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。

11、根据地下电流场变化规律，定性分析倾斜低阻板状体和高阻板状体上的视电阻率曲线变化规律。

12、定性绘出地下水平均匀电流场分别存在倾斜低阻板状体或高阻板状体时的电流线分布，并据此绘出中梯视电阻率曲线。

13、已知某地区第四系覆盖层厚度大约为20‐40m，基岩为灰岩，地形较平坦。

设计一个方案，用电阻率法在该区快速、经济地查明一条走向大致为NE方向、产状较陡的含水断裂破碎带的平面分布情况，了解其顶部埋深，定性确定其倾向。

查找陡倾斜的低阻带，采用联合剖面装置，用不同极距如AO=BO=120、250m((3‐5)*40m)测量，点距=MN=20m （AB/30‐AB/2）。

先布置两条互相垂直的十字形测线，在异常附近布置垂直走向的3‐5条平行测线.根据大极距相对小极距的交点位移判断倾向，采用圆弧交汇法大致确定顶部埋深。

14、已知某丘陵地区第四系覆盖层厚度大约为1‐5m，基岩为花岗岩类岩石，基岩中发现陡立含金石英脉，脉宽大都在2‐3m,走向大致为NE方向。

设计一个电阻率法勘探方案，了解该石英脉的分布。

采用中梯法。

AB=100m (>10h),垂直走向布置3‐5条侧线，MN=2m (1/30‐1/50)*AB 在AB 中段½‐1/3范围测量。

第二章自然电场法、充电法1、何谓自然电场，自然电场有哪几种成因？在自然条件下，无需向地下供电，地面两点间通常能观测到一定大小的电位差，这表明地下存在着天然电流场，简称自然电场。

天然电场既有交变电场，也有稳定电场。

天然交变电场与太阳风、电离层的扰动以及雷雨放电有关，称为大地电磁场。

天然稳定电场与电子导电矿体的电化学作用，地下水中电离子的扩散或过滤作用有关，一般称为自然电场。

一般说来，能够形成自然电场的物理、化学作用可以概括如下：1．发生在电子导体（硫化矿体等）和溶液接触面上的氧化还原作用；2．地下水的渗流和过滤作用；3．矿化溶液的离子在岩石交界面上的扩散和岩石骨架对离子的吸附作用。

以上三种作用形成矿体的氧化还原电场、过滤电场和接触扩散电场。

这三种电场就是自然电场的主要组成部分。

2、自然电场法有哪几种野外观测方法？1．电位观测法工作时将测量电极N作为固定电极置于基点上，另一测量电极M作为活动电极沿测线逐点观测各测点相对于基点的电位差值。

这个差值就是测点相对于基点（正常场）的电位值。

电位观测法测量简单，但当测量电极间距离比较大时，干扰水平也增加，所以此法适用于干扰较小的地区。

2．电位梯度观测法如图3.3—3所示，将测量电极M、N置于同一测线的两相邻测点上，保持其相对位置和间距不变，沿测线逐点移动，观测各相邻测点间的电位差ΔUMN，便可求得M、N中点处的电位梯度值ΔUMN/MN。

3、试绘出下列三种地电断面上的自然电场电位剖面曲线：（1）金属硫化物矿体；（2）水库漏水点；（3）河水补给地下水。

4、何谓理想导体？理想导体的充电电场有什么特点？非理想导体的充电电场与理想导体的充电电场有什么差异？电阻率为零的导电体称为理想导体。

当理想导体位于一般导电介质中时，向其上任意一点供电（或称“充电”）后，电流便遍及整个理想导体，然后垂直于导体表面流向周围介质。

电流在理想导体内流过时，不产生电位降，导体内电位处处相等，故又称理想导体为等位体。

非理想导体充电后导体内将有电位降。

其充电电场的分布特征除与充电体的形状、大小、产状和埋深有关外，还与充电点的位置有关。

5、如何用充电法判断地下水的流速、流向？6、如何用充电法判断良导矿体的分布范围及其产状？第三章激发极化法激电中表征介质极化性质强弱的参数，计算出的电阻率I U∆4、试绘出下列几种情况下视极化率异常剖面曲线：（1）高极化球体上的中梯视极化率异常剖面曲线；（2）良导高极化倾斜板状体上的中梯视极化率异常剖面曲线；（3）高阻高极化倾斜板状体上的中梯视极化率异常剖面曲线；（4）高极化球体上的联合剖面视极化率异常剖面曲线；（5）良导高极化倾斜板状体上的联剖视极化率异常剖面曲线；（6）高阻高极化倾斜板状体上的联剖视极化率异常剖面曲线；5、如何利用联合剖面视极化率异常剖面曲线的不对称性判断极化体的产状？矿体倾斜方向，a,b曲线所夹面积大。

