大学电法课件第三章电测深法

H型 （或A型）断面的S2等价现象 当h1 、1 、3一定，而 2较小的情况
下，s曲线中段极小值不明显，只要保持中 间层纵向电导S2不变，则s电测深曲线的形 状也不变。对于A型三层断面，同样遵循S2 等价原则。
三层断面S2等价示意图
分析S等价现象的物理实质：当第二层的电阻率很小
时，第二层中的电流线方向将平行于层面，第二层
❖ 勘探方法：是基于在同一个测点上逐次 扩大电极距，使探测深度逐渐加深，这 样便可得到观测点处沿垂直方向的变化 情况。
A
M
NB
野外装置排列示意图 ρs（欧姆·米）
1000
100
1
10
100
1000
AB/2(米)
电测深ρs曲线
如图常用的对称四 极测深是以测点为中 心，AB极距对称于测 点向两旁按一定倍数 增加，MN分段固定 （另一种方法是MN 与AB极距保持固定比 例）可测出每一ＡＢ 极距下的ρｓ值，用双 对数坐标纸绘制电测 深曲线。
曲线的极大值不明显，只要保持中间层横向电
阻T2不变，则s曲线的形状也不变。对于Q型 三层断面，第
二层中的电流
也近似于垂直
层面流动，同
样遵循T2等价 原则。
三层断面T2等价示意图
三、非水平地层上的电测深曲线
1.倾斜界面上的电测深曲线
三、非水平地层上的电测深曲线
2.直立界面上的电测深曲线
三、非水平地层上的电测深曲线
二、电测深资料的定性解释
电测深资料的定性解释是获得测区内地 质—地电结构的重要阶段，它可以提供区内 电性层的分布、地电断面和地质断面的关系 以及测区地质构造的初步概念。电测深曲线 的定性解释主要是根据反映测区电性变化的 各种定性图件来进行的。
1．电测深曲线类型图 电测深曲线类型图是在相应比例尺的平面
1 2 3
三层断面曲线类型图
3 水平四层及多层曲线类型
四层地电断面按电性层的组合关系可以分
成八种情况，我们分别将其称为，HA型、HK
型、AA型、
AK型、KH
型、KQ型、
QH型、QQ
型，曲线形
态及其电性
关系见图。
水平四层电测深曲线类型图
二、水平地层上电测深曲线的特点
1.电测深曲线的首支 由于电阻率法的勘探深度随供电极距的大
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。
小而变化，所以不论几层地电断面，当AB/2＜ ＜h1时，由供电电极所建立的电场的有效作用 范围仅限于1介质之中，由于jMN =j0，故 MN=0，即无论几层地电断面，当AB/2较小时， 电测深曲线的首枝均出现以1为渐近线的水平 直线。
二、水平地层上电测深曲线的特点
2.电测深曲线的尾支 电测深曲线尾枝的形态一般有两种情况，
ρs ρ2
1 2
ρ1
E A
1
AB/2
B
rAO
wk.baidu.com
O
h1
2
❖ 当AO<<ｈ时，s 1
所以曲线的首支为 一水平直线。
❖ 当AO逐渐增加，2
介质对电流作用相 对增加，jMN j0 （即曲线中段）。
❖ 当AO>>ｈ时，在 第一层中MN处的 电流线近似呈水平
分布，s 2
2、水平三层电测深曲线
水平三层断面包括五个数：1、2、3 、h1
一、水平地层上电测深曲线类型
1、水平两层电测深曲线
水平两层断面包括三个数：1、2及 h1 。两 曲线基本形态的是 1 和 2 两者之大小关系。
它们可能有如下两种关系
ρs ρ1
1 2
ρs ρ2
1 2
ρs ρ2
1 2
ρ1
AB/2
ρ1
AB/2
G型
AB/2
D型
现以 2 1为例讨论上述曲线的变化特点。
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。
4.纵向电导S图 当测区有分布广泛的高阻基岩标准层时，
根据第一层的厚度来选择ＡＢ的最小极距，
应使：
( AB)min h1
第三个条件（右支应可靠地表现出标准层的 渐近线） 根据待测标准层顶板的埋深来选择ＡＢ的最
大极距，使尾支出现渐近线至少有三个极距的读 数。
三、电测深法
1、电测深法的概念 2、电测深曲线类型及特点 3、电测深的定性解释 4、电测深的定量解释 5、电测深法的应用
❖引起ρｓ曲线变化 主要因素：是各 电性层的厚度、电阻率的大小、层 数的多少以及电极距的长短。
❖ 电测深法最合适的探测对象：水平 或相当平缓（倾角不超过20度）的 岩层。在这种条件下，可以定量地 求出各电性层的厚度和电阻率。
装置类型
❖ 装置类型很多，且不同装置具有不同的探 测能力。有：对称四极电测深法、三极电 测深法、偶极电测深法及环形电测深法。
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。
当测区内有已知钻孔资料时，最好进行孔 旁测深。当然，在有条件的情况下，采用横向 测井方法则能较准确地求出测区内各电层的电 阻率值。由于电阻率的真实性直接影响着电测 深曲线解释的准确程度，因此，当获得更可靠 的电性资料后，一般应对测深曲线进行重复解 释。
一般来讲，测点间距等于 0.5 ~ 1h的测网就可以 认为是有临界密度的测网，其主要取决于勘探 的详细程度与探测构造的大小，保证在最小有 用的构造范围内至少有２-3个测深点便可。
野外工作方法
(２) 极距ＡＢ和ＭＮ的选择
选择极距的原则： 曲线光滑，保证解释精度；
