2电剖面法
第三章 电法勘探：电剖面法(2)
（2）工作效率高（一线供电，多线测量）
（三）对称剖面法 1、装置形式及 S 公式
A
A'
M O
N
B'
B
A、B、M、N四个电极排列在一条直线上，并且相对 于MN的中点O对称分布，AO=BO，NO=MO，AMNB 又称为“对称四极剖面法”。
U MN s k I
AM AN k MN
还可以对称于“O”点再增加两个供电电极A′和B′， 且AB>A′B′该装置称为“复合对称四极剖面法”。
某古河道两侧以及下 部岩石由砂粘土组成， 电阻率较低。而古河 床中充填的砂卵石则 为高阻。
例2. 用复合对称四极剖面法确定基岩的相对起伏
某地为查明基岩起伏以便为工程地质提供有用资料， 为此做了复合对称四极剖面法见下图。
两个异性点电源：两个异性点源场的叠加 （电位为标量叠加；电场强度为 矢量叠加；电流密度为矢量叠加）
五、装置与装置系数
复 习 ： 几 个 基 本 概 念
装置：供电电极（A、B）及测量电极（M、 N）的排列形式和移动方式 装置系数k：表征各电极空间位置的物理量， 单位m，k
V k I
k
2 1 1 1 1 AM AN BM BN
五、视电阻率（2）：
复 习 ： 几 个 基 本 概 念
V 测量公式： s k I jMN MN 微分形式： s j0
影响因素：
（1）电极装置类型及电极距
J0为地下介质均匀时 的电流密度； jMN为 MN电极间的实际电 流密度； ρMN为MN 电极间的真电阻率；
（2）测点位置（装置相对于地质体的位置） （3）电场作用范围内地质体的分布（形状、大小埋深、 厚度及相互关系） （4）地质体实际电阻率的大小 （5）地形起伏
电法勘探2
对半空间电位，可利用二倍法近似（仅需考虑地面，即球外场即可）得
U 1 = 2U 1 =
式中
(1)
Iρ1 1 ∞ [ + ∑ q1nYN ] 2π R n =o Yn = r0
2 n +1
qቤተ መጻሕፍቲ ባይዱn =
2n( µ12 − 1) n + µ12 (n + 1)
d n +1r n +1
pn (cosθ )
P0 ( x) = 1
观测记录点为 AM 中点。
2．三极装置（AMN 或 MNA） 以 AMN 或 MNA 的形式沿观测剖面观测，观测记录点为 MN 中点；一般“无穷远点”垂直 剖面线方向，且 OB≥5OA。
ρ sAMN = k AMN .
U MN I AM ⋅ AN MN
BM , BN →∞
lim
K AMBN = K AMN = 2π
∂u ∂n
ΓS
=0
u
Γ0
=
σ1
∂u1 ∂u 2 = σ2 ∂n ∂n
c r
u1=u2
23
U A (1,1) =
Iρ1 I1 ρ1 + 2πr 2πr1
U A (1, 2) =
I 2 ρ2 2πr2
U A ( 2,2) =
I 3 ρ 2 Iρ 2 + r3 2πr
由边界条件可得: I1=K12I， I2=（1-K12）I，K12=
ρ SA = K A
∆ UA MN IA
B ρS = KB
∆ UB MN IB
k A = K B = 2π
AM . AN MN
21
由于装置的对称性 ，记录点均为 MN 的中 点 。 4.对称四极法（AMNB） 这是一种对称观测点布极的装置形式，其特 点是整个装置移动简捷，AM=NB，记录点 在 MN 中点。 属二点异性电流源场法， 其地下电流场分布如图 所示
第二讲：电剖面法
SE j0 x1 1 222 2 1 1r0 3h h 0 2 0 2 y y 2 2 x 2 2 x 5 2 /2
视电阻率曲线
视电阻率曲线特征
当球体为低阻时球心上方ρS有极小值； 球体为高阻时球心上方ρS有极大值。
ρS 异常均不随电阻率差异的增大而无限 变大，二者最后均达渐近值或饱和值， 且理想导电球体( μ2→0) 的异常ΔρS / ρ1 为绝缘球体( μ2 →∞) 异常幅值的2倍。 因此，用中间梯度法找寻良导电球体较 找寻高阻球体有利。
没有一定走向的局部高阻或低阻异常和 地下局部不均匀体有关，地下充水溶洞 呈低阻反映；干溶洞呈高阻
注意消除地形及地表不均匀体的影响
2.联合剖面法异常的解释
追索构造破碎带的走向，并确定其倾向 及估计破碎带宽度。
① 低阻正交点异常轴走向及平面位置推断一定深度下 构造破碎带的走向及平面位置
② 从视电阻率剖面曲线的对称性判断构造破碎带的倾 向
地形改正方法—比较法
改 s
实 s
测
地 s
形
0
（五）联合剖面法的应用
1.联合剖面法异常的确定
沿一定走向延伸的低阻带或低阻正交点 异常轴一般与断层破碎带有关（排除地 下低阻矿脉、岩脉、金属管道的影响）
沿一定走向延伸的阶梯状异常带往往同 高低阻岩层接触面有关
沿一定走向延伸的高阻异常带多与高阻 岩脉、岩墙分布有关（地道、隧道、连 通的溶洞、采空的煤窑坑道也会呈高阻 反映）
其ρｓ表示式为： SAMN KAMN UIMN
式中 KAMN 2AM M •ANN
