电勘高密度电阻率法5详解
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成都理工大学—李军
ZK2 白云质灰岩
含银
ZK1
断裂 破碎
钻探推断断裂位置
带
白云质灰岩
图8 万银坑银矿含矿断裂剖面图
辽宁万银坑银矿某勘探线
根据该区的地质成矿规律知，含银矿物就赋存在白云质灰岩中断裂破碎 带内的矿化蚀变带中，即在该区寻找该类型的银矿首先要寻找断裂破碎 带，再研究破碎带的力学性质、形成时期等成矿条件。因此需要物探先 找到断裂破碎带异常。
特特点点：：
获取信息量大，信息分布密度大
一次布极可获多装置和多极距的视电阻率
勘探精度高，工作效率高，但探测深度和剖面长度受限制（h<200m）
实现自动测量和反演成像解释
成都理工大学—李军
U
E
A
MN
B
A
MN
B
A
剖面测量示意
M
N B 成都理工大学—李军
供电/测量系统 电极转换装置
高密度电阻率测试系统
s
K
s
K
s
K
s
K K
s
Biblioteka Baidu
K K
s
K 2a, K 6a, K 3a
s
1 3
s
2 3
s
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残留钼矿
大理岩
图5 采空区与残留矿体探测剖面图
辽宁杨家杖子钼矿某采空区与残留矿体
该探测剖面的高阻等值线最大值4500（Ω·m），低阻等值线最小值50 （Ω·m），与以往探测的大理岩、矽卡岩、采空区所引起的高阻异常值比较明 显偏低，原因可能是，探测剖面上的大理岩、矽卡岩，在旧采时早已震裂松动、 老采空区也多以塌落堆积或已部分填充及裂隙水的发育，使得整体剖面视电阻率 值降低。
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片麻岩
ZK
岩性 界线
推测扑掳体
凝灰岩
图9 清源岩性界面剖面图
3.高密度电阻率法的装置及曲线特征
（（11））三三电电位位电电极极系系
四四极极同同时时测测量量：：温温纳纳四四极极装装置置、、偶偶极极装装置置，，微微分分装装置置，， 三三者者电电阻阻率率之之间间的的关关系系如如下下：：
U I , U I , U I
2a
6a
3a
U U U
成都理工大学—李军
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坡积物
旧采区
图6 岫岩瓦沟玉石矿探测剖面图
蛇纹石化蚀变坡碎带
辽宁岫岩玉石矿
辽宁岫玉是我国蛇纹质玉的主要产地。岫岩玉产于辽河群大石桥组三段富镁 碳酸盐即白云石大理岩被后期热液交代的蛇纹石化蚀变带中，矿体形态多呈 扁豆状、透镜状雁行式排列的盲矿体。
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回填土与冻土层
29
成都理工大学—李军
高密度电阻率测试系统的电极变换示意
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1、测量系统：
程程控控多多路路转转换换器器、、微微机机电电位位、、供供电电电电源源、、电电极极和和连连接接导导线线
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2.软件系统
数数据据编编辑辑和和处处理理模模块块，，模模拟拟反反演演模模块块和和图图像像处处理理与与编编辑辑模模块块
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辽宁宽甸万宝铜矿X勘探线矿体异常
矽 卡 岩
ZK941
推测 矿体
IP94 图2 万宝铜矿X线剖面图
矽卡 岩
铜矿体
大理岩
采矿巷道 图3万宝铜矿已知矿体剖面图
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断裂错断矿脉
含 金 石 英 脉
图4 普兰店某含金石英脉探测剖面图
辽宁普兰店某含金石英脉探测剖面图 探测剖面异常推断解释成果如图4中标注所示，推测视电阻率的高值异常是由石英脉所 引起，倾角40°左右的线型低阻异常是由断裂破碎带所引起。据此推断地表所见石英 脉露头与深部巷道中发现的石英脉是同一条石英脉。在石英脉顶部距地表2－3米处， 被一条倾角40°左右的正断层错断，断距2米左右。本次探测不但验证了含金石英脉的 分布位置产状，同时还查明了成矿期后，对矿体产生破碎作用的断裂构造。
