三、电阻率测深法

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界面。 • 而地质断面是根据岩性的不同来确定界
面的。
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1.二层地电断面电测深曲线类型
• 在二层地电断面中共有三个参数,即1

• 2和 h1, • 当1< 2时:为G型曲线
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根据曲线左支渐进线可确定第一层电阻率 1,根据曲线右支渐进线可确定第二层电
阻率2。 • 当1 > 2时:为D型曲线, 1与 2的值
s等值线断面图清 楚的反映出下伏 闪长岩的起伏情 况
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在顶板高程图中可见,矿体产于闪长岩凹陷部 位的斜坡上,与地质结论是一致的
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某地石灰岩地区深部岩溶发育所形成的低阻带
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低阻等值线闭合就是岩溶在地面上的投影圈
• 可见深不岩溶发育范围较地表岩溶塌陷 范围要大的多。
N5—N8 为二层 地电断 面G型 曲线
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用电测深法配合 联合剖面法寻找
含水破碎带
s等值线断面图 出现一个上宽 下窄的低阻漏 斗,两侧均为 高阻带,而联 剖曲线低阻正 交点与此漏斗 吻合较好,认 为此位置存在 一个含水破碎 带
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2.在解决有限地质 体问题中的应用
也是根据曲线左右支渐进线确定。
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2、三层电测深曲线类型
• 三层电测深曲线有五个参数,即1、 2、 3及h1、h2,曲线分四种类型: H型曲线
• 3—— • 1—— • 2—— 1> 2< 3
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K型曲线
2—— 1—— 3—— 1< 2> 3时
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• 当采用电测深法时,其曲线特征如下: • 当基岩岩性比较单一,外界影响和旁侧影响
大体一致时,电测深曲线一般呈G型反映,其 中曲线低阻部分反映近地表的浮土或基岩风 化壳,而高阻部分则是完整基岩的反映。 • 图4-61为某灰岩地区实测电测深曲线。该区 覆盖层薄,水位较浅,基岩相对完整,电测 深曲线为G型。
• 根据以上地电特征,岩溶地区寻找地下水 ,常以联合剖面法和电测深法为主。根据 不同的地电条件,联合剖面曲线有如下特 征:
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当岩溶主要在顶部发育或埋深不大时,联剖曲 线出现一个或几个电阻率值同步下降(空洞时 则为同步上升)的尖底状异常,似“V”型,如 图4-58所示。注意,当地表存在局部电性不均 匀时,也会出现同样的异常,应结合当地具体 条件慎重分析,以区分真伪作出恰当的地质推
• 此图可充分研究电性层在每条测线上的 变化及测线与测线间电性层变化的过渡 关系。根据此图并结合地质资料即可得 到地质断面。
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(五)电测深应用实例
1.关于接触带、破碎带及断层等电测深资 料的定性解释
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电测深 点N1— N2为四 层地电 断面KH 型曲线
• 取大小不同的AB/2即可反映出不同深度 平面上视电阻率的变化。
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4.等视电阻率断面图
• 取横坐标表示测点,纵坐标表示AB/2。 从每个测深点电测深曲线上查得各个不 同AB/2所对应的s值,并与图中的AB/2 相对应标在图上。然后按一定的等值线 间隔将s值相等的点用圆滑曲线连接起 来,即构成了等视电阻率断面图。
s = 1。
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2.当AB/2的距离逐渐增大, • 因2> 1,所以第二层介质对电流起排
斥作用,,结果使MN间的实际电流密 度比不存在2介质时要大,即jMN > j0。所 以s > 1,因此出现s曲线随AB/2增大 而升高的现象。
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3. .当AB/2大于大于 h1时 • 表明供电电极距AB远比h1要大的多, • 这时可认为电场均分布在第二层中,则
