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:
第三讲:电测深法
当电流平行岩柱体底面流过时,测得的 电导称纵向电导(S) h
S
岩柱体由多个厚度和电性不同的岩层组 成时总纵向电导
S S1 S2 Sn
i 1
n
hi
i
1.同层等值现象
以H型断面为例:当ρ1 、h1、ρ3一
S 等 值 现 象
极小值不明显。此时当ρ2 、h2在一定 范围内同时增大或者减小,只要保
电测深曲线
2.定性解释图件
※单独一条电测深曲线的解释: ①电性层的数目;②各层电阻率的相对大小; ③估计第一层和底层的电阻率值。 ※面积性电测深资料的定性解释
需要绘制各种图件,以此来反映测区内不同电性 层的分布及变化情况,从而了解工区的地质构造 或电性层的形态。
电测深法图件分类:
(1)电测深曲线类型图
ρ2=10, ρ3=200 ρ2=5, ρ3=200 (虚线) ρ2=5, ρ3=200 ρ2=10, ρ3=200
其它参数不变, h2不是很大时: ρ2 减小时(枚红色曲线)视电阻率曲线 极小值降低;相反,只增大ρ2 时,视电 阻率曲线的极小值升高。 h2 减小时(绿色曲线)视电阻率曲线极 小值升高;相反,只增大h2 时,视电阻 率曲线的极小值降低。
三层断面是由位于厚度无限大的基底层 上面的厚度有限的二个电性层组成,在 这个模型中,ρ 1、ρ 2和ρ 3之间有四种 关系,根据这些关系,三层断面分为以 下四种类型 : A型: ρ 1< ρ 2<ρ 3; K型: ρ 1< ρ 2>ρ 3; H型: ρ 1> ρ 2<ρ 3; Q型: ρ 1> ρ 2>ρ 3 。
(b)地质断
面图
物探--4电测深法
• 3、经过定性解释,分清了曲线类型,对符合电测深定量解释条 件的,用量板法或解释程序进行定量解释。
4、参数图类及推断成果图类 (1)剖面图
剖面图的作法是:以测点距为横坐标,以电参数( s或s )为纵坐标,将各测点的
s (或s ) 值之间用直线连接,两头适当留空。
剖面图反映的是沿测线方向,同一探测深度 s (或s ) 变化的情况。
• 以上为一般常用图件,然而在工作中也常因具体情况绘制其 他形式的图件。如地电断面图,推断成果图等
复习: 1.电阻率测深法的装置 2.不同层数电阻率测深曲线的类型 3.测深法的地质解释?
高密度电阻率法
高密度电阻率法及其应用技术
高密度电阻率法是集电剖面和电测深为一体采用 高密度布点,进行二维地电断面测量的一种电阻率法 勘查技术。由于它提供的数据量大,信息多,并有观 测精度高,速度快和探测深度较大等特点,因此在工 程地质和水文地质勘查中有着广阔的应用前景。
电测深资料的解释
电阻率测深法
电测深资料的解释
• 1、在工区内或周围凡有钻孔的地方,都应布置井旁测深或十字 测深,并对比测深曲线与钻孔剖面(柱状)及测井曲线的对应关 系,充分采集、测定、利用区内外岩矿层的电阻率资料,初步推 断垂向电性层的结构特征。
• 2、编制电测深测量成果图,包括电测深曲线类型图、等视电阻 率断面图、多AB/2 a 平面及剖面图,并与相应的地形地质图、 地质剖面图等资料进行对比及定性解释。
测量电极距MN的选择:在实际工作中,由于AB极距的不断 加大,MN距离如始终保持不变,那么当AB极距很大时,MN 电位差将会太小,以至于无法观测。因此,随着AB极距的 加大,往往也需要适当加大MN距离,通常要求MN满足条件
AB/3>=MN>1/30AB
4、参数图类及推断成果图类 (1)剖面图
剖面图的作法是:以测点距为横坐标,以电参数( s或s )为纵坐标,将各测点的
s (或s ) 值之间用直线连接,两头适当留空。
剖面图反映的是沿测线方向,同一探测深度 s (或s ) 变化的情况。
• 以上为一般常用图件,然而在工作中也常因具体情况绘制其 他形式的图件。如地电断面图,推断成果图等
复习: 1.电阻率测深法的装置 2.不同层数电阻率测深曲线的类型 3.测深法的地质解释?
