电法勘探复习

《电法勘探》知识点

➢电阻率法

何为电法勘探

电法勘探的地球物理学基础是地壳中多数岩矿石之间存在的电学性质的差异，它是通过观测和研究由电性质差异引起的人工或天然电磁场的空间和时间分布规律及其变化特点，从而达到查明地下地质构造或矿产分布的一组勘探方法的总称。

矿物如何按导电机理进行划分

按导电机理将矿物分为金属导体，半导体，固体电解质

影响岩石和矿石电阻率的因素

1 岩石和矿石电阻率与成分和结构的关系

岩石和矿石电阻率与所含水分的关系，含盐分越多(矿化度越高)电阻率值越低，含水量大的岩石电阻率较低，而含水量小或干燥岩石的电阻率较高。

3 岩石和矿石电阻率与温度的关系，一般表现为温度升高，电阻率降低。

三大岩类的电阻率如何变化

火成岩与变质岩的电阻率值较高，通常在102～105 .m范围内变化；沉积岩电阻率值一般较低

何为非各向同性系数如何表征这

各向同性指物体的物理、化学等方面的性质不会因方向的不同而有所变化的特性，即某一物体在不同的方向所测得的性能数值完全相同，亦称均质性。

针状和片状结构的岩石和矿石电阻率具有明显的方向性，即非各向同性。

为了表征层状岩石的非各向同性程度和平均的导电性，定义其非各向同性系数λ和平均电

阻率ρm 分别为：

岩石和矿石标本电阻率的测定方法有哪些

露头法、电测井、（岩芯）标本测定法

电法勘探进行正演问题数值模拟时，一般会采取哪几种方法每种方法的特点是什么

已知地电模型和场源分布，求解场的分布规律，称为电法勘探的正演问题。在学习电法勘探时，我们经常先对一些典型的地质模型进行正演模拟，从而建立地质模型与场分布特征之间的关系。因此，正演问题是学习电法勘探的重要基础。

解电阻率法正演问题有两个途径：一是通过物理模拟，即通过模型实验直接测量得到某种介质和场源条件下稳定电流场的分布情况；二是通过数学模拟途径，即寻求满足表边界条件下

的拉普拉斯方程解。

物理模拟方法主要有土槽、水槽、导电纸等手段。

数值模拟可分为解析法和数值计算方法两种。解析解有明确的表达式，但只有少数理想的地电模型才有解析解（这里指的理想模型是指数学意义上的，如均匀大地以及均匀大地中存在球体、两种介质垂直接触、水平均匀地层等，有些简单或规则模型不一定有解析解，如正方体等），不能满足实际需要。目前，随着计算机和计算技术的发展，求解复杂条件下电磁场分布规律的数值计算方法已成为主要手段。主要数值计算方法有有限元法、有限差分法、边界元法和积分方程法等等。

电阻率法的原理是什么

电阻率法是以地壳不同岩石和矿石的导电性差异为物质基础，通过观测与研究人工建立的地中稳定电流场的分布规律以达到找矿和解决其它地质问题目的的一组电法勘探分支方法。：何为视电阻率

若进行测量的地段为电阻率不均匀的地电断面，仍按均匀大地电阻率公式计算的结果来表示地下非均匀介质的导电性能，此时称之为视电阻率，单位仍为Ω.m，符号ρs

视电阻率微分表示式及其含义

ρMN 是测量电极MN间的岩石电阻率，电流密度jMN，均匀地段电流密度j0

高密度电阻率法与电测深及电测面法的关系是什么有何优点

①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ρs 的变化。由于电极距固定不变，勘探深度就基本保持在同一个范围内，因而通过ρs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。

②电阻率测深法(简称电测深)是常用来探明水平(或近似水平)层状岩石在地下分布情况的一种电阻率法。该法是在同一测点上逐次扩大电极距，观测垂直方向由浅到深的视电阻率变化情况，通过分析视电阻率测深曲线来了解测点下面沿垂向变化的地质情况。与电阻率剖面法相比，电阻率测深法用于了解该测点地下介质电阻率的垂向变化，而电阻率剖面法是了解沿测线方向地下介质电阻率的横向变化。这两种方法相辅相成，使电阻率法成为一种能够详细研究地质构造的空间分布状态的方法。