三极装置取MN中点为记录点。
(3) 联合剖面装置(AMN∞MNB)
其 ρｓ表示式与三极装置的相同，分别为：
5电法勘探2电剖面
A s
AMN 和MNB
C
sB
MON
A
1
2
jMN s MN j0
B
B 用同样的方法可以分析 s 曲线
当电极M、N、B在良导脉体右侧并与良导脉体相距较远时， 良导脉体对电流分布的影响很小，因此 jMN ＝ j0 ，由于 MN ＝ 1 ， 所以由视电阻率微分公式，得 sB ＝ 1 当电极M、N、B逐渐移近良导脉体时，脉体“吸引”由B极发 B j j 出的电流，使MN间的电流密度增大，即 MN > 0 ，故 s > 1 ， sB 曲线开始上升
A B
sA sB
1
2
一些具体的问题（水槽试验）： 直立低阻脉体 铜板：30cm×15cm×0.2cm
AMN 和MNB
C
A
MON
B
联剖的ρs曲线有明显异常， 有较强的反映地质体的能力。 这是因为供电电极A（或B） 与测量电极MN横跨直立低 阻脉体两侧时，低阻脉体对 供电电流有较强的“屏蔽作 用”造成的。故电阻率联剖 被认为是寻找陡立良导薄矿 脉或追索直立低阻破碎带时 最有效的方法之一
sA sB
AMN 和MNB
C
1
2ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
A
MON
B
jMN s MN j0
上式说明：视电阻率和测量电极所在地层的真电阻率成正比，其 比例系数等于M、N间电流密度真值jMN和j0之比。 j0为介质完全 是均匀介质时的电流密度
当电极A、M、N在良导脉体左侧并与良导脉体相距较远时， 良导脉体对电流分布的影响很小，因此 jMN ＝ j0 ，由于 MN ＝ 1 ， 所以由视电阻率微分公式，得 sA ＝ 1 当电极A、M、N逐渐移近良导脉体时，脉体“吸引”由A极 A j j 发出的电流，使MN间的电流密度增大，即 MN > 0 ，故 s > 1， sA 曲线开始上升
电法勘探资料处理与解释复习资料解析
电法勘探资料处理与解释复习资料1.电剖面/电测深定性分析方法：定性分析是在资料的预处理和分析的基础上进行的，其主要任务是初步解释引起各个异常的地质原因。
对有意义的异常体还应该确定大致的形状，走向，倾向，分布范围，埋深等，并绘出相应的定性的解释图件。
（1）电剖面的定性分析方法：首先根据给定的资料，结合地质和其他的物探资料，进行分析，期间要注意地形影响及地表不均匀体的影响。
根据异常性质经验进行引起异常的地质原因进行初步判断——断层破碎带，低阻矿脉：引起低阻条带异常及低阻正交点——高低阻岩层接触界线：引起阶梯状条带状异常——高阻岩脉岩墙：引起高阻条带异常——局部不均匀体：引起局部高阻或低阻异常对于局部存在的高阻或者低阻体，可以根据低阻吸引电流，高阻排斥电流的方法留确定局部的视电阻率异常为高阻还是低阻。
电剖面法方法很多这我们就讨论利用联合剖面法来进行定性分析根据联合剖面法的不同极距可以判断地下异常体的倾向，利用联合剖面法的视电阻率曲线初步确定异常体中心埋深等等（2）电测深的定性分析方法：目的：通过定性解释可以了解工作的区的地电断层的类型及变化情况。
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。
最主要是确定电阻率测深曲线的类型。
2.视电阻率等值线断面图定性分析方法：这道题要根据具体的题目具体分析，例题在复习资料上有。
3.曲线类型图分析方法：曲线类型，二层情况：（1）D型曲线，p1>p2电阻率下降，基底为低阻（2）G型曲线，p1<p2电阻率升高，基底为高阻三层情况：（1）A型曲线，p1<p2<p3电阻率递增（2）K型曲线，p1<p2>p3中间层电阻率高（3）H型曲线，p1>p2<p3中间层电阻率低（4）Q型曲线，p1>p2>p3电阻率递减多层情况这就不讨论可以根据三层的曲线进行推导4.一维直流电测深的正演方法原理、正演程序流程：一．正演原理（1）电阻率测深法原理电阻率测深法简称电测深，是用来探明水平层状(或近水平层状)岩石在地下分布情况的一组 电阻率法变种。
2联合剖面讲解
两种岩石陡立接触面上的ρs表达式
A（+I） M(x) 0
虚电源A’
A、M都在介质1
x
ρ1
d
U (1,1) Ir1 1 K12
ρ2
2 x 2d x
K12I
A（+I）
• A在介质1 、M在介质2 ρ1
U (1,2) (1 K12 )Ir2 2x
M
x
ρ2
（1-K12） I
两种岩石陡立接触面上的ρs表达式
况，因此
jMN→ j0， 所以，
rMN =r1，
在远离界
面时，rs 曲线出现
r1渐近线。
（2）三极排列AMN向右移动并逐渐接近直立界 面时，由于r2<r1 ，电流线被低阻介质吸引，使 jMN>j0 ， 因而rs>界面）时，
rs出现极大 值。
因为K12<0，MN向界面移动过程中d减小， rs 的值增大；当d=x时，即MN刚好在接触面上 时，视电阻率取极大值，即：
