直流电测深原理

电测深法原理
电测深法是在同一点上逐次增大供电电极距AB，使勘探深度由小逐渐加深，于是可观测到测点处沿深度方向由浅至深的视电阻率变化规律。

通过对反应地电断面变化的电测深ρs曲线的分析，可以了解深度方向上地电断面的特征。

在电测深法中，最常采用的对称四极装置如图1-1所示，图中A、B为供电电极，M、N为测量电极，他们对称于观测点O布置。

工作时，供电电极距AB从最小电极距A1B1变化至最大电极距A n B n，每改变一次电极距AB，相应观测一次ΔU MN和I AB，按照式1-2计算出视电阻率ρs值。

根据每个极距的观测结果，可绘制出以AB/2为横坐标，ρs为纵坐标（采用双对数坐标系）的电测深ρs曲线如图1-3。

1-2
Ρs=KΔU MN
I
下面以两个水平电性层的地电断面为例，来说明电测深法的物理实质。

首先设厚度为h1、电阻率为ρ1的第一电性层之下是电阻率为ρ2的基地岩层，且ρ2>ρ1，ρ2层相对于ρ1层的厚度视为无限大。

当用较小的供电电极距（A1B1<<h1）测量时，根据勘探体积概念，认为该装置是处于均匀介质ρ1中，下部高阻基地岩层埋藏较深，此时电流不受高阻层ρ2的影响，此时j MN=j0，ρMN=ρ1。

根据视电阻率微分形式表达式可得：
ρMN=ρ1（ρs曲线1段）
ρs=j MN
j0
当增大供电电极距AB/2时，电流向下穿透深度开始增加，即勘探深度加深，ρ2高阻层开始影响电场的分布。

由于ρ2高阻对电流有
排斥作用，使j MN增大，j MN>j0，则ρs>ρ1。

随着AB/2的继续增大，ρ2介质的影响愈加明显，ρs也愈来愈大（ρs曲线2段）。

当AB/2>>h1，相应的勘探体积主要为第二层介质，而第一层介质ρ1在整个勘探体积中仅占很小的比例，所以ρ2介质在影响场的分布问题上起主导作用。

可以证明，此时得到的视电阻率值趋于第二层真电阻率，即ρs→ρ2（ρs曲线3段）。

ρs随着AB/2变化的关系曲线称为电测深曲线。

ρs曲线的变化规律反映了垂直深度方向上断面的电性变化，利用ρs曲线可确定各电性层的厚度和电阻率值。

当地电断面类型不同时，ρs曲线形状也不同。