物探--4电测深法

80年代后期，我国地矿部系统率先开展了高密度电 阻率法及其应用技术研究，从理论与实际结合的角度， 进一步探讨并完善了方法理论及有关技术问题，研制 成了约3～5种类型的仪器。近年来该方法先后在重大 场地的工程地质调查、坝基及桥墩选址、采空区及地 裂缝探测等众多工程勘察领域取得了明显的地质效果 和显著的社会经济效益。本章将试图从方法原理、野 外工作方法技术、资料解释及实际应用等方面对该方 法加以系统介绍。现在已有分布式三维高密度仪器。
电阻率测深法
电测深曲线类型
a
a
a
AB/2
AB/2
a
1＜2 G型
a
H型 1＞2＜3
a
1＞2
D型
AB/2
a
K型 1＜2＞3
AB/2
a
AB/2
A型 1＜2＜3
a
a
二层曲线
AB/2
Q型 1＞ 2＞ 3 三层曲线
HA型
HK型 KH型AB/2
KQ型 AA型AB/2
AK型
AB/2
QH型 QQ型
AB/2
四层曲线
电阻率测深法
被研究的标准层清晰地表现在测深曲线上。例如：对于高阻层，近 45 的尾支渐近线上至少
应有三个点。
电极距的一种选择方案
AB (m) 2
3 4.5 3
MN (m) 1 1 2
MN (m) 2
6 9 12
1 11 1
12
61 1
35
15 25 40 65 100 150 225 325 500
11 5 5 555 5
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，成本低、效率高，信息丰 富，解释方便。勘探能力显著提高。
关于阵列电探的思想早在上世纪70年代末期就有人 开始考虑实施，英国学者所设计的电测深偏置系统实际 上就是高密度电法的最初模式，80年代中期，日本地质 计测株式会社曾借助电极转换板实现了野外高密度电阻 率法的数据采集，只是由于整体设计的不完善性，这套 设备没有充分发挥高密度电阻率法的优越性。
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
• 对称四极测深法,随着AB逐渐增 大,会使MN之间所测电位差逐渐 减小,为了获得可靠的电位差数 据,MN在也要按一定关系增大,一 般AB/3≥MN≥AB/30。
电测深法
特征与用途
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：
①查明基岩起伏情况，确定盖层厚度，为钻孔设计提供 依据。
②寻找稳定含水层，在高矿化区圈定咸淡水界面及分布 范围
③定性确定具有明显差异的断层破碎带，陡立岩性接触 带等，
并能反映出异常与地质构造的相互关系。
• 其构制方法：①在按工作比例尺所绘制的测网（测线、测点）布 置图上，在每个测点位置标明该点所观测的参数值，然后按规则 勾绘等值线。②等值线取等差或等比间距，间距视观测精度及异 常大小而定。③等值线可在精度范围内适当偏移，使之更圆滑、 合理。
• （4）电测深曲线图 • 在电测深曲线上方应标明测深点的点线号、高程、电极排列方向，
图5—2 高密度电阻率法测点分布示意图
第二节 野外工作方法技术
一、高密度排列说明 ⒈а排列（温纳）
该装置适用于固定断面扫描测量，电极排列如下：
AMN B
【特点】测量断面为倒梯形。 【描述】测量时，AM=MN=NB为一个电极间距，A、 B、M、N逐点同时向右移动，得到第一条剖面线；接着 AM、MN、NB增大一个电极间距， A、B、M、N 逐点同 时向右移动，得到另一条剖面线；这样不断扫描测量 下去，得到倒梯形断面。
MN (m) 2
222 25 25 25 25 25
（二）层状分布的地电断面和电测深曲线类型
1、均匀半空间分布，电阻率为ρ1
ρ
则曲线为一直线，一般在露头上用 ρs
极小的极距测量，即可得到，用于 AB/2
解释曲线时的岩性对比。所得半空
间是一相对值，也就是该层（ρ1）的厚度与极距相
比大的多。
2、二层情况：设第一层厚h1，电阻率为ρ1，第二
电阻率测深法的应用 （一）电极距的选择
供电电极距AB的选择：最小AB距离应能使电测深曲线的首 支为近似于水平线段，以便由它的渐近线求出第一电性层 的电阻率；最大AB距离应能满足勘探深度的要求，并保证 测深曲线尾支完整，可解释出最后一个电性层；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，一般使相邻两极距在模数为6.25cm对数纸上 相距约0.5～1.5 cm。
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。
电测深法
特征与用途
主要能解决如下问题： ④查明埋藏不深，有一定规模的电性差异明显的
局部不均匀体，如铁矿体等
⑤在水文地质调查中，查明区域构造，如凹陷、隆起、 褶皱等。
⑥在寻找建筑材料方面，估算砂石料的储量。 ⑦其它，近几年在工程上用途很广，如探测古墓、防空 洞、溶洞等。
电阻率测深法
• 电测深法是以地下岩矿石的电性差异为基础， 人工建立地下稳定直流电场，在每个观测点上 逐次加大供电电极距，使电场的有效作用范围 随之增加，这样就可以观测与研究同一测点下 不同深度范围岩矿石层电阻率的变化规律，以 解决找矿及有关地质问题。按照装置形式（电 极排列方法），电测深法可以分为对称四极、 三极以及偶极测深法等，其中对称四极测深法 是最常用的方法。
电阻率测深法
对称四极测深装置
• 当AB/3=MN时，称为温纳装置， 此时ABMN是同时移动。