AB MN AB
50
3
四、电剖面法的测网布置
根据地质任务、工作比例尺，常用的比例尺和 测网密度（线距×点距）见下表。待测工区所 布置的测线应相互平行，并垂直主要构造走向。
比 例 尺 线 距 （米） 点 距 （米）
1：25000 1：10000 1：5000
250 100~200 50~100
和 BC回路供电得两个视电阻率 ρsA,和ρSB, ，并绘制他们的曲 线，作图时习惯上ρSA, 为实 线， ρSB, 为虚线。 适用：寻找陡倾的良导金属 矿及构造破碎带，在地质找 矿和地质填图中均得到广泛 的应用。
1.装置特点及ρs公式
AO=BO MO=NO OC>5AO
电法勘探——传导类电法 电测剖面法
N
B
MN -B
装置相对笨重，地形 影响大。解释时具体 分析。
AO=BO﹥3h; MN=1/3～1/5AO
2020/5/24
4
Aபைடு நூலகம்S
kA
U
A MN
IA
B S
kB
U
B MN
IB
kA
kB
2
AM • AN MN
（AMN∞） （∞ MNB ）
在测量时，C极固定不动，AMNB间保持距离不变，四个极沿测线同时移 动，逐点进行测量，测点为M、N的中点O。每个点测量两次，得到两个
2020/5/24
25
第四节：偶极剖面法
2020/5/24
AB=MN=a OO’=3～5h a=1/4～1/10 OO’
26
低阻体
2020/5/24
27
低阻体
2020/5/24
28
高阻体
2020/5/24
29
16
2020/5/24
17
寻找地下水
K
A
M
N
井
断层构造
C
“无穷远”
B
水
2020/5/24
地层起伏构造
18
第二节：对称四级剖面法
2020/5/24
19
2020/5/24
20
2020/5/24
21
第三节：中间梯度法
2020/5/24
22
2020/5/24
23
低阻体
2020/5/24
24
高阻体
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
电剖面法(焕军)
3-2 电剖面法电剖面法是探测地下同一深度范围内导电性有差异的地质体沿着剖面方向的分布情况的方法。
在电剖面法工作中，一般采用不变的电极距并使整个装置沿着剖面方向移动，逐点观测△V MN和I AB，求出视电阻率ρs值。
然后以测点为横坐标，ρs为纵坐标，作出ρs剖面图。
由于电极距固定不变，勘探深度就基本上不变，因而ρs剖面图可以把地下某一深度以上不同电阻率的地质体沿剖面方向的分布情况反映出来。
电剖面法根据供电电极A、B和测量电极M、N的排列方式不同又有一系列的变种。
目前常用的有“联合剖面法”，“对称剖面法”和“中间梯度法”。
一、联合剖面法联合剖面法是两个三极排列AMN∞和∞MNB的联合。
所谓三极列是指供电电极之一位于无穷远的排列。
如图3-7所示，采用联合剖面装置时，可以用A电极，也可以用B电极供电，而A和B有一个共同的无穷远电极C。
也就是当A或B供电时，供电回路中另一电极C 位于无穷远。
如果以O表示测量电极M和N的中点，则在联合剖面装置时，四个电极A、M、N、和B位于同一直线上，（这条直线就是测线），且AO=BO。
无穷远电极C一般敷设在测线的中垂测线上，与侧线之间的距离大于AO的五倍（CO>5·AO）。
工作中将AMNB四个电极沿测线一起转动，并保持各电极间距离不变，中点O就作为测点的位置。
在每个测点上分别测出AMN∞排列和∞MNB排列的△V MN和I，并按（3-10）式求得两个视电阻率值：△V AρA S=K A (AMN∞装置) I△V BρB S= K B （∞MNB装置）Ir AM·r ANK A = K B=2πr MN因此，联合剖面法的剖面图上有两条视电阻率曲线ρA S和ρB S。
（一）联合剖面法ρs曲线分析联合剖面法主要用于寻找陡倾的层状或脉状低电阻矿体或断裂破碎带。
这些地质体可以近似地看作是薄板状良导体，因此在这里主要分析反映良导体薄板的联合剖面ρs曲线的特点。
电法基础
与项目相关的一些基本概念地球物理勘探Geophysical prosepecting1、直流电法Direct current(DC) electric method研究与地质体有关的直流电场的分布特点和规律来进行找矿和解决某些地质问题的方法，常用方法有电测深法和电剖面法。
其场源有人工的和天然的。
利用的差异有岩石矿石的电阻率差异和极化率差异。
测量的参数有视电阻率和视极化率等。
利用人工场的直流电法有电阻率剖面法、电阻率测深法、充电法、直流激发极化法等。
利用天然场源的有天然电场法等。
井下直流电法探测巷道顶、底板隔水层厚度、断裂破碎带、含水合导水构造等取得了明显的地质效果。
因岩石电阻率的大小主要取决于空隙内的赋水性和空隙空间特性，故电阻率成像对于识别采煤工作面隐伏断层、破碎带、陷落柱、尤其含、导水破碎带，甚至潜在突水点都有明显的地质效果。
