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电法-电阻率法


4)视电阻率与电流密度的关系
地形起伏、导电性不均匀体、测量电极距MN很小
MN范围内电流 强度和密度恒定
地形水平、导电性不均匀体、测量电极距MN很小
电流线“低阻吸引”,“高阻排斥”
吸引或排斥均系界面上积累电荷的作用。当电 流由低阻体进入高阻体时,界面上积累正电荷, 与场源同符号;按同号相斥的道理,高阻体对 来自场源的电流线起排斥作用。反之,若电流 由高阻体进入低阻体,界面上积累负电荷,与 场源符号相反,按异性吸引的原理,低阻体对 场源发出的电流线起到了吸引作用。
◆ 各层间有较明显的电阻率差异;
◆ 地形起伏不大。
K为变值
水平二层断面与二层电测深曲线
多层类似组合
双对数坐标
2 应用条件
勘查对象与周围地质体间存在明显的电阻率差异 勘查对象的电测异常能从干扰背景中分辨出来
不宜开展电剖面法工作的地区
A 地形切割剧烈、悬崖峭壁、河网发育以及通行 困难地区 B 低阻覆盖厚度大,形成电屏蔽层而难以保证获 取可靠观测信号的地区
操作中,还可通过改变极距判断倾向
②高阻体脉上的联合剖面曲线
反交点
A B S S
一般都不用联合剖面 法找高阻体地质体
a.高阻脉顶上方有一个不太明显的联合剖面曲线的“反交点”。“反交点”的左侧和右侧视阻率(图) b.脉顶上呈现高阻异常,其两则曲线同步下降并各自出现极小值。故曲线分异性差,歧离幅度很小。
薄 脉 - 脉 宽 度 极 距
<
所谓薄脉,是指脉 的宽度比极距L小
L
在倾斜的良导薄脉上,两条曲线是不对称的,但仍然有正交 点。交点位置在脉顶附近,稍移向倾斜一侧。下图为不同倾角 时良导薄脉的模型实验曲线。可以看出随着倾角的减小,两条 曲线的不对称性越加明显。若低阻脉向B极方向倾斜,则 SA A B 的极小值。反之,则 B 极小值小于 S 的极小值小于 S 极小 S 值。综合各种实验结果得知,低阻薄脉倾角越小,埋藏越浅, 以及极距L(=AO=BO)适当地加大时,两条曲线的不对称性 就越显著,正交点向倾斜方向的位移也越远。 向两条曲线所围面积较大的一侧倾斜
C 接地电阻过大,又难以采取措 施改善接地条件的地区
D 因有强大的工业游散电流而使 观测困难,难以保证观测质量的 地区
3 适用范围
4 具体操作(简略)
测线方向符合下列规则 a. 测线应尽量垂直勘查对象的走向,并尽可 能避免或减小地形影响和其它干扰因素的 影响 b. 测线方向应与工区中的地质勘探线、典型 地质剖面方向一致
优点: A 最大限度的克服了其它电剖面由于供电电极附近电性不 均匀对视电阻率测量的影响 B 一线布极、多线测量,工作效率高 C 用于寻找陡倾的高阻岩脉(如含金石英脉、伟晶岩)效 果显著,或配合激发极化法,了解极化体的电阻率特征
屏蔽
易垂直通过
巩固(复合)对称剖面法-保持四个电极距不 变,同时沿着侧线移动 巩固充电法、自然电场法
5)电流密度随深度的变化
集中于地表的电流越多,流于深部的电流就越少, 当埋于深部的岩石中电流密度很小时,岩石电阻 率的变化对地表附近的电流密度的影响不大,因 而勘探的深度就越小。 电阻率法勘探深度是一个复杂的问题,可以 粗略的认为,能够在地表产生可靠的视电阻 率的最大深度,即为所采用电极排列(或电极距) 的勘探深度的1/3。
通常ρ=10-6-106 (Ω·m)
D 固体电解质-离子导电(填隙离子或空 格点) 绝大多数造岩矿物(石英、长石、角闪石、 辉石等等),电阻率高
通常ρ>10-6 (Ω·m)
通常,岩浆岩电阻率最高,变质岩次之, 沉积岩最低 但:沉积岩中石灰岩、岩盐、石膏--高 变质岩中含石墨或碳质--低


2)影响岩、矿石电阻率的因素
Any question, please send e-mail to tanjunallan@
or QQ:272813431
矿产综合勘查技术
——电阻率法
谭 俊
电阻率法
