电法勘探综述
此外,由前苏联于20世纪70—80年代研究 提出的压电法和震电法,近年来已取得一定进 展,有望能用于矿产资源勘查和地质灾害的预 报中。
我国的电法勘探开始于何时? 发展于何时?
3、电法勘探在我国的发展
我国的电法勘探始于20世纪30年代。 1936年丁毅在安徽当涂铁矿进行了电法 勘探工作。 1939到1942年顾功叙在云南东川汤丹、 易门铜矿开展了自然电场测量等电法工作。
电法勘探如何分类? 物探方法中,精度最高
的是哪种方法?
4、电法勘探的分类
电法勘探是应用地球物理学中方法种类最 多,应用面最广的一种方法。因此,电法勘探 的方法种类很多,分类方法也不尽相同。在以 往的教科书中,有的将其分成直流电法和交流 电法两大类;有的则将其分成传导类电法和感 应类电法两大类;也有的又不分类。
在人工场源方面: 19世纪末提出的电阻率法到20世纪初已趋成熟; 1920年由法国学者施伦贝尔热(c.Schlumberger) 发现的激电效应,后经各国学者的深入研究于20世纪 50年代形成了激发极化法; 电磁剖面法始于1917年,于1925年首次获得找矿 效果;
20世纪80年代以来,随着经济建设的迅猛发展 和科学技术的不断进步,人工源频率测深法和瞬变 测深法在前苏联学者考夫曼(A.A.Kofman)和美国学 者凯乐(G.V.Keller)共同建立的理论基础上发展较 快,与此同时由加拿大学者D.W.Strangway和 M.A.Goldstein提出的可控源音频大地电磁法以及由 德国最早提出的探地雷达法和由日本率先实现的高 密度电阻率法等方法,在资源、工程、环境等方面 都得到了迅速发展与应用。
系统的电法勘探主要是在新中国成立后才 逐步发展起来,并在深部构造、固体矿产、石 油、水文和工程以及环境等各个领域的勘测调 查中发挥了重要作用。
早在20世纪50年代末,我国就开始了激发 极化法的实验研究,当时是以直流(时间域)激 电法为主,发展了短导线测量和近场源激电法 等。
到20世纪70年代开始研究推广交流(频率 域)激电法,主要是变频法。为了适应我国金 属矿区地形复杂、交通不便的情况,中南工业 大学何继善等提出了双频激电法。它是对变频 法的重要发展,目前已在全国推广,并在国外 开展了工作。除了金属矿之外,激电法用于寻 找水资源,也发挥了重要作用,取得了显著经 济和社会效益。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
我国于上个世纪80年代初开始频谱激电法 的理论研究和仪器研制。在方法的物理化学基 础、模拟相似准则、复杂条件下三维体的激电 和电磁模拟以及由视谱直接反演真谱参数等方 面的研究成果,均具有较高理论水平和实用价 值。在野外数据采集方法和数据处理与解释软 件方面也都达到规范化的要求。
我国在20世纪80年代中期开始开展CSAMT 法的试验和生产工作,并取得良好的地质效果。
我国学者(罗延钟,1995)利用迭代法和数 值逼近法建立了新的近场校正方法,并且建立 的双极源CSAMT法一维正、反演算法,取得很 好效果。
随着研究的深人和实际工作的需要,以及计算机 技术和计算方法的进步,电法成像近年来发展很快。 我国在这一领域中的理论和方法也取得许多成果。 其中井间无线电波透视开展最早,并在勘查金属盲 矿体和岩洞等方面取得实际效果。在石油勘探方面 也取得很好的实验效果。采用阵列观测方式的直流 电阻率成像方法,是电法近年来发展的一个方面。 我国在仪器制造、正反演理论研究和实际应用等方 面都达到较高水平。
内容提要
1、电法勘探的概念 2、电法勘探简史 3、电法勘探在我国的发展 4、电法勘探的分类 5、课程学习计划及安排
1、电法勘探的概念
理论基础: 电磁场理论
研究对象: 矿产资源或地质构造等
前提条件: 研究对象与围岩存在电性差异
电性参数主要有哪些?
电性参数
电阻率ρ 激发极化率η 介电常数ε 导磁率μ 电化学活动性
这里,我们将电法勘探分为主动源电法勘探方 法、被动源电法勘探方法以及其他电法勘探方法。
按此方法分类时,则在主动源电法勘探方法有: 电阻率法、激发极化法、充电法和电磁法。
在被动源电法方面的常用方法有:自然电场法、 大地电磁测深法和甚低频电磁法。
其他电法勘探方法有:航空电磁法、可控源音 频大地电磁法、探地雷达法、海洋电法和震电法。
② 激发极化法
激发极化法(简称激电法)是以地壳中不同岩、 矿石的激电效应差异为物质基础,通过观测与研究 人工建立的直流(时间域)或交流(频率域)激电场的 分布规律进行找矿和解决地质问题的一组电法勘探 分支方法。
实践证明,激电法是勘查各类金属矿产的主要 方法,特别是对电阻率与围岩相差不大的浸染型金 属矿床而言,与电阻率法和电磁法相比更为有效。 另外,激电法在寻找地下水和探测石油、天然气方 面也能发挥作用,并取得了比较令人满意的结果。
电法勘探是以研究对象和围岩之间的电 性差异为基础,利用物理学原理,通过观测 和分析天然及人工电磁场的空间和时间分布 规律,查明地质构造和寻找矿产的一种地球 物理方法。
2、电法勘探简史
电法勘探的发展历史并不长,真正利用 地电场进行电法勘探的时间,大致始于19世 纪末和20世纪初。
其中,在天然场源方面: 1835年英国学者福克斯(R.W.Fox)首先用自然电 场法发现了一个硫化矿床; 20世纪初开始将大地电流法用于矿产资源勘探; 20世纪50年代前苏联学者吉洪诺夫和法国学者卡 尼亚(L.Caniard)建立了探测地球深部电性结构的大 地电磁测深法。
1)主动源电法勘探方法。
利用人工建立的地电场进行电法勘探的方 法,我们称其为主动源电法勘探方法(简称主 动源方法)。由于它们的场源形式较多、适应 性强,所以应用范围很广。
① 电阻率法
电阻率法是以地壳中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电流 场(稳定场或交变场)的分布规律进行找矿和解决地 质问题的一组电法勘探分支方法。
实践证明,电阻率法无论是在普查金属、非金 属矿产和研究地质构造方面,还是在水文、工程、 环境地质电查以及勘查能源等方面,均取得了良好 的地质效果,发挥着重要作用。
任意四装极置示意图
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直立良导薄脉 上的联合剖面 曲线的分析
1—正交点; 2—良导薄脉; 3—A电极的电 流线(示意图)