DZ-IIA防爆数字直流电法仪器：探测含水和导水地质小构造。
2、电剖面法（resistivity profiling）指A、M、N、B电极距保持不变，同时沿一定剖面方向逐点观测视电阻率，研究剖面方向一定地下一定深度的岩、矿石电阻率变化的一组方法。
主要用来探测陡立产状的地质体或构造（如陡立状的金属矿体、岩层界限、断裂带等）。
装置类型：二级、三级、联合剖面装置、对称四级装置、偶级装置等。
二级装置：供电电极B和测量电极N均置于“无穷远”接地处。
无穷远为相对概念，即B极在M点产生的电位或A极在N点所产生的电位相对A极在M点所产生的电位可以忽略不计。
实际为一种测量电位的装置。
三级装置：只将供电电极B置于“无穷远”，而将AMN沿测线排列并进行逐点观测时，便称为三级装置。
（高分辨率勘探；超前探测）图1 三级勘探原理示意图图2 超前勘探原理示意图图3 超前探测实例图4 井下超前探测施工示意图联合剖面装置：由两个对此的三级装置联合组成，其中电源的负极接到置于“无穷远”处的C极，正极可分别接置A极或B极。
电法勘探-直流电法-测深法工作方式
U I
MN
k
AM AN MN
k－随电极距地逐次扩大而改变。
3.电测深曲线
视电阻率ρs随着供电极距（AB/2）变化的曲线，称之 为电测深曲线。 电测深曲线的特点： （1）每个电测深点均可以得到一条电测深曲线 （2）该曲线通常以AB/2为横坐标，以ρs为纵坐标，绘 制在模数为6.25cm的双对数坐标纸上。
• 对于“电测深法”应重点掌握如下3点
• 1）电测深法的应用条件
• 2）根据地电断面能确定电测深曲线的类型，并能定性 的绘出电测深曲线；
• 3）对单独一条电测深曲线，能判断出其类型，并能根 据其类型推断地下电性层的层数、各相邻层间电阻率的 相对大小及第一层和底层的电阻率值。
作业： 定性画出下列所给剖面上NO1、NO2、NO3三个测深点处的电测深
在模数为6.25cm的双对数坐标纸上，以AB/2为横坐标，以ρs为纵 坐标，将同一测点上不同AB极距所对应的ρs标上并连成曲线，就 构成了一条电测深实测曲线。见下图
4、电测深资料的解释
解释分为：定性与定量解释。 1.定性解释 目的：通过定性解释可以了解工作的区的地电断层的类型及变化情 况。 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；
更多的层则以此类推。当n层时，则
电测深曲线类型数为:
N 2
n 1
( 如 n 4 , N 8 , n 5 , N 16 )
注意：只要地电断层中底层的电阻率相当大（即
ρ底→∞），则电测深曲线尾部的渐近线总是与横
轴相交成45。
3、电测深的工作方法及资料整理
1. 在实际工作中，AB逐渐增大，会使M、N间的电位差 逐渐减小，为了取得可靠地电位差，MN也应按一定 的比例关系增大。 2. 电测深ρs曲线绘制在模数为的双对数坐标纸。横坐标 为AB/2，纵坐标为ρs 3. 井旁电测深曲线：从已知区推广到未知区 4. 十字测深：了解地层横向上的变化情况
2电剖面法
复杂的情况，使AB实际距离会缩短。
地形改正
外业测得的ρs是地形影响（
s 0）和有用地质体影响
共同作用的结果。
s s 0
s
s
s
：野外实测视电阻率值
：由地质体或构造引起的异常
：地形影响的ρs值
＝ s s F
0 ：围岩电阻率值
若 F＝
s 0
各种电剖面法的应用范围、优缺点
方法名称 陡立良导 体及 球体 探测的地电断面 优点 1.异常幅度大，分辨能 力 2.异常曲线清晰 缺点
联合剖面 法
高阻脉
（详测） 接触面
1.生产效率低 2.地形影响大
对称剖面
（普查） 构造基岩起 伏，原岩 层接触面
1.△Vmn大，易读数 2.轻便，效率高 3.不均匀干扰和地形干 扰小
A
M
N
B
在一个测区内，由于AB位置的改变，使接头处 不可能完全吻合，所以反映的勘探深度略有变化
2、中梯法的ρs异常特点
对于高阻脉，曲线明显，电流线都集中在低阻
的ρ0部位，所以中梯法主要用来探测高阻体，而对
低阻体不明显。
高阻带异常宽度只与高阻脉的埋深有关，而与
极距关系不明显（因AB很大，测量范围是均匀的，
OA=(3－5)h，轴向偶极OO′=(3-5)h，对称四极 ：
AB/2＝（3－5）h，最小能控制第一层，最大能测到
末层并有不少于3个测点。
测量极距的选择：测量极距MN越小、精度越高，
因公式是MN→0时测出的地下剖面，而太小时造成
电压V值过小，反而精度受到影响。一般根据仪器的
要求，使V值不要太小即可，一般5－20m，但探测 蚁穴时只有20cm。
6.电剖面法
ρ2
④脉越宽，交点处ρS值越接近厚脉ρ2的值。
不同倾角时低阻薄脉的联剖曲线
正交点处不总是 ρS/ρ0 <1
直立低阻厚脉上的联剖曲线
4、高阻薄脉异常特征
•脉顶有不太明显的 反交点； •脉顶对应反交点峰 值高阻异常。 •歧离带不明显。
交点左侧 ρAS<ρBS 右侧 ρAS>ρBS 次高值异常
