电法原理复习重点杨哥一次修改版

2014年版电(磁)法原理复习重点

一、名词解释：

0.电法勘探：以岩矿石的导电性、电化学活动性、介电性和导磁性为物质

基础，使用专门的仪器设备、观测地壳周围的物理场变化进而达到解决

地质问题的一种物探方法。

1.地电断面：按照电阻率差异来划分的地质断面。

2.电阻率：表征某种物质导电性的参数，国际单位制中定义为电流流过每

边长度为一米的立方体均匀物质所遇到的电阻值。

3.视电阻率：在地下岩石电性分布不均匀(同时赋存有两种或两种以上导

电性不同的岩石或矿石)或地表起伏不平的情况下，若仍按测定均匀水平

大地电阻率的方法计算的结果称之为视电阻率。

I U k MN S ∆=ρ or 2

s 1H E ωμρ= 4.平均电阻率：表示层状岩石的平均导电性t n m ρρρ∙=

5.各向异性系数：表征层状岩石的各向异性程度 （Ps ：沿层理方向的电阻率ρt 垂直于层理方向的 ρn ）

6.自然极化：由不同地质体接触处的电荷自然产生的(表面极化)或由岩石

的固相骨架与充满空隙空间的液相接触处的电荷自然产生的(两相介质

的体极化)

7.人工极化

：是在人工电场作用下产生的极化

• 8.偶极剖面的正交特性：对板状体情况而言，电阻率不同和产状呈正交，

而异常形态、特点和分布规律 相同的现象被称为偶极剖面法异常的“正

交特性”。

9.波阻抗：波阻抗是介质对电磁波传播的一种物理特性，据此特性有可

能确定介质的电阻率和磁导率。

• Z E ｘ/H ｙ=-i ωμ/k 1

Z E ｙ/H ｘ=i ωμ/k 1 ωμσi k =1 ρσ1

=

9.平面电磁波：在每个固定的时刻波的相位波前是个水平面的电磁波,简单说，

就是电场E 和磁场H 在波的传播中位于同－个平面上，并且E 和H 都与

传播方向相垂直。

10.电阻率的饱和效应：即使导电性差异再增大，电阻率异常也不会再有明显的

增加，人们将这种现象称为视电阻率异常的饱和效应。

11.互换原理：收发线圈互换位置，相对状态不变，观测的异常数值相同

12.椭圆极化：由于一次场和二次场在观测点上的空间方向不同，幅值不

同，相位不同，而它们的频率相同，所以这两种场合成结果必然形成椭

圆，即总磁场(或总电场)矢量端点随时间变化的轨迹为椭圆，我们将这个

总场称为椭圆极化场。

13.S 等值性：三层电测深H 、A 型曲线中，当1ρ、1h 和3ρ相同时，在一

t n ρρλ=

定范围内按比例改变2h 和2ρ，保持2S 值不变，导致不同的地电断面对应

形状几乎相同的S ρ电测深曲线。可以外推到n 层电测深曲线，只要s 不

变，S ρ电测深曲线形状就不变。

14.T 等值性：三层电测深的K 、Q 型曲线中，当1ρ、1h 和3ρ相同时，只

要保持2T 值不变，虽然层参数 2h 和2ρ不同，但对应的三层曲线几乎一

样。可以外推到n 层电测深曲线，只要T 不变，S ρ电测深曲线形状就不

变。

15.面极化：激发极化均发生在极化体与围岩溶液的界面上，如致密的金属矿或石

墨矿属于此类。

16.体极化：极化单元(指微小的金属矿物、石墨或岩 石颗粒)呈体分布于

整个极化体内，如浸染状金属矿石和矿化、石墨化岩石以及离子导电岩

石均属这一类。

17.极化率：表征体极化岩、矿石的激电性质参数

()00100)

(2),(⨯∆∆=T U t U t T η • 为简单起见，我们将长时间供电(T → ∞，即充电达饱和)和断电瞬间(t →0)η（∞，０）定义为极化率 ，记为

η

18.频散率：描述交流激电特性的参数

fG fG

fD G D U U U f f P ∆∆-∆=),(

参数P(f Ｄ， f Ｇ)为电场幅值在f Ｄ， f Ｇ两频率间的相对变化 ，称为频散

率，以百分数表示。

19.同线装置：发、收线框 在同一条测线上

20.旁线装置：发、收线框分别在两条测线同号点上

21.穿透深度：在均匀介质中，平面波沿 Z 轴方向前进振幅衰减为地表（z ＝0）

值的1/e 倍时的距离，称为趋肤深度，又称为穿透深度。)(5031m f b ρδ≈=

22.波数：亥姆霍兹方程 022=+∇E k E 022=+∇H k H 中系数k 为波

数，描述波的传播特性，反映电磁波在传播时，振幅衰减程度和波长缩

或 k=a+bi

b ：是说明波传播单位距离衰减程度的常数，称为电磁波的衰减常数 a ：表示波传播单位距离相位的滞后，称为波的相位常数。

p=｜ｋ１p<<1“近区”p>>1“远区”。

23.近区：近区指的是收—发距很小或频率很低(或波长很长)的范围;

24.远区：远区指的是收—发距很大或频率很高(或波长很短)的范围。

25.等效电阻率：发生体极化效应时，极化体对极化总场的电阻率。

二、简述、绘图题和计算题

1、到目前为止，电法勘查利用了岩、矿石的哪些电学性质?其表征参数是什么?简要分析 影响这些参数的主要因素有哪些?

答：导电性、电化学活动性、介电性、导磁性。

导电性参数为电阻率（ρ）：岩、矿石的组成矿物及所含水的导电性、含量、结构、

构造及其相互作用、温度和压力。

电化学活动性参数为极化率(η)：观测时的充放电时间、电子导电矿物的含量和岩、

矿石的结构、构造。

介电性参数为介电常数（ε）：岩、矿石的组成矿物及其含水性。

导磁性参数为介质的磁导率（μ）：岩石磁性矿物含量、颗粒大小、结构、温度、压力。

2、*简述岩、矿石电阻率与温度的关系。

电子导电矿物或矿石的电阻率随温度增高而上升；离子导电岩石的电阻率随温度增高 而降低 。

3、*简述岩矿石电阻值变化的一般规律。

岩石的孔隙度减小，ρ减小；化学沉积岩电阻率最高；地质年代越老，由于岩石的致 密程度越高，孔隙度和储水能力越低，故电阻率越低。

4、*简述岩石和矿石的激发极化特性。

某些岩石和矿石在特定的自然条件下，在岩石产生的各种物理化学作用下，岩石可 以形成面电荷与体电荷。岩石的这一性质称为岩石极化。

5、*简述影响岩、矿石极化率的主要因素。

与观测的充放电时间有关，还与岩矿石的成分、含量、结构及含水性等多种因素有 关。

6、*简述电磁波在导电介质中的传播性质。

振幅衰减、波长比空气短、传播系数K 概括了这一点：反应了电磁波振幅的衰减、 以及波长的缩短情况。

7、*均匀大地及岩矿石电阻率的测定方法及原理

通过地面 A(+)和B(-)向地下供入电流强度

I 本公式，很容易写出M 和N ：

⎪⎭

⎫ ⎝⎛-=BM AM I U M 112πρ ⎪⎭⎫ ⎝⎛-=BN AN I U N 112πρ M 、N 两点之间的电位差为：⎪⎭

⎫ ⎝⎛+--=-=∆BN BM AN AM I U U U N M MN 11112πρ

移项有：I U BN BM AN AM MN ∆∙+--=11112π

ρ 简化为I

U K MN ∆=ρ