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根据实验效果分析：
（（11））对对于于复复杂杂地地质质体体，，宜宜用用偶偶极极装装置置，，对对于于水水平平体体，，宜宜用用温温 纳纳装装置置，，而而对对于于垂垂直直或或方方形形、、圆圆形形的的孤孤立立地地质质体体宜宜用用联联剖剖正正 装装置置及及偶偶极极装装置置。。 （（22））当当地地形形起起伏伏不不大大时时，，各各装装置置均均能能较较好好体体现现各各地地层层，，当当地地 形形起起伏伏较较大大时时，，温温纳纳装装置置能能完完整整地地显显示示各各地地层层，，微微分分、、偶偶极极 装装置置次次之之。。 （（33））对对覆覆盖盖层层进进行行厚厚度度探探测测，，温温纳纳装装置置最最准准确确，，微微分分、、偶偶极极 装装置置次次之之。。 （（44））偶偶极极装装置置对对垂垂向向电电性性变变化化最最灵灵敏敏，，适适用用于于测测量量垂垂直直电电性性 变变化化大大的的地地质质剖剖面面。。
30
31
32
33
白云岩
47/D6
岩溶异常
200/D6
白云岩顶面溶沟、岩牙 发育层
图7 铁岭某生产线基础勘察剖面图
辽宁铁岭某生产线基础勘察
此生产线基础位于山前坡地且地下水较发育的白云质灰岩区，具备了形成岩溶的岩性和水文条件。在 工程地质勘察时的部分钻孔中发现了溶洞，因此设计单位要求利用物探配合工程地质详勘。本剖面是 在如图7所示的初勘钻孔勘探线上的基础上开展的。通过对该成像剖面的分析解译，推断出土层的厚 度及基岩起伏情况如图7中的标注所示。该推断解释结果与钻探剖面中ZK29孔底已钻到风化岩0.2 米，ZK30终孔在土层中，ZK31刚钻到风化岩，ZK32终孔在土层中，ZK33钻入风化岩2米的钻探剖面 圈定出的风化岩顶面及风化溶沟、岩牙发育层位是一致的，说明该方法对探测风化岩层面及地表覆盖 层的厚度变化分布规律是一种有效的探测方法。
高密度电阻率成像法
基基本本原原理理：： 基基于于电电阻阻率率法法的的原原理理，，采采用用一一次次阵阵列列布布极极方方式式，，利利用用程程控控多多 路路转转换换器器和和微微机机电电位位仪仪组组合合方方式式，，实实行行不不同同装装置置类类型型和和不不同同 极极距距的的断断面面或或立立体体视视电电阻阻率率测测量量，，兼兼顾顾了了电电阻阻率率剖剖面面和和电电阻阻 率率测测深深法法，，达达到到断断面面或或立立体体勘勘查查到到目目的的。。
ZK2 白云质灰岩
含银
ZK1
断裂 破碎
钻探推断断裂位置
带
白云质灰岩
图8 万银坑银矿含矿断裂剖面图
辽宁万银坑银矿某勘探线
根据该区的地质成矿规律知，含银矿物就赋存在白云质灰岩中断裂破碎 带内的矿化蚀变带中，即在该区寻找该类型的银矿首先要寻找断裂破碎 带，再研究破碎带的力学性质、形成时期等成矿条件。因此需要物探先 找到断裂破碎带异常。
特特点点：：
获取信息量大，信息分布密度大
一次布极可获多装置和多极距的视电阻率
勘探精度高，工作效率高，但探测深度和剖面长度受限制（h<200m）
实现自动测量和反演成像解释
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U
E
A
MN
B
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剖面测量示意
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供电/测量系统 电极转换装置
高密度电阻率测试系统
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K 2a, K 6a, K 3a
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残留钼矿
大理岩
图5 采空区与残留矿体探测剖面图
辽宁杨家杖子钼矿某采空区与残留矿体
该探测剖面的高阻等值线最大值4500（Ω·m），低阻等值线最小值50 （Ω·m），与以往探测的大理岩、矽卡岩、采空区所引起的高阻异常值比较明 显偏低，原因可能是，探测剖面上的大理岩、矽卡岩，在旧采时早已震裂松动、 老采空区也多以塌落堆积或已部分填充及裂隙水的发育，使得整体剖面视电阻率 值降低。
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片麻岩
ZK
岩性 界线
推测扑掳体
凝灰岩
图9 清源岩性界面剖面图
3.高密度电阻率法的装置及曲线特征
（（11））三三电电位位电电极极系系