• 每个测点的测量结果在模数为
ABMN极同步或不同步移动
mA mV
6.25cm的双对数坐标纸上，绘制
电测深曲线图，横坐标表示视电 A
MON
B
阻率 a ，纵坐标表示AB/2（m）。
装置符号： AMNB
• 地形起伏较大时，对电测深影响 很大，曲线会因地形影响而畸变， 因此，当地形起伏较大时，应平
• 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
百度文库 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。
最大、最小供电电极距、工作日期。曲线首尾注明视参数值，定 量计算后，将曲线类型、特征点及辅助线等注在图上。
• （5）视电阻率断面图
• 该图是电测深剖面或面积测量工时常给的一种图件，它可以 明显的反映出沿某一测线的垂直断面上，场的变化特点，如 基岩起伏、构造情况，电性层的分布等。
• 等值断面图的作法是：以测点为横坐标，以AB/2为纵坐标， 把每个测点上各极距的观测值标在相应位置上，然后勾绘等 值线。为了突出浅部电性不均匀体的分布，纵坐标可取对数 比例尺，当为了突出深部电性不均匀体时，纵坐标可取算术 比例尺。
层为ρ2，厚度很大（无穷大）有两种情况，
ρ1＞ρ2时为D型，ρ1＜ρ2时为G型（如后图）。 ①当AB/2＜h1时，测得值相当于介质为半空间的结果， 这时无论如何变化也不影响地下电流场的分布，故在 二层左支出现ρs=ρ1的水平渐近线 ②当AB/2逐渐增大，电流的分布深度也增大，这时开 始影响地电流的分布，这时，若ρ2＜ρ1时，由于良导 体对电流的吸引作用，使jMN≠j0，可知ρs＜ρ1，出现曲 线下降数（D型）。
绘制剖面图的基本要求： ①横坐标（测点位置）比例尺原则上与工区内工作比例尺相同，在图上点距应在 0.2cm`1cm 范围内。纵比例尺一般用算术比例尺，原则是使异常明显但也不致于跳跃。如金
属矿区 s 通常选 1cm 代表 2%。
②剖面图上应注明：剖面的编号，剖面方向，电极装置方式、电极距、中间梯度法供电 极位置、充电点位、比例尺、图例等。
⒉β排列 该装置适用于固定断面扫描测量，电极排列如下：
ABM N
【特点】测量断面为倒梯形。 【描述】测量时，AB=BM=MN为一个电极间距，A、 B、M、N逐点同时向右移动，得到第一条剖面线；接着 AB、BM、MN增大一个电极间距， A、B、M、N 逐点同 时向右移动，得到另一条剖面线；这样不断扫描测量 下去，得到倒梯形断面。
• 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。
⒊γ排列 该装置适用于固定断面扫描测量，电极排列如下：
【特点】测量断面为倒梯形。 【描述】测量时，AM=MB=BN为一个电极间距，A、B、 M、N逐点同时向右移动，得到第一条剖面线；接着AM、 MB、BN增大一个电极间距， A、B、M、N 逐点同时向右 移动，得到另一条剖面线；这样不断扫描测量下去，得 到倒梯形断面。
• ②参数比例尺一般采用算术比例尺，当参数变化幅度过大， 可采用对数比例尺：当局部范围参数值过大时，可局部缩 小参数比例尺，但应加“框”并加以说明。一般不使曲线 超过三个线距，超过时曲线尖端截去，改用锯齿线连接， 并在截去处标注参数值。
• ③剖面平面图测线号大值恒在上方，测点号大值恒在右方。
• （3）等值线平面图 • 它常以同比例尺简化地质图为底图，直观反映电场平面分布特点，
第一节 引 言
由于工程与环境地质调查的特殊性，常规物探方法很难满 足实际工作的需要，近年来 除了基于弹性波理论的一些方法 (如浅层地震勘探、瑞雷波勘探等)有了迅速发展之外，电 磁波 理论的一些方法(如探地雷达、高密度电阻率法勘探等)也有了 长足进展。高密度电阻率法实际上是一种阵列勘探方法，野外 测量时只需将全部电极(几十至上百根)置于测点上，然后利用 程控电极转换开关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。
③对于综合剖面，应尽可能把地质剖面、探矿工程，钻井柱状图，其他物化探成果等综 合在一起绘制成图。
• （2）剖面平面图 • 面积性工作均绘制平面剖面图，其主要用于研究电场的平
面分布特征和各测线间的异常对比。作图方法除与剖面图 相同外还应注意以下几点：
• ①测线应每5或10点处标注一个点线号，平面上比例尺应一 致，线距在1~5cm范围。
AB
2
MN
2
k 2 2
MN
行地形走向布极。
电测深法电极距系列及电极排列方向的确定
在电测深中常用的装置为对称四极装置。由于电测深装置的测量结果是表示在模数为 6.25 厘米的双对数坐标低上，为使各电极距在取对数后间隔均匀，分布大约为 1 厘米，相 邻两极距的比值通常选择为 1.5。最小极距（AB/2）应小于第一层的厚度，并至少用二、三 个极距来测得该层的电阻率，以保证出现左支渐近线，在选择最大的 AB/2 极距时，必须使
由于高密度电阻率法的上述构想，因此相对于常规电 阻率法而言，它具有以下特点：
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．能有效的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2～0.5s)，而且避免了由于手工操 作所出现的错误。