•曲线两侧有对称的 次高值异常。 联剖法不太适合 探查高阻脉状体
Ɵ
破 碎 带
花 岗 岩
泥 岩
花 岗 岩
四、电剖面法的几个问题
1、几种剖面法适用范围及优缺点的比较
方法名称 探测的地电断面
陡立良导 体及球体 高阻 脉 高阻 体 详查接触面
优点
异常幅度大、 分辨率高、曲 线清晰 轻便高效、不 均匀干扰和地 形影响小、△U 大 生产效率高、 不均匀及地形 影响小
缺点
生产效率低、地 形影响大 异常幅度小、不 易发现良导陡立 薄脉 勘探深度小、不 易发现直立低阻 脉
一般5 ～ 20米。
一、测网布置 和观测成果
在图中 用实线表示 在图中 用虚线表示
二、两种岩石陡立接触面上的 ρAs 、ρBs 理论曲线
1、ρSA理论公式
ρsA曲线描述 当d>>A0 当d=A0(0在界面上) 当d＜A0(A;O分列界面两边) 至d=0(A在界面上) 当d>>A0(A远离界面)
同时提取ρ2 同时提取ρ1得此值＞ρ2
•主要用途
2、电剖面法野外工作技术
•常用装置形式
•测网布置
联合剖面(AMN∞MNB)；偶极(ABMN) 中间梯度(AMNB)；对称四极(AMNB) 测线要垂直构造走向并互相平行； 工作比例尺越大，线、点间距越小；
工程物探-第六章电剖面法
A
A-MN
K M
O
N
B
MN -B
C
地“无穷远”
6.2 联合剖面法
电法勘探 第6章 电剖面法
缺点：装置相对笨重，地形影响大。解释时具体分析。 采集装置要求
A O B O 3h MN11AO
3 5
K
C
地“无穷远”
A
A-MN
M
O
N
B
探 第6章 电剖面法
1. 良导脉状体上联合剖面视电阻率异常曲线特征 2. 低阻球体——视电阻率异常曲线特征 3. 高阻球体——视电阻率异常曲线特征
OO’=3～5h
a=1/4～1/6 OO’
O
J
O
AB
MN
数据点的分布图
电法勘探 第6章 电剖面法
第二部分 电法勘探
第六章 电剖面法
6.1 电剖面法分类 6.2 联合剖面法 6.3 其他电剖面法 6.4 电剖面法的应用
6.2 联合剖面法
电法勘探 第6章 电剖面法
优点：1> 由两个三极装置组成，A-MN,MN-B. 2> 横向分辨能力强，异常明显。 适合于水文、工程地质及构造找矿。
阻率曲线,所得视电阻率分别
用
A s
及
B s
表示.
O
6.1 电剖面法分类
5. 电剖面法——联合剖面装置
电法勘探 第6章 电剖面法
O
说明：图中公共电极C被置于远离测线并大于五倍 AO的距离上，称为“无穷远”极，即相对于观测 地段而言，其影响可以忽略。
6.1 电剖面法分类
5. 电剖面法——联合剖面装置
11
1
AM AN BM BN
S KAMNUIMN K2 AM.AN
6.电剖面法讲解
B0长度 的平台
3、由
定性解释ρAS 曲线的变化特征
当A-MN从远离→接近→到达界面时
jMN从j0 不断增加，ρS从ρ1↗至最大值 当0点进入ρ2时， ∵电流密度法向连续
∴
至A极进入ρ₂前，界面的 影响很小，使ρS保持恒定
随着A-MN前移，界面排斥 作用逐步下降；jMN↘ρAS↘
0点越过界面时ρS ↘跃变 ρBS曲线变化特 征与上述反之
当d=0时(A在界面上) 当d→∞时(A远离界面)
5、联合剖面曲线特征分析
①当ρ₁>ρ₂时；观测装置 由ρ₁向ρ₂通过界面时， ρAS比ρBS的跃变明显。
②当ρ₁<ρ₂时；则是 ρBS 比ρAS 的跃 变明显。
∴联剖法可以准确界定高、低阻岩 层的垂直接触面。
③根据ρABS=(ρAS +ρBS )/2；可得到 对称四极剖面法的曲线。
跃变不如 联剖法明显
•由联剖曲线获得对称四极曲线的证明 联剖公式
四极公式
代 回
当介质均匀时 证得
④当接触面上覆 •曲线峰值将被圆滑； 低阻覆盖层时 •界面的位置会偏离极大值对应点。
联合剖面试验曲线
三、脉状体上
脉状体指宽度 电极
联剖法 ρS异常
1、直立良导
距A0(B0)的地质体右侧ρBS >ρAS
左倾
闪长岩
矿体 大理岩
确定异常体的性质：
高(低)阻、厚(薄)、倾向等
测网布置图
正交点～低阻体 岐离带～左倾
由AB估算埋深小于15米 低阻区ρS<60 Ω.m
AB=30m
确定异常体的走向 ρS剖面平面图
ρS平面等值线图
低阻正交点
高低阻
确定异常体的范围
电法勘探(电剖面)07
AB 50
MN
AB 3
二、电剖面法的测网布置
• 根据地质任务、工作比例尺，常用的比例尺和测网密 度（线距×点距）见下表。待测工区所布置的测线应 相互平行，并垂直主要构造走向。
比 例 尺 线 距 （米）点 距 （米） 1：25000 1：10000 1：5000 1：2000 250 100~200 50~100 20~40 100 50~80 20~40 10~20
• A、M都在介质1
U (1,1) I 1 1 K 12 2 x 2 d x
x
ρ1
d
ρ2
K12I
A（+I）
M
x
• A在介质1 、M在介质2