③对二维大地，开展测深—剖面法可同时完成电测剖面和电测深两种形式的测量，得到地下不同位置视电阻率值，绘出测线下方视电阻率拟断面图，从而展示地下介质电性横向和纵向变化。测深—剖面法要求在测线上按一定点距布置n 个测深点，然后逐点进行测深工作，这样做费时又费力。对浅层地质目标的探测，由于装置的极距小、点距密，进行测深—剖面法时，在很多点上要重复布置电极（供电电极或测量电极）

④高密度电阻率法是一种适用于浅层电阻率测深一剖面法的阵列电阻率勘探方法

高密度电阻率法仍然是以岩、矿石导电性的差异为基础，研究人工施加稳定电流场作用下地中传导电流分布规律的一种电探方法。因此，它的理论基础与常规电阻率法相同，所不同的是方法技术。

高密度电阻率法野外测量时将全部电极(几十至几百根)置于观测剖面的各测点上，然后利用程控电极转换装置和微机工程电测仪便可实现数据的快速和自动采集。当将测量结果送入微机后，还可对数据进行处理并给出关于地电断面分布的各种图示结果。显然, 高密度电阻

率勘探技术的运用与发展，使电法勘探的智能化程度大大向前迈进了一步。

高密度电阻率法具有以下优点：

①电极布设是一次完成的，这不仅减少了因电极设置而引起的故障和干扰，而且为野外数据的快速和自动测量奠定了基础；

②能有效地进行多种电极排列方式的扫描测量，因而可以获得较丰富的关于地电断面结构特征的地质信息；

③野外数据采集实现了自动化或半自动化，不仅采集速度快(大约每一测点需2～5 s)，而且避免了由于手工操作所出现的错误

④可以对资料进行预处理并显示剖面曲线形态，脱机处理后还可自动绘制和打印各种成果图件；

⑤与传统的电阻率法相比，工作效率高，测点密集，所获信息更加丰富，解释结果更加准确。在电阻率法中，常用的装置类型主要有哪些

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。

无论哪种装置类型, 其共同特点是: 用供电电极( A、B) 向地下供电,同时在测量电极( M、N) 间观测电位差( ΔUMN ) , 并算出视电阻率( ρs ) , 各电极沿选定的测线同时( 或仅测量电极) 逐点向前移动和观测。电剖面法主要用来探查地下一定深度范围内的横向电性变化, 以此解决多种地质问题。

简要叙述电法勘探里镜像法的原理是什么

镜像法原理将半空间映射为全空间，用地面上方的一个镜像球代替地面影响

应用联合剖面法时，低阻、高阻球体、低阻及高阻倾斜板状体的联剖曲线特征。见课件4。

在进行电阻率法勘探时，地形对电流场分布的影响主要有哪几个方面

三方面进行分析，即：供电点位置地形起伏、测量点位置地形起伏、地形起伏引起的电极距变化。

简述在电阻率法中克服地形影响采用的“比较法”的基本思想

“比较法”是将野外实测的视电阻率（ρs ），逐点除以相应点的纯地形异常（ρsD / ρ1），

从而得到经过地形改正后的视电阻率曲线(ρsG),

从上式不难看出：如果设法求得单纯地形引起的视电阻率曲线，便可按照关系，将实测剖面各测点的ρs值与地形影响值相比。当地下无矿时，按取比值绘制的校正曲线是一条ρs = ρ1的直线，完全消除了地形影响。若地下有矿，取比值后的校正曲线近似地消除了（或消弱了）地形影响，突出了矿体异常。

简述电阻率法野外工作中常见的干扰有哪些

（1）极化不稳。克服办法：为避免产生极化不稳现象，应采用化学性质稳定的金属作为测量电极

（2）大地电流、工业游散电流等人文噪声以及感应干扰