由于地下各种岩石、矿石之间存在导电性 的差异,因此它将影响由人工建立的或者 天然存在的电场的分布状态。电阻率法是 利用仪器和方法来了解这种电场的分布状 态,从而达到解决地质问题的目的。
3)电阻率测深法
电测深法是在同一点上逐次扩大供电电极距,使探测深度逐渐 增大,以此来得到观测点处沿垂直方向上由浅到深的ρs变化 情况。
简称电测深,又名电阻率垂向测深。是利用岩矿石的导电性 差异为基础,分析电性不同的岩层沿垂向分布情况的一种电 阻率方法。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 应用条件:
◆ 地层应基本水平(地层倾角小于20°);
“最佳电极距” AB 2h
(2) 电阻率剖面法
是以地下岩(矿)石电阻率差异为基础, 人工建立地下稳定直流或脉动电场,按照 某种极距的装置形式沿测线逐点观察,研 究某一深度范围内岩(矿)石沿水平方向 的空间电阻率变化,以查明矿产资源和研 究有关地质问题的一组直流电法勘探方法
电 极 排 列 方 式
A-岩、矿石的成分、含量和结构 B-岩、矿石的孔隙度和湿度 C-水溶液矿化度 D-岩、矿石的温度和压力 E-构造层
3)电阻率公式及视电阻率
电阻率法中,通常是在地面上任意两点用 电极A、B供电,在另两点M、N测定点位差
K为装置系数(排列系数)-各电极间距 测ρ通常:露头法(小电极距) 电测井或标本测定
1)联合剖面法
2个三极装置 A、M、N、B一起移动
仪器测试
注意:A. 无穷远极位于侧线中垂线上 B. CO>5AO, AB/2=(5-10)H, MN=(1/3-1/10)*AB/2 C. MN一般等于点距或2倍点距 D. 各电极距不变
①良导薄脉上的联合剖面曲线
良导脉的屏蔽作用 正交点(低阻交点)
测区中应有足够数量且具代表性的地质 物性综合剖面,至少要有1-2条剖面 能够比较完整的穿越区内不同地层及各 种岩体和矿体。综合剖面应选在地质情 况比较清楚、构造比较简单的地段
测网精度
测地工作精度
电极距的选择 联合剖面
中间梯度
此外包括: 参数测定与物理和数定模拟实验 测站布置 导线敷设 电极接地 漏电检查 仪器基本观测 重复观测和自检观测 ……
1 基本原理 2 应用条件 3 适用范围 4 具体操作 5 应用案例
1 基本原理
(1)基本概念
1)岩、矿石的导电机制
A 岩石孔隙水-带电离子 通常1-10 Ω·m,很少>100 Ω·m B 金属导体-自由电子 自然铜、金、银、石墨,电阻率低
C 半导体-“空穴”导电(杂质) 大多数金属硫化物、金属氧化物,电阻率 较低
4 应用案例
案例1
A 低阻带倾向? B 高阻与低阻岩体 的分布?
案例2
可能出现的石英脉?
1
2
案例3
秦家沟 毕家沟
石英岩
视电阻率的平剖图
视电阻率等值线图
测深
结 合 地 质
7-1
6-1
The
End
实际工作中,地下地质情况是复杂的,地下介质呈各 向异性非均质性分布,且地表不水平 地电断面:电法勘探中通常把地下地质体按照电阻率 的差异划分的地质断面-与地质断面可能一致,也可 能不一致
电阻率法所研究的正是这种电阻率不均匀的地电断面
视电阻率是电场有效作用范围内各种地质体电阻率 的综合影响值,不同于前述ρ值
A 高、低阻? B 脉体倾向? C 绿框指示? D 测点更远曲线会 出现什么情况?
(2)中间梯度法
供电电极AB的距离很大且固定不动,测量 电极MN在AB距离中间三分之一地段逐点 测量,记录点位于MN中点
两个异性点电源的场
注意: A. K值不恒定,测量电极每移动一次需重新计算 B. AB/2=(35-40)H MN<(1/15-1/25)*AB/2 C. AB的距离要比勘探深度大得多,在观测范围内, 电场可以看作是均匀的 D. AB固定,MN在AB中段1/2-1/3范围内逐点测量
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