U (1, 2 ) (1 K 12 ) I 2 2 x
ρ1
ρ2
（1-K12）I
两种岩石陡立接触面上的ρ s表达式
㈠联合剖面法的解释图件
⒉ 视电阻率剖面平面图 将各测线按一定比 例尺（常用1:10000， 1:5000，1:200）绘在平 面图上，然后选择合适 的参数比例尺（1公分 ＝××欧姆· 米），分 别绘出每条曲线的剖面 曲线，这就构成视电阻 率剖面平面图。 这种即具有平面图 特点，又具有剖面图特 点。它能直观地反映某 一极距（相当某一勘探 深度）的曲线在平面上 的变化规律。
( a ) α =90o; ( b ) α =60o ρ1=1欧姆· 米；ρ2=0.14欧姆· 米
（三）高阻脉上的曲线
• 有、无覆盖层时高 阻厚脉上SA和SB 曲线，可用极大值 和极小值的水平距 离估计其视厚度。
（四）球体上的曲线
• SA和SB曲线在良导球上形 成对称的“∞”型异常，球 顶上有一低阻正交点。当极 距加大到球心埋藏深度的 2~3倍时， SA和SB曲线在 交点两侧有两个主极小点外， 在距交点较远的两边还相应 地出现两个次极小点，它们 分别是供电电极A和B通过 球顶正上方时，电流被良导 体吸引，使j减小，导致S 降低的结果。
电法勘探 勘探 物探
1.2 电阻率剖面法电阻率剖面法简称电剖面法。
该方法在工作中是采用不变的电极距。
并使整个装置沿着观测剖面移动。
逐点观测视电阻率s ρ的变化。
由于电极距固定不变。
勘探深度就保持在同一个范围内。
因而s ρ值沿剖面的变化可以把地下某一深度以上具有不同电阻率的地质体沿剖面方向的分布情况反映出来。
根据电极排列方式的不同，电剖面法又有许多变种。
目前常用的有二极剖面法、三极剖面法、联合剖面法，对称四极剖面法，中间梯度法和偶极剖面法等。
由于电极排列方式的差异，各种电剖面法所解决的地质问题也就不同。
由于变种方法较多，因此适应各种地电条件的能力较弱，应用范围较广。
它不仅能有效地寻找金属矿和非金属矿，还可以进行地质填图，解决地质构造等问题，并且在水文地质和工程地质调查中，也获得了广泛应用。
1.2.1 电阻率剖面法的常用装置类型与特点在电法勘探中，为了解决不同的地质问题，常采用不同的装置。
所谓装置乃是指一定的电极排列形式和移动方式。
目前，我国常用的电阻率装置类型有二极装置、三极装置、联合剖面装置、对称四极装置以及中间梯度装置等。
一、剖面法常用装置类型及特点 （1）二极装置(AM )如图1.4.1所示，这种装置的特点是供电电极B 和测量电极N 均置于“无穷远”处接地。
这里所指的“无穷远”具有相对概念：若B 极在M 点产生的电位或A 极在N 点所产生的电位相对于A 极在M 点所产生的电位可忽略不计时，便可认为B 极或N 极位于“无穷远”。
因此，二极装置实际上是一种测量电位的装置。
其中S ρ表示式为图1.4.1 二极装置s AM MAM U K Iρ=⋅（1.4.1） 其中装置系数2AM K AM =π (1.4.2)二极装置通常取AM 中点作为记录点。
电极距L=AM 。
(2)三极装置(AMN)图1.4.2 三极装置如图1.4.2所示，当只将供电电极B 置于“无穷远”，而将AMN 沿测线排列进行逐点观测时，便称为三极装置。
2电剖面法解析
二
联合剖面法
（一）测量方法
实际上是三极装置，在每个记录点上用AC和BC
分别测量，C在无穷远（不影响）从中线开始逐点测
量，尽可能将C点放在中线位置，以使与A、B等距。
C
A
MNBຫໍສະໝຸດ （二）不同地电剖面上视电阻率异常特征
1、两种岩石陡立接触面上ρs曲线
盖层厚H、电阻率ρ0、下伏基岩ρ1＞ρ2
前面讲过
第三节 电剖面法
一．概述 用选定的置装，沿剖面进行视电阻率测量，获
得视电阻率剖面，通过该方法了解地下勘探深度以
上沿测线方向上岩石的电性变化。
用途: 地质填图，确定覆盖层以下不同导电性岩
层的接触带位置；追断裂破碎带，古河道及地下暗
河，调查溶洞，古窑的分布。
装置形式：根据电极排形式不同分联合剖面法
（ AMNMNB ）对称剖面法（ AMNB ）偶极剖面法 （ ABMN ）中间梯度法（ AMNB ） 测网布置：根据地质任务，工作比例尺来布置，
A s
A jMN A MN jo
joA
A jMN 、 分别是均匀介质时和有
MN 为MN间电阻率,在左 界面时在MN处的电流密度，
A 侧①点时界面影响不计，曲线成直线 jMN → joA ，到
A ①点时受低阻的影响，有“吸电流”的现象， jMN
＞
joA且MN到界线边缘时（没有过边缘）出现ρas最大值。
1、装置特点
两个供电电极AB距离很大，通常大于70～80土厚
度，MN在其中间1/2～1/3处逐点移动测量，在接头 处测量，一次可测多条电线，但计算系数较烦
K
AM AN BM BN MN ( AM AN BM BN )
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