曲线的左支达到 1 渐近线，以便于解释、 求出 1，h1，也便于求得较准确的 2，h2。 右支应可靠地表现出标准层的 s 渐近线。
图或剖面图上标出测点的位置，然后在测点旁 用小比例尺绘出该点的电测深曲线或标出该点 曲线类型的符号。曲线类型发生变化的原因一 般是：某岩层的缺失或新岩层的出现，或者地 质构造的变动所造成的岩层层位的变化等。
K 型
H型
电测深曲线类型的剖面图
由图可见，曲线类型的变化，同地质断面 中地层、岩性的变化及构造的存在，有着很好 的对应关系。
第一个条件（曲线光滑，保证解释精度） 它要求供电极距ＡＢ相邻两个极距间有
2 (AB)n1 /( AB)n 1.2
同时还要有ＭＮ满足：
AB MN AB
3
30
理论曲线的计算是基于 MN 0时所得，所以ＭＮ
不能过大，另外ＭＮ增大导致探测深度大大降低；ＭＮ
太小导致测量电位差准确度不高。
第二个条件（曲线的左支达到 1 渐近线）
电测深曲线尾枝将出现450渐进线，由此可求 出S纵向电导值。根据各点的 S值，勾绘等S 平面图或S剖面图。当上覆岩层的电阻率在水 平方向较为稳定时，纵向电导S值的大小便反 映出基岩顶面埋深的变化。
纵向电导s图 （a）s剖面图 （b）地质断
面图
三、电测深曲线的定量解释
定量解释方法主要有：量板法，计算机 数字解释方法、在某些特定条件下采用的各 种经验方法等。应该指出，定量解释的结果 除了和所采用的方法有关外，还和中间层参 数的选取、工区地质资料的丰富程度等因素 有关。
2.直立界面上的电测深曲线
三、电测深法
1、电测深法的概念 2、电测深曲线类型及特点 3、电测深的定性解释 4、电测深的定量解释 5、电测深法的应用
3、电测深的定性解释
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。
采用在柱坐标系中求解拉氏方程的方法， 但计算繁杂，对二层地电模型采用镜像法 来加以求解。
（2）二层量板的组构
对于水平二层地电断面，当电性参数分
别为1及2，厚度参数为h1时，可得以下函 数关系
s
f (1, h1, 2 ,
AB) 2
当对工区内各条剖面的电测深曲线进行定 量解释后，便可绘出相应的地电断面图，如果 对地电断面图中各电性层能够赋予相应的地质 内容，那么，便可进而获得推断的地质剖面 图。对比分析各条剖面图的变化，便可得到整 个工区地层的分布及构造的特征。
1.二层量板及二层曲线的解释
（1）水平二层断面测深曲线方程式 点源场水平层状介质的电位计算通常
2．等视电阻率断面图 首先在相应比例尺的实际地形剖面上标出
测点的位置，然后在测点下方按对数比例尺或 算术比例尺点出相应的电极距，并在这些电极 距旁标上所测电阻率值，最后按一定的电阻率 间隔勾绘s等值线。从这种图上可以看出基岩 起伏、构造变化以及不同深度电性层沿测线方 向的变化。当采用对数比例尺时，断面等值线 图主要反映较深处的地质情况，其上部则主要 反映较浅处的情况。
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。
及 h2。三层曲线较二层曲线复杂，但决定三层
曲线基本形态的是 1、2 和 3三者之大小关系。
它们可能有如下四种关系
三层电测深曲线——四种类型
s
H
s
K
s
AB/2 s
A
1
AB/2
1 2
3
h1
h2
AB/2 Q
AB/2
H型三层曲线：
1 2 3
A型三层曲线：
1 2 3
K型三层曲线：
1 2 3
Q型三层曲线：
❖ 我国运用最广泛的是对称四极测深法（或 称垂向电测深法），其ρs表达式为：
s
K
•
U MN I
野外工作方法
(１) 测网密度选择
x
h
h
测深点间的距离，既决
定于所需勘探的详细程度，
也决定于待测标准层的深度
及倾角。
测深点的间距可用下式
求得： x
h
0.1h
sin sin
野外工作方法
电测深在 20 时，才能取得较好的结果。
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。
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
2020/10/30
1
三、电测深法
1、电测深法的概念 2、电测深曲线类型及特点 3、电测深的定性解释 4、电测深的定量解释 5、电测深法的应用
1、电测深法的概念
❖ 勘探目的：了解某一地区垂直向下由浅 到深的视电阻率方面的地质变化的情况， 从而提出了电测深这一方法。
辽河15线电测 深等ρs断面图
左图是辽河安山岩地 区的电测深等 s 断面图。 区内除在河谷中分布有较 厚的松散沉积物外，燕山 期花岗岩及侏罗纪安山岩 广布全区。在安山岩内有 一条北东东向断层通过， 从电测深等s断面图上可 见，在 90~115 号点间出 现向南倾斜的低阻异常 带，其电阻率较低，反映 了向南倾斜的断裂带的存
所“吸进”的电流将决定于纵向电导h2/ 2。如果1、 h1、 3不变，只是同倍数的增大或缩小h2和 2，即 使纵向电导h2/ 2不变，因而1、 2 、 3中的电流分 布改变很小，以致地面上电位差△UMN改变很小， s曲线形状变化不大。
K型 （或Q型）断面的T2等价现象 当h1、1、3 一定，2较小的情况下，s