四四极极同同时时测测量量：：温温纳纳四四极极装装置置、、偶偶极极装装置置，，微微分分装装置置，， 三三者者电电阻阻率率之之间间的的关关系系如如下下：：
U I , U I , U I
2a
6a
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U U U
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坡积物
旧采区
图6 岫岩瓦沟玉石矿探测剖面图
蛇纹石化蚀变坡碎带
辽宁岫岩玉石矿
辽宁岫玉是我国蛇纹质玉的主要产地。岫岩玉产于辽河群大石桥组三段富镁 碳酸盐即白云石大理岩被后期热液交代的蛇纹石化蚀变带中，矿体形态多呈 扁豆状、透镜状雁行式排列的盲矿体。
成都理工大学—李军
回填土与冻土层
29
成都理工大学—李军
高密度电阻率测试系统的电极变换示意
成都理工大学—李军
1、测量系统：
程程控控多多路路转转换换器器、、微微机机电电位位、、供供电电电电源源、、电电极极和和连连接接导导线线
成都理工大学—李军
2.软件系统
数数据据编编辑辑和和处处理理模模块块，，模模拟拟反反演演模模块块和和图图像像处处理理与与编编辑辑模模块块
成都理工大学—李军
辽宁宽甸万宝铜矿X勘探线矿体异常
矽 卡 岩
ZK941
推测 矿体
IP94 图2 万宝铜矿X线剖面图
矽卡 岩
铜矿体
大理岩
采矿巷道 图3万宝铜矿已知矿体剖面图
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断裂错断矿脉
含 金 石 英 脉
图4 普兰店某含金石英脉探测剖面图
辽宁普兰店某含金石英脉探测剖面图 探测剖面异常推断解释成果如图4中标注所示，推测视电阻率的高值异常是由石英脉所 引起，倾角40°左右的线型低阻异常是由断裂破碎带所引起。据此推断地表所见石英 脉露头与深部巷道中发现的石英脉是同一条石英脉。在石英脉顶部距地表2－3米处， 被一条倾角40°左右的正断层错断，断距2米左右。本次探测不但验证了含金石英脉的 分布位置产状，同时还查明了成矿期后，对矿体产生破碎作用的断裂构造。
成都理工大学—李军
根据实验效果分析：
（（11））对对于于复复杂杂地地质质体体，，宜宜用用偶偶极极装装置置，，对对于于水水平平体体，，宜宜用用温温 纳纳装装置置，，而而对对于于垂垂直直或或方方形形、、圆圆形形的的孤孤立立地地质质体体宜宜用用联联剖剖正正 装装置置及及偶偶极极装装置置。。 （（22））当当地地形形起起伏伏不不大大时时，，各各装装置置均均能能较较好好体体现现各各地地层层，，当当地地 形形起起伏伏较较大大时时，，温温纳纳装装置置能能完完整整地地显显示示各各地地层层，，微微分分、、偶偶极极 装装置置次次之之。。 （（33））对对覆覆盖盖层层进进行行厚厚度度探探测测，，温温纳纳装装置置最最准准确确，，微微分分、、偶偶极极 装装置置次次之之。。 （（44））偶偶极极装装置置对对垂垂向向电电性性变变化化最最灵灵敏敏，，适适用用于于测测量量垂垂直直电电性性 变变化化大大的的地地质质剖剖面面。。
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白云岩
47/D6
岩溶异常
200/D6
白云岩顶面溶沟、岩牙 发育层
图7 铁岭某生产线基础勘察剖面图
辽宁铁岭某生产线基础勘察
此生产线基础位于山前坡地且地下水较发育的白云质灰岩区，具备了形成岩溶的岩性和水文条件。在 工程地质勘察时的部分钻孔中发现了溶洞，因此设计单位要求利用物探配合工程地质详勘。本剖面是 在如图7所示的初勘钻孔勘探线上的基础上开展的。通过对该成像剖面的分析解译，推断出土层的厚 度及基岩起伏情况如图7中的标注所示。该推断解释结果与钻探剖面中ZK29孔底已钻到风化岩0.2 米，ZK30终孔在土层中，ZK31刚钻到风化岩，ZK32终孔在土层中，ZK33钻入风化岩2米的钻探剖面 圈定出的风化岩顶面及风化溶沟、岩牙发育层位是一致的，说明该方法对探测风化岩层面及地表覆盖 层的厚度变化分布规律是一种有效的探测方法。
高密度电阻率成像法
基基本本原原理理：： 基基于于电电阻阻率率法法的的原原理理，，采采用用一一次次阵阵列列布布极极方方式式，，利利用用程程控控多多 路路转转换换器器和和微微机机电电位位仪仪组组合合方方式式，，实实行行不不同同装装置置类类型型和和不不同同 极极距距的的断断面面或或立立体体视视电电阻阻率率测测量量，，兼兼顾顾了了电电阻阻率率剖剖面面和和电电阻阻 率率测测深深法法，，达达到到断断面面或或立立体体勘勘查查到到目目的的。。