各种理论量板或表格，求系数时直接用量板或查表
或电算处理
②用土模形模拟实际三度地形，由实验求出F。
③用导电纸对二度地形进行模拟和测量，求出F。
也可以用电阻网络等办法进行模拟和测量，其中的
导电纸办法最简便。
复杂的情况，使AB实际距离会缩短。
地形改正
外业测得的ρs是地形影响（
s 0）和有用地质体影响
共同作用的结果。
s s 0
s
s
s
：野外实测视电阻率值
：由地质体或构造引起的异常
：地形影响的ρs值
＝ s s F
0 ：围岩电阻率值
若 F＝
s 0
OA=(3－5)h，轴向偶极OO′=(3-5)h，对称四极 ：
AB/2＝（3－5）h，最小能控制第一层，最大能测到
末层并有不少于3个测点。
测量极距的选择：测量极距MN越小、精度越高，
因公式是MN→0时测出的地下剖面，而太小时造成
电压V值过小，反而精度受到影响。一般根据仪器的
要求，使V值不要太小即可，一般5－20m，但探测 蚁穴时只有20cm。
①定性解释，主要用于追索界线
②定量解释埋深 当地下良导体埋深小时，ρs曲线正
交点附近曲线斜率变大，反之变小，用切线法，通
过正交点做两条切线和一条垂线，求出m1、m2
m
m1 m2 H 2
一般H＝（1－1.3）m
此法运用于脉体厚度较小时，
若宽度很大，则误差也会很大。
③确定岩性接触界线
图1-3.16 图解埋藏深度
（低阻）带区分界线等，如右图
①视电阻率剖面平面图 要求：比例尺，比例参数，方向，标出地质体界线 （如图） ②视电阻率剖面图：
图1-3.10 直立高阻脉上的联合剖面法曲线
以测点为横坐标，ρs为纵坐标，常用算术坐标系，为
突出异常而用对数坐标纸。（如右图的某一条测线）
③视电阻率平面等值线图
在同一深度上，将各点绘制在地形图上，用曲线
二
联合剖面法
（一）测量方法
实际上是三极装置，在每个记录点上用AC和BC
分别测量，C在无穷远（不影响）从中线开始逐点测
量，尽可能将C点放在中线位置，以使与A、B等距。
C
A
M
N
B
（二）不同地电剖面上视电阻率异常特征
1、两种岩石陡立接触面上ρs曲线
盖层厚H、电阻率ρ0、下伏基岩ρ1＞ρ2
前面讲过
辨能力问题。
当相邻地电体间的距离小于其埋深时，只出现 一个综合异常。这时任何一种装置都无法确切地区 分。因此，分辨力与装置形成及极距大小有关。
4.地表局部不均匀体的干扰 地表不均匀体包括：地表不平、小沟、土堆、建 筑物等，局部岩石出露，不同材料堆平的洼地等。 当极距远大于电性不均匀体的跨度或局部地形的跨 度时，ρAs与ρBs同部变化，就可压制干扰。
可用异常宽度来估算埋断深度）
如下图，绘制曲线后找出极大值的1/2位置量出 其宽度q、则 H=0.5q
对于倾斜的脉体其深度 可以用切线法求得，在 顶点的切线与侧面弯曲
线的渐近线之间的距离
为m
则H=0.6m
中梯法在探测某地高阻
体脉岩得到良好效果，
在武安寻找石英矿也取
得较好效果。
五、偶极剖面法
偶极剖面法（ ABMN ），选MN的中点O′。如果AB
第三节 电剖面法
一．概述 用选定的置装，沿剖面进行视电阻率测量，获
得视电阻率剖面，通过该方法了解地下勘探深度以
上沿测线方向上岩石的电性变化。
用途: 地质填图，确定覆盖层以下不同导电性岩
层的接触带位置；追断裂破碎带，古河道及地下暗
河，调查溶洞，古窑的分布。
装置形式：根据电极排形式不同分联合剖面法
（ AMNMNB ）对称剖面法（ AMNB ）偶极剖面法 （ ABMN ）中间梯度法（ AMNB ） 测网布置：根据地质任务，工作比例尺来布置，
A s
A jMN A MN jo
joA
A jMN 、 分别是均匀介质时和有
MN 为MN间电阻率,在左 界面时在MN处的电流密度，
A 侧①点时界面影响不计，曲线成直线 jMN → joA ，到
A ①点时受低阻的影响，有“吸电流”的现象， jMN
＞
joA且MN到界线边缘时（没有过边缘）出现ρas最大值。A来自MNB
在一个测区内，由于AB位置的改变，使接头处 不可能完全吻合，所以反映的勘探深度略有变化
2、中梯法的ρs异常特点
对于高阻脉，曲线明显，电流线都集中在低阻
的ρ0部位，所以中梯法主要用来探测高阻体，而对
低阻体不明显。
高阻带异常宽度只与高阻脉的埋深有关，而与
极距关系不明显（因AB很大，测量范围是均匀的，
A s A jMN A MN jo
B j sB MN MN B jo
3.高阻脉上ρs曲线
高阻两侧为低阻，高阻排斥电流
解释出现如上图形式 当良导体脉与地面有一定倾角时，曲线斜率发生改变
（二）联合剖面法解释
1.解释图件
测网布置图和综合成果图，将测点 按一定比例尺绘制在地形地质图上， 称测网布置图。 综合成果：异常轴，按触界线高阻
1.不易发现良导陡立暴 脉。 2.异常幅度小
中梯
1.不均匀及地形影响小 （AB不动） 2.生产效率高
1.勘探深度小 2.不易发现直立低阻脉
偶极
良导脉
高阻段
（详测） 接触面
1. 2.