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• 当灰岩中岩溶裂隙发育并含水时,由于 岩溶发育的不均匀性和复杂性,使得电 测深曲线产生强烈的畸变,如出现锯齿 状、台阶状和各种拐折,这些特征往往 是判断岩溶裂隙发育程度的标志。见图 4-62是岩溶裂隙发育灰岩上的电测深曲 线,曲线首支反映覆盖层,中部为岩溶 裂隙含水的反映,曲线尾支呈450上升 为完整灰岩的反映。
浮土
完整灰岩 溶洞
图4-59 岩溶发育带较宽时的 联合剖面曲线
ρS (Ω · m)
60
40
ρ
A S
ρS
20
0
12
24
36 测点
1 2 3
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• 当岩溶发育带很宽时,联合剖面曲线出 现宽阔的正交点,
• 低阻异常带其两侧高阻地段与曲线分离 较为明显,曲线形态如“U”字型,且极 距越大异常幅值越明显,如图4-60所示 。
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1—AB/2=1000米 2—AB/2=3000米
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3.等AB/2视电阻率平面图
• 选择一定的AB/2,并在各测深点测深曲 线上查出它所对应的s 值,将它标在测 深点之旁,然后将s值相同的点用曲线 连接起来即得到等AB/2视电阻率平面图 。
• 此图能反映出相同的勘探深度视电阻率 在测区平面上的变化情况。
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(一)电测深法的基本原理
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二层地电断面s曲线的形成过程
1.当AB/2«h1时,因供电电极距很小,由两 个电源AB 形成的电场仅能控制一个很浅 的范围,不会超过h1进入第二层介质中。 对于厚度为h1的岩层,在AB/2«h1的条件 下,已经构成了一个均匀的无限大的水平 岩层。由A、B点电源形成的电流线均匀 分布在这一层中,所以这一层的电场即相 当于均匀介质中的电场。MN间的电流密 度就是均匀介质中的电流密度,即jMN=j0, 由于MN电极在1 介质中,所以MN= 1
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2.等AB/2视电阻率剖面图
• 在每条测深曲线上取相同的AB/2,查得 该AB/2对应的s 值,以各测深点间的距 离为横坐标,以s 值为纵坐标,用曲线 将各测深点对应的s 值连接起来,即为 所选的AB/2 的s 剖面图。
• 因此等AB/2视电阻率剖面图能反映同一 个深度视电阻率沿测线方向变化情况。 当取各种不同的AB/2时,就会得到反映 各种不同深度的视电阻率剖面图。
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图4-57是云南某地用电测深法寻找古河道
古河道的上方,ρs 曲线 出现明显的K型;在古 河道两侧,ρs 曲线为平
直的低值“一”字型。 图(a)为I-Iˊ剖面上的 等ρs 断面图,可看出,
高阻异常(ρs =20~ 35Ω·m)反映了古河道 的砂砾石层。图(c) 是电极距AB/2=15m时 ρs 等值线平面图,图中
• 以使电测深曲线首尾两端出现渐进线为 原则。所以要求:
• (AB/2)小«h1及 • (AB/2)大»(h1+h2+···hn-1)
• 2.测量电极距MN的选择
• AB/3MNAB/30
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常用的供电电极距及其与MN的关系见下表: AB/2 3 4.5 6 9 12 15 25 40 65
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图4-60 岩溶发育带很宽时的 联合剖面曲线
1-第四系;2-灰岩;3-断层;4-溶洞
s (Ω· )
800
ρsA
ρsB
400
0
岩溶发育带
测点
Q
Q1
2
3
4
图4-61 基岩完整岩性单一时的 电测深曲线
ρs (Ω·m)
1092
103
102 24.1
10 AB /2
10
100
腐植土 完整灰岩
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用电测深
验证磁异 常
s等值线 断面图 上与磁 异常对 应的位 置有低 阻等值 线闭合 圈,经 钻探验 证40米 处见磁 铁矿
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3.在寻找地下水中的应用
• ⑴寻找松散沉积层孔隙水 • 在松散沉积物中,由常年流水冲积而成
的砂、砂砾石,其颗粒较粗、分选程度 较高,故其孔隙大,连通性好,具有较 强的透水性能,可构成良好的孔隙含水 层。因此,在松散沉积中找水,实质上 是寻找具有储存和运移地下水能力的饱 水砂层、砂砾石层等。
MN/2 1 1 1 1 1 1 1 5555
AB/2 10 15 22 32 50 75 10 15 0 0 5 5 0 0 00 00
MN/2 5 5
25 25 25 25 25 25
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10 10 10 10 0000