6、在一个有一定走向长度的陡立高阻高极化板状体上进行中梯激电测量，中梯装置如何布置才可以得到比较强的激电异常？在一个有一定走向长度的陡立低阻高极化板状体上进行中梯激电测量，中梯装置如何布置才可以得到比较强的激电异常？为什么？对于低阻，平行极化体走向布线异常较强对于高阻，垂直….低阻板状体并行电流方向，高阻板状体垂直电流方向时，对正常电流场的扰动强。

7、在电阻率为500Ω•m，极化率为2%的均匀大地上采用AB=1000m，MN=40m的中梯激电装置进行测量，要使ΔU2不小于1mV，需要多大的供电电流？第四章电磁法2 、趋肤深度刻画谐变电磁场的什么特性？电磁场传播时，场强的衰减和传播速度各受哪些因素影响？请计算在的介质中，频率为100Hz的电磁场的传播速度，波长和趋肤深度。

电磁场的振幅随传播距离呈指数衰减。

电场沿ｚ轴正向传播1/b 距离时，振幅衰减为1/e 倍。

习惯上将距离δ=1/b 称为电磁场的趋肤深度.趋肤深度大，勘探深度也大,改变频率就可以改变勘探深度b 决定电磁场的振幅随传播距离衰减的速度,电磁波的传播速度随介质电阻率的增加而增加，随电磁场频率的增加而增加3 、试述波阻抗的定义。

如何用大地表面的波阻抗计算大地的视电阻率？0100,,20rm ρμμε=Ω==f /503ρδ≈)(0az t i bz x x e e E E ---=ω/2b ωμσ=ρf V 710=μσωω2==a V πδρλ2107===ff V μεω1==k v4、什么叫最佳频率？什么叫临界频率？对于固定形状、大小的无磁性体，导电性好的最佳频率应该更低还是更高？如果要观测磁场虚分量，在磁场虚分量取得极大值对应的频率观测是最有利的，因此，称这个频率为最佳频率随着频率增加，感应二次磁场实分量逐渐增强，在某个频率，感应二次磁场实分量正好抵消磁化二次磁场，使二次磁场实分量为零，这个频率称为临界频率对于两个大小、形状相同、导电率不同的地质体，良导地质体对应的最佳频率较低，而高阻地质体对应的最佳频率较高，观测二次磁场的频率特性可以为判断地质体的导电性提供信息。

5、试述局部导体由电磁感应产生的二次磁场的时间特性。

对于固定形状、大小的两个无磁性导体，导电性较好的其时间特性与电性较差的有何不同？近区电磁场特征•1、近区电磁场中均匀大地感应电流产生的二次场大大小于一次场。

这意味着在频率域，想要在近区测量包含一次场的电磁场分量来确定介质的导电性在技术上将会是非常困难的。

•2、近区二次场随半空间导电率的增强而增强。

这表明在导电性良好的地区，近区电磁场测量可望获得较强的信号，而在导电性差的地区，近区电磁场测量将较为困难。

•3、近区的磁场基本上是垂直的。

由于电场是水平的，这表明在导电半空间表面，电磁场能量的传播方向大致是水平向外的。

远区电磁场特征•1、远区电磁场随半空间电阻率的增强而增强。

这表明在导电性良好的地区，远区电磁场测量将较为困难，而在导电性差的地区，远区电磁场测量可望获得较强的信号。

•2、远区磁场的水平分量大大于磁场的垂直分量，远区的磁场基本上是水平的。

由于电场是水平的，这表明在导电半空间表面，电磁场能量的传播方向大致是垂直向下的。

14153292z M E r M H i r φρπρπωμ=-=23/22223/2232{[1()]}415422{[1()]}4154z i M i E r r r M i H r r r φωμωμσωμσπωμσωμσπ≈-+≈+-111如何确定频率电磁测深的测量频率范围？•最高频率应使≤2•例如，当第一层厚度为100m ，电阻率为100时，最高频率为25000Hz 。

当第一层厚度变为10m ，电阻率不变时，最高频率为2.5×106Hz 。

•最低频率应使最大趋肤深度大于4～6倍最大勘探深度。

•例如，如果要求的最大勘探深度为1000m ，这时应使趋肤深度δ= 503(ρ/f) 1/2≥ 4000～6000m ，如果探测深度范围内地层的平均电阻率为100，则最低频率应低于1.56～0.69 Hz 。

11/h13什么叫静态效应？它对频率电磁测深资料的解释有何影响？•静态效应是指测点处浅部的局部低阻或高阻引起测深曲线形态不变、但整体上升或下降的现象。

进行电场测量的大地电磁测深和频率电磁测深都会出现这种现象。

•由于静态效应的影响，在视电阻率断面等值线图上出现很多纵向的等值线，使得利用视电阻率断面等值线图进行资料定性解释变得困难。