异常幅度大，灵敏 等偶极工作时，工 作一般得曲线 3，轻便，
1. 2.
异常大不易分辨 不均匀及地形影响 大 3，费电
2. 勘探深度 勘探深度指在特定条件下查明探测目标的最大深度。 制约因素：
（局部可不按比例尺）
比例 线距(m) 点距（m）
1:25000
1:10000 1:5000 1:2000
250
100-200 50-100 20-40
100
50-80 20-40 10-20
要求测线互相平行，并垂直构造走向 测量方法：首先根据设计及野外实验，确定装 置类型和极距，计算相应的装置系数，再测量△v、
5.岩层对各向同性影响 在沉积岩或变质岩区，沿层理方向电阻率小于垂 直方向ρs，所以在半空间条件下，前者的电流密度比
后者大。如断层带内垂直走向与平行走向得出的ρs不
同。
6.地形影响
正常测量时，是垂直地面向下测量，而在坡度
存在时，可能是斜的，于是测出的不是直深度。另
外，当遇到AB两极一个在坡上，一个在平地，会有
当到跨过界面时出现跃变，到③时由于界面有“排
A jMN
斥”电流现象，生低值中相对高值，到时，远离界
面joA→jAMN只是阻值小，根据这一原理我们可以判断 j
A MN
地下地质体的分界线,当有盖层时，由于其影响，曲
线变缓。
在自然界当中完全直立的界面很少见，大都倾斜的，
于是出现如下几种情况：
2．良导体脉上的曲线
1、装置特点
两个供电电极AB距离很大，通常大于70～80土厚
度，MN在其中间1/2～1/3处逐点移动测量，在接头 处测量，一次可测多条电线，但计算系数较烦
K
AM AN BM BN MN ( AM AN BM BN )
1 1 1 1 1 AM AN BM BN
KD
带有关，但要结合地质资料区分矿脉，地下金属管
道等低阻体。
② 沿一定走向延伸的阶状异常带，与两种电阻不同 的接触带有关。
③ 沿一定走向的高阻异常带，多与高阻岩脉，岩墙 有关，地道，溶洞，遂道，巷道，溶洞也是高阻， 注意区分。
④ 局部高阻异常与局部不均匀体有关，如充水溶洞，
小断层导水等。
3．联合剖面法异常解释
连起来成光滑的曲线，常用于探测采空区等似圆状
地质体。
-100m
-120m
-140m
-160m
-180m
测 区 等 深 视 阻 率 切 片 图
2、联合剖面法异常的确定
剖面平面图或平面等值线图确定，并用单点曲
线，加以附合，
① 沿一定走向延伸的低阻带各测线低阻正交点位置
的连线（称低阻正交点异常轴）。一般与断层破碎
①仪器性质：灵敏度，稳定性，抗干扰能力。
②装置类型的合理选择：根据任务和地质条件选择
合理的形式和极距。
③观测精度：提高观测精度可以提示勘探深度，主
要是影响解释。
④电性差异：目标体与围岩的电性差异较大，异常
线明显，也易被发现。
⑤干扰水平：各种人工和天然场的干扰，地形影
响、非探测目标的影响等。
⑥目标体的形状规模，产状等。
△i及按公式计算电阻率，然后以绘制曲线进行解释。
注：测量时在现场要绘制草图（点位－ρs），草测地
形剖面，记录岩石露头点，干扰体等（尽可能详
细），为解释时校正参考。
供电极距的选择：主要根据目标体的埋深来决定，
由于地质条件复杂，难以严格计算最佳极距，在未
知埋深情况下来测多个深度进行试验，
一般要求：中梯：AB/2=（5－10）h；联剖
与MN互换，以O点为记录中点则得出的结果完全相
同，这是最大优点，类似联剖，但又甩掉了联剖无
穷远笨重设备，对地表不均匀体反映灵敏，在地质
构造复杂时ρs形态复杂，当AB过界面时，将出现一
些异常，增加了解释的难度，也是偶极剖面法不如
联剖应用广泛的原因。这点不多讲。
六、电阻剖面法几个问题讨论
1、各种电剖面法比较 每种方法都有自己的优缺点，也有使用范围， 也有使用习惯等。
在特征点连线的垂直距离的1/3时为分界点，或极
小点到极大点的2/3处估计，可建立方程，求出极值