高密度电阻率法
高密度电阻率法及其应用技术
高密度电阻率法是集电剖面和电测深为一体采用 高密度布点,进行二维地电断面测量的一种电阻率法 勘查技术。由于它提供的数据量大,信息多,并有观 测精度高,速度快和探测深度较大等特点,因此在工 程地质和水文地质勘查中有着广阔的应用前景。
电测深资料的解释
电阻率测深法
电测深资料的解释
• 1、在工区内或周围凡有钻孔的地方,都应布置井旁测深或十字 测深,并对比测深曲线与钻孔剖面(柱状)及测井曲线的对应关 系,充分采集、测定、利用区内外岩矿层的电阻率资料,初步推 断垂向电性层的结构特征。
• 2、编制电测深测量成果图,包括电测深曲线类型图、等视电阻 率断面图、多AB/2 a 平面及剖面图,并与相应的地形地质图、 地质剖面图等资料进行对比及定性解释。
测量电极距MN的选择:在实际工作中,由于AB极距的不断 加大,MN距离如始终保持不变,那么当AB极距很大时,MN 电位差将会太小,以至于无法观测。因此,随着AB极距的 加大,往往也需要适当加大MN距离,通常要求MN满足条件
AB/3>=MN>1/30AB
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
电测深法PPT
第七章 电 测 深 法
第一节
第二节 第三节 第四节
水平层状地点断面电测深 曲线的类型及其特征 电测深的资料解释 其它类型的电测深法 电测深法应用实例
第一节 水平层状地点断面 电测深曲线的类型及其特征
一、电测深电极装量及结果图示
电测深法的实际工作中,通常采用对称四 极装置。即供电电极AB和测量电极MN均对称于 测点布设、每改变一次供电极距,便可按下式 计算该极距的视申阻率,即:
电阻率1,第二层的电阻率2,其厚度较大,以 致可以视为无限大。显然,二层地电断 面按其电性关系可以分成两种曲线类型,一种 是2 >1 的G型曲线,另一种是 2 <1的情况, 为D型曲线。在G 型曲线中,有一种经常遇到 的特殊情况,即为2 →∞时,电测深曲线尾枝 出现与横轴成450上升的渐近线。
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。
2. 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
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
第二节 电测深的资料解释
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。
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
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
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和电剖面法一样,电测深法也可以根据地 质任务和施工条件的不同而采用不同的电极装 置类型,不同的电极装置具有不同的勘探能 力。在水文工程及环境地质调查中,除广泛采 用对称四极测深外,还经常采用三极测深、环 形测深及五极纵轴测深等。
二、地电断面及曲线类型
1.二层曲线 二层结构的地电断面是指,第一层的厚度h1,
三、电测深曲线的特征分析
1.电测深曲线的首枝 由于电阻率法的勘探深度随供电极距的大
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。
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
第二节 电测深的资料解释
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。
电阻率1,第二层的电阻率2,其厚度较大,以 致可以视为无限大。显然,二层地电断 面按其电性关系可以分成两种曲线类型,一种 是2 >1 的G型曲线,另一种是 2 <1的情况, 为D型曲线。在G 型曲线中,有一种经常遇到 的特殊情况,即为2 →∞时,电测深曲线尾枝 出现与横轴成450上升的渐近线。
水平两层电测深曲线类型图
第七章 电 测 深 法
电测深法是在地表某点测量电极不动,按 规定不断加大供电极距,从而研究地表某点下 方电性的垂向变化。由于供电极距不断加大, 增大了供电电流在地下的分布范围,实际上相 当于加大了勘探深度。因此通过分析电测深视 电阻曲线可了解测点下沿垂向地质情况的变 化。
电测深法中,正确的工作布置和解释可 以获得比电剖面法更为丰富准确的地质信 息。在地下水资源调查和工程环境勘察、地 填图和矿普查中,电测深法都得到了广泛的 应用。
2. 三层曲线 三层地电断 面共有五个 参数,按电 性的划分有 四种曲线类 型:H型; A型;Q型 和K型。
3.四层曲线
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
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。
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,
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。
四、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。
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
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。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
第七章 电 测 深 法
第一节 水平层状地点断面电测深 曲线的类型及其特征
第二节 电测深的资料解释 第三节 其它类型的电测深法 第四节 电测深法应用实例
第一节 水平层状地点断面 电测深曲线的类型及其特征
一、电测深电极装量及结果图示
电测深法的实际工作中,通常采用对称四 极装置。即供电电极AB和测量电极MN均对称于 测点布设、每改变一次供电极距,便可按下式 计算该极距的视申阻率,即:
1.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
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。
2. 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
s
K
U MN I
对称四极测深排列示意图
考虑到电测 深的极距变化范 围较大的特点, 通常我们将该曲 线绘在模数为 6.25cm的双对数 坐标纸上,纵坐 标表示视电阻率,横坐标表示极距AB,显然, 该曲线反映了某一测点不同深度电性的变化情 况。
在电法勘探中,我们通常把按电性不同所 划分的地质断面称为地电断面。一般在研究和 分析电测深曲线类型及其变化规律的基础上, 结合地质资料便可初步了解地电断面的结构及 其分布状况。一般认为电测深法有利于解决具 有电性差异、但产状近于水平的地质问题。但 从大量实践结果来看,对于许多非水平产状的 地质问题如断层、溶洞等,进行电测深工作后, 也都在不同程度上获得了一定的地质效果。