电法作业题

1、阐述激发极化法中等效电阻率的基本原理，分别设计两个二维激化体模型（低阻高极化、高阻低极化），采用等效电阻率方法计算视极化率，并绘制极化率断面图和视电阻率断面图。

激发极化法中等效电阻率的基本原理:激发极化法是利用岩石、矿石的导电性、激发极化特性差异，观测研究人工形成的激发极化场的变化规律，进行找矿和解决其他地质问题的一组人工场源形式的勘察方法。激电法可以沿用电阻率法的各种电极装置，其中用得比较广泛的有中间梯度(中梯)、联合剖面(联剖)、近场源二极(二极)、对称四极测深(测深)和偶极—偶极(偶极)等装置。在本次程序设计中以对称四极测深装置为基础进行正演程序设计工作。

在计算激发极化场时我们使用的是等效电阻率法。在电法勘探中，我们将发生体极化效应时，极化体对极化总场的电阻率称为“等效电阻率”。一般说来，等效电阻率随频率或充电时间而变。在T→０或ｆ→∞的极限情况下，总场电位U(T)|Ｔ→０ 或U(f)|ｆ→∞趋于无激电效应的一次场电位U１，等效电阻率ρ(T)｜Ｔ→０或ρ(iw)｜ω→∞就等于介质真电阻率。

对于电阻率为ρ的均匀介质，当不存在激电效应时，在地面上采用任何装置进行观测，按照下列公式计算电阻率：

ρ=K×ΔU1/I （1-1)

若介质存在激电效应，此时按上式计算的电阻率为：

ρ1=K×ΔU/I （1-2）公式中ΔU为总场电位差。

由于ΔU1>ΔU，故p>p1。可见介质的激发极化效应等效于介质电阻率的增大，故称ρ1为等效电阻率。在长时间供电情况下，极化二次场达到饱和时，有：

η=ΔU2/ΔU=（ΔU-ΔU1）/ΔU

所以有等效电阻率和真电阻率关系：

ρ1=ρ/（1-η）

建立模型所得视电阻率及视极化率图像如下：

所给模型参数为;100m x 100m, 低阻体电阻率为10，极化率为0.5，围岩电阻率为100，极化率为0.1，激化体大小为长4，宽1，在所建模型的中部，从50开始，深度从7m开始。

低阻高极化模型视电阻率断面图

低阻高极化模型视极化率断面图

所给模型参数说明：100m x 100m, 高阻体电阻率为100，极化率为0.1，围岩电阻率为10，极化率为0.5，激化体大小为长4，宽1，在所建模型的中部，从50开始，深度从7m开始。

高阻低极化模型视电阻率断面图

高阻低极化模型视极化率断面图

2、井中激发极化法包括哪几种方法，其各种的特点是什么，建立一个二维盲矿体模型，分别用井-地，地-井，井-井以及地面激发极化法进行正演模拟，分别比较计算结果。

井中激发极化法包括三种方法以及其特点如下：

（1）地-井方式，即地-井工作方式是将供电电极A、B布置在地面，其中A 极置于距井口一定距离r处或置于井口，B极则置于“无穷远”。测量电极M、N 置于井中，M在上，N在下。地-井方式的施工顺序是：先进行r=0米的地-井方式测量，如发现有井旁盲矿异常需要进一步做工作时，再用最佳r进行地-井方式方位测量。地-井方式的基本特点在于，它利用钻孔是测量电极MN接近矿体，因而能是观测到的矿体激电异常大大增加。同时，它又能通过把A极布置在不同位置上而改变矿体的极化方向和强度。由于A的位置不同，井旁盲矿的极化方向和强度也就各不相同，因而各方位上测得的激电异常曲线形态和强弱也就不一

样，利用这种差异就可以推断井旁盲矿体相对于钻孔所在的方位。

（2）井-地方式，即即把供电电极A放入钻孔中，供电电极B仍为“无穷远”极，测量装置则置于地面。固定井中供电点源A的深度，在地面按一定测网(通常是方格网，也可用以井口为中心的辐射网)沿剖面测量的排列，称为井-地方式剖面测量，它主要用来圈定和追索矿体或矿化带范围。相反，若在井中改变供电点源A的深度，在地面移动测量装置MN，或距井口某一距离固定测量装置进行激发极化测量的排列，称作井-地方式激电测深，它主要用来预报井底盲矿。井-地方式是将A极置于井内某一选定的深度上，B极在地面“无穷远”处，测量电极MN布置在地面并沿测线进行测量。在井-地方式中常用刷子电极作为A极，将它放到钻孔的某一位置上进行充电。“无穷远”B极至测区的距离必须足够大，并使“无穷远”极至井的连线垂直与测线。当井旁存在矿体时，“无穷远”B极应布置在远离矿体的方向上，否则B极的电场将对测量结果产生影响，从而成解释上的误差，并降低勘探深度和勘探范围。

（3）井-井方式，即单井井-井方式是将供电装置和测量装置同时放入一个钻空中，因此它只需一个钻孔就能进行工作。单井井-井方式包括激发极化测井、大电极距三极梯度排列、偶极体度排列、中间梯度排列等测量方法；双井井-井方式需要同时具有两个钻孔才能进行工作，其排列方式较多，归纳起来大致可分为：固定单极供电移动双极测量，固定双极供电移动双极测量，中间梯度排列，双极供电和双极测量等深同步移动四种。井-井方式的突出优点就在于大大增加勘探深度。

井-地，地-井，井-井以及地面激发极化法进行正演模拟结果如下：

地—井选一段作图：

视电阻率图：

低阻薄板地井高极化视电阻率曲线

110

100

90

80

20242832364044

视极化率图：

202428323640440.18

0.2

0.22

0.240.26

低阻薄板地井高极化视极化率曲线

井—地选一段作图：

视电阻率图：

0481216202484

86

88

90

9294井—地低阻高极化视电阻率图

z ps

视极化率图：

048121620240.912

0.913

0.914

0.9150.916井—地低阻高极化视极化率图

x ηs

井—井选一段作图：

视电阻率图：

2024283236404485

90

95

100

105

110

115

低阻薄板井井高极化视电阻率曲线

视极化率图：