电法勘探 充电法讲解

相邻不相连导电矿脉上 的电位梯度异常曲线
两个相邻且相连导电矿脉 上的电位梯度异常曲线
3.测定地下水流速、流向
① 布置电极：将A极至于待测含水层中部，N极固定于 水流相反方向，与井口距离约为待测含水层深度；
② 进行正常场测量，井周围介质是均匀各项同性时等 位线近似为一个圆；
③ 将盛岩布袋悬挂于A极附近，并记下投盐时间t1； ④ 按一定时间间隔追索等位线，记录时间t2， t3…得到
异常场等位线，由于含盐溶液随水流流动，等位线 沿水流方向伸长，形成椭圆形状；
⑤ 水流速 V ? L ? 2xm xm为oo'的距离 tt
4. 测试油田压裂施工中的裂缝
（二）充电球体的电流场
① 平面分布规律
由于球体的对称性， 其充电电场的分布与 位于球心的点电流场 极为相似，其电位等 值线的平面分布为一 簇同心圆。
充电球体等位面
② 剖面分布规律
在主剖面上，电位曲线成轴对称正异常，球心投影点处为 极大值，两侧电位对称减小趋于零； 电位梯度曲线成左正右负 点对称异常,球心投影点处为零，两侧电位梯度绝对值对称减 小趋于零；
充电导体附近电流线和等电位线的分布
(a)剖面图; (b)平面图; 1—电流线; 2—等电位线
? 理想导体的充电场（在介质中的电流场），与充电点 的位置无关，仅与充电电流强度，理想导体的位置， 形状，大小，产状及周围介质的电性分布有关。
? 若围岩为均匀电性介质，其空间等位面分布与充电导 体形状相似；其相似程度与相距充电体的距离成反比。 对有限三度体不论其外形如何，若距离充分大的条件 下，其电位等值面趋于球形分布。
② 剖面分布规律
? 若充电椭球体在地下成轴 对称分布，则主剖面上， 电位曲线成轴对称正异常 分布，椭球体的中心投影 点处为极大值，两侧对称 减小趋于零。水平椭球体 的异常范围比直立椭球体 的异常范围大。电位梯度 异常呈点对称分布，极值 点位于椭球体边界外侧附 近。
? 对倾斜分布的充电椭球体，其电位异常呈现非 对称分布，倾斜一侧异常曲线变缓，电位梯度 曲线在倾斜一侧异常极值幅度变小。
第二章 充Байду номын сангаас法和自然电场法
常用的电法勘查方法及利用的物性
念概本基个几：习复
方法
利用的物性
电阻率法
导电性
充电法
导电性
自然电场法 导电性和电化学活动性
激发极化法 导电性和电化学活动性
（直流激电 和谱激电法）
电磁法
导电性和导磁性
（频率域电磁法和时间域电磁法）
充电法
? 基本概念及应用领域 ? 充电法的基本原理
3、追索等位线法
布置充电点，以充电点为中心，布设夹角为45°的 辐射状测线，距充电点由近及远分别已一定间隔追 索等位线。固定电极N放在某一测线的一定位置上， 在相邻测线上移动M极寻找以N极点的等位点 （UMN=0），记录该点位置，将各等位点连接成等 位线。
? 测量结果用等电位线平面分布图表示
（三）充电法的应用
旁侧剖面上，其电位和电位梯度的分布与主剖面相似，但 其强度减弱，范围变大。
（三） 充电椭球体的电流场
①平面分布规律
? 充电电场的地表电位等值 线呈同心椭圆曲线。与椭 球导体的水平截面相近 ， 电位等值线基本上反映了 充电椭球体的形状、产状 和空间位置。
? 但随着远离充电椭球体， 电位等值线趋于圆形
? 不论是对称分布的、还是倾斜分布的充电椭球 体，其剖面异常的电位异常曲线的拐点和电位 梯度曲线的极值点基本上反映了地下充电体的 地面水平投影边界。
（四）非理想导体
（1 ）当充电点位于不等位体边缘时，电位及电位梯度曲线都 不对称； （2 ）当充电点位于不等位体的中心时，电位及电位梯度曲线 均成对称分布（很难与等位体区分开来）
1.确定已揭露（或出露）矿体隐伏部分的形状、 产状、规模、平面分布位置及深度
2.确定已知相邻矿体之间的连通关系 3.在已知矿附近找盲矿体 4.利用单井测定地下水的流速、流向 5.研究滑坡及追踪地下金属管线
1. 确定已揭露（或出露）矿体隐伏部分的形状、 产状、规模、平面分布位置及深度
2.判断矿体是否相连
二、充电法的实际应用
（一）充电法应用的条件
1 、探测对象的电阻率 ρ1 应远远小于围岩电阻率 ρ2；
2 、围岩岩性比较单一，地表介质电性均匀稳定， 地形起伏不大；
3 、埋于地下的充电体必须有露头，或是天然露 头或是人工露头（浅井、泉眼、钻孔、坑道等）
（二）充电法的野外工作方法
1 、电位法
N极置于距充电体足够远的某一固
定基点上。M极沿测线逐点移动，
N
观测各测点相对于固定基点的电
位差，即为该点的电位值U，为了
消除电流变化的影响对电位值进
行电流归一，用U/I表示。
2 、电位梯度法
MN置于同一测线上，保持相对位
置和间距不变，沿测线逐点移动， 计算电位梯度ΔU /Δ x = ΔU /MN， 进行电流归一后表示为ΔU /I?MN
1. 理想导体充电场的基本特征 2. 充电球体的电流场 3. 充电椭球体的电流场 4. 非理想导体的充点场
? 充电法的应用
1. 充电法应用的条件 2. 充电法的野外工作方法 3. 充电法的应用
什么是充电法
? 是对地面上、坑道内或 者钻孔中已经揭露的 良 导体直接充电 ，通过观 测其 充电场 的空间分布 来了解矿体规模大小和 赋存状态的电法勘探方 法。
? 属传导类、主动源直流 电法
? 应用范围：
? 金属矿的详查及勘探阶段：查明矿体的 产状、分布及其与相邻矿体的连接情况
? 水文、工程地质调查中：用来测定地下 水的流速、流向、追索岩溶发育区的地 下暗河和研究滑坡等问题
一、充电法的基本原理
（一）理想导体：
所谓理想导体是指导体本 身的电阻率为零。其特征 该导体位于一般导电介质 中，向其导体上任何一部 位接通外加电源供电时 （充电），导体均为电压 等位体；电流遍及整个导 体，无电位降，而后垂直 表面流向周围介质之中。