(四)电测深结果的图示
• 对于每个供电电极距计算出其s值,并 以AB/2为横坐标,以s为纵坐标,将每 一个AB/2对应的s值点在双对数坐标纸 上,用点线将s值连接起来,即得到一 个测深点的电测深曲线,见图3.1—42
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图4-62 寻找岩溶裂隙水的电测深曲线 1-粘土;2-完整灰岩;3-岩溶裂隙灰岩
ρs (Ω·m )
900 500 300
100 1
• 测线的方向应与地质构造方向垂直,测 线的长度应大于寻找的地质构造的宽度 。
• 详查要有三至五条测线通过有意义的构 造带,每条测线要有三到五个测点位于 构造带上。
• 在普查工作中至少要有一条测线通过最 小的有意义的构造带,处于构造带上至 少应有二至三个测点。
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1.供电电极距AB的选择
断。
• 当岩溶发育带较宽,岩溶发育强烈,并向下延 深很大时,这时岩溶发育带相当于陡立的低阻 薄脉或厚脉,联合剖面曲线出现低阻正交点, 如图4-59所示。
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图4-58 岩溶在顶部发育时的 联合剖面曲线
ρS (Ω · m)
800
600
ρS
ρ
A S
400
0 0
20
40 ( m)
4
8 12 16 测点
3—— 2—— 1—— 1< 2< 3
A型曲线
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1>2> 3
ຫໍສະໝຸດ Baidu
Q型曲线
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3.四层电测深曲线 共有七个参数,1、2、3、 h1、h2、 h3
、 分八种类型: HK、HA、KH、KQ、AA、AK、QH、QQ型
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(三)电测深的工作方法
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一条测线有许多电测深点,用上述方法就 可以得到每个测深点的测深曲线。这些电 测深曲线就是电测深的原始资料,根据这 些电测深曲线就可以绘出各种电测深定性
解释的图件。
• 1.电测深曲线类型图
• 我们通过对曲线类型图的分析即可得到 不同地电断面分布区域及不同地电断面 间的过渡关系,把这种图件与地质资料 结合起来就可以得到地质断面的分布规 律。
三、电阻率测深法
• 适用于: • 勘探石油;煤田地质构造;水文地质问题
;金属矿床;解决浮土厚度;基岩起伏; 估算矿体埋深。 • 应用条件: • 岩层水平或缓倾斜(倾角小于20°),并 有明显的电性差。 • 特点:划分不同深度的电性层,求出各层 的厚度及电阻率。
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• 电阻率测深法简称电测深法,它是以地 下岩(矿)石的电性差异为基础,人工 建立地下稳定直流电场或脉动电场,通 过逐次加大供电(或发送)与测量(或 接收)电极极距,观测与研究同一测点 下垂直方向不同深度范围岩(矿)层电 阻率的变化规律,以查明矿产资源或解 决与深度有关的各类地质问题的一组直 流电法勘探方法。
高阻异常带大致反映了
古河道的平面位置(阴 影线带)。
ρs ( Ω·m )
30
20 10
1.5 5
35 22 30 70 20 220 牛 井 河
10 20 30
h(m)
1 51 0
15
15
Ⅰ -Ⅰ ′ 剖 面
15
20
25
30
10
20
10
30
ZK125 ZK128 ZK40
(a) 牛
30
15
0
3 5
3205 20
井 Ⅰ

20
3
ZK125 小新村
ZK125
地柱 电测 质状 曲线
ρs
ZK40
地柱 电测 质状 曲线
ρs
AB 2
(
m
)
AB 2
(
m
)
(b)
Ⅰ′
20 25
20
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⑵ 基岩地区寻找岩溶裂隙水 • 岩溶地区完整灰岩的电阻率可达
n×103Ω·m。当灰岩中岩溶裂隙发育、被 水或泥土充填后,其电阻率明显降低,岩 溶裂隙越发育电阻率越低。在岩溶裂隙发 育地段,电阻率n×10~n×102Ω·m。可 见,完整的灰岩与赋存地下水的岩溶裂隙 带之间有着明显的电性差异。
第二层又形成一个均匀介质电场, • 则有 s = 1。
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结论:
• 通过上述分析可以看出,改变电极距的 目的就是改变电场作用的空间范围,达 到对测点下面不同深度岩层研究的目的 。这就是电测深法的物理实质。
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(二)地电断面与电测深曲线类型 • 地电断面是按岩层的电性不同来划分的
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