m)
-20 -25 -30 -35 -40 -45
(a)原始视电阻率数据等值线图
5 0 -5 -10 -15 15 25 35 45 55 65 75 85 95 105 115
Depth(m)
-20 -25 -30 -35 -40 -45
(b)反演电阻率数据等值线图
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
M a
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
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 a M
Elevation / m
0 -20 -40 -60 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50
10Ω.m
测 点 号
-50
-100
50
100
150
200
250
0
-50
50
100
150
200
250
（3）模型三：温纳装置 视电阻率断面
-10
-AB/2(m)
-20 -30 -40
20
40
60
80
100
电阻率反演断面
Depth(m)
-5 -15 -25 20 40 60 80 100
（4）实例一：施伦贝尔装置（岩溶勘查）
桩 号 (m) 595 -15 615 635 655 675 695 715 735 755 775 795 815 835 855
在730号点经钻孔验证： 0－9.8m为粘土； 9.8－15.2m为白云质灰岩； 15.2－18.6m为含砾粘土， 18.6－72.8m为白云质灰岩，
（5）实例二：二极装置（古城墙勘查）
-5
视电阻率断面
-AB/2
-10
-15
5
10
15
20
25
30
35
40
0
-5
反演断面
Depth(m)
-10
-15
5
10
15
20
25
30
35
（6）实例三（矿产勘查）
-50
实测视电阻率断面
-100
-150
-200
50
100
150
200
250
300
350
400
450
500
110
-AB/2(m)
-20
-30
-40
10
20
30
40
50
60 position(m)
70
80
90
100
110
温纳装置视电阻率等值线图
-10
(c)等比离散波数
2、反演——最小二乘法
目标函数：
Wd (Δd J m) Wm (m mb m)
通常的最小二乘法 先验信息项
A：供电电极 M：测量电极 N：剖面号 a：点 距
滚动线号
高密度电阻率法
一、高密度电阻率法的特点、应用范围 二、高密度电阻率发的基本原理和工作方法 三、高密度电阻率法的工作流程 四、数据处理与解释
三、高密度电阻率法的工作流程
1、工作流程 选 择 装 置 设 置 点 距 原 始 数 据 采 集 修 饰 性 数 据 处 理 实 质 性 数 据 处 理 地 质 推 断 解 释
-AB/2(m)
-25 -35 -45 -55 -65 -75 -85 -95 (a)实测视电阻率断面
其中67.3－73.6m为溶洞。
0 -10 -20
桩 号 (m) 595 615 635 655 675 695 715 735 755 775 795 815 835 855
Depth(m)
-30 -40 -50 -60 -70 -80 (c)非均匀初始模型的反演结果
电法勘探——传导类电法
一、电阻率法的基础知识 二、电测剖面法 三、电测深法 四、充电法 五、自然电场法 六、激发极化法 高密度电阻率法
高密度电阻率法
一、高密度电阻率法的特点、应用范围 二、高密度电阻率发的基本原理和工作方法 三、高密度电阻率法的工作流程 四、数据处理与解释
一、高密度电阻率法的特点、应用范围
反演：根据获取与物性参数有关的数据，反
推地下介质物性参数的空间分布信息，这
个数学或物理实现过程，就被成为反演。
1、正演——有限元法
(a)正演模型
10m
-10
10
Depth(m)
14m
10
-20
-30
100
-40
(b)最优化离散波数
10
-10
20
30
40
50
60 position(m)
70
80
90
100
高密度电阻率法
一、高密度电阻率法的特点、应用范围 二、高密度电阻率发的基本原理和工作方法 三、高密度电阻率法的工作流程 四、数据处理与解释
二、高密度电阻率法的基本原理和工作方法
1、基本原理
高密度电阻率法属于常规电阻率法，就其原理而言，与常 规电阻率法完全相同，仍然以岩、矿石的电性差异为基础，通 过观测和研究人工建立的地下稳定电场的分布规律来解决水文、 环境和工程地质问题的。
实地探测阶段
数据处理阶段
成果应用阶段
2、排列的合理设计
电极的排列长度和点距的大小直接影响着高密度电
法对地下目标物的勘探能力，点距越小对目标体的
探测精度相对越高，但是如果电极数不变，随着点 距的减小，排列长度也相应减小，从而也减小了探 测深度，影响了对埋深较大的异常体的探测能力。
点距选择：探测深度D的1/10～1/15 探测方案：排列长度、探测深度、数据断面及探测区 域之间的对应关系
200
500
800
1100
1400
1700
2000
2300
2600
电阻率二维反演断面
400
350
300
250
50
100
150
200
250
300
350
400
4505001251021
45
96
204
437
935 1999
（7）实例四：温纳装置（路基勘查）
1110 -5 -10 -15 1120 1130 1140 1150 1160 1170 1180 1190 1200 1210 1220
2 2
3、算 例
（1）模型一：温纳装置
-10
视电阻率断面
-AB/2(M)
-20 -30 -40
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
电阻率反演断面
0 -5 -10 -15 -20 -25 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110
Depth(m)
（2）模型二：偶极装置 （起伏地形）
排列长度
探测深度D
探测区域
高密度电阻率法
一、高密度电阻率法的特点、应用范围 二、高密度电阻率发的基本原理和工作方法 三、高密度电阻率法的工作流程 四、数据处理与解释
四、数据处理与解释
正演：已知地下介质物性参数的空间分布信 息，获取与物性参数有关的数据，这个数 学或物理实现过程，就被成为正演。