高密度电阻率法
图1.8
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• ⒋δA排列(联剖正装置AMN∞) • 该装置适用于固定断面扫描测量,电极排列如图1.9: • 图1.9 联剖正装置排列示意图
• 【特点】测量断面为倒梯形。
• 【描述】测量时,AM=MN为一个电极间距,A、M、N逐点同时向右移动, 得到第一条剖面线;接着AM、MN增大一个电极间距, A、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。
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• ⒍A-M
二极排列
• 该装置适用于变断面连续滚动扫描测量,电极排列如图1.11:
• 【特点】测量断面为平行四边形。
• 【描述】测量时,A不动,M逐点向右移动,得到一条滚动线;接着A、 M同时向右移动一个电极,A不动,M逐点向右移动,得到另一条滚动 线;这样不断滚动测量下去,得到平行四边形断面。
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• ⒉β排列(偶极装置ABMN) • 该装置适用于固定断面扫描测量,电极排列如图1.7:
偶极装置排列示意图
• 这种装置的特点是供电电极A、B和测量电极M、N均采用偶极,并按一定的距
离分开。由于四个电极都在同一测线上,故又称偶向偶极。其s表达式为
•
s
K
U I
M(N 1.5)
• 其中 Kβ=6 a
该断面总测点数=Rsum×N=200×16=3200。
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(三)、电极排列
• ⒈α排列(温纳装置AMNB)
• 该装置适用于固定断面扫描测量,电极排列如下:
•
K 2
• 图1.6 温纳装置排列示意图
• 采用对称四极装置方式时,当AM=MN=NB=α时,这种对称等距排列称为温纳
(Wenner)装置(如图1.6)。其s表达式为:
•
K 2
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
s
( K1.3UI)MN
• 其装置系数为:
(1.4)
• 【特点】测量断面为倒梯形。
• 【描述】测量时,AM=MN=NB=α为一个电极间距,A、M、N、B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、M、N 、B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。
图1.4 固定断面扫描测量断面测点示意图
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• 当实接电极数给定时, 任意剖面测点数由下式确定: • Dn=Psum -(Pa-1)·n。 • 其中,n ─ 剖面号, • Dn ─ 剖面n上的测点数, • Psum ─ 实接电极数, • Pa ─ 装置电极数(装置1~3等于4,装置
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• (二)、变断面连续滚动扫描测量
• 该测量方法在测量时以滚动线为单位进行测量, 启动一次测量最少测一条滚动线, 存储与显示时则仍以剖面线为单位进行。滚动线是一条沿深度方向的直线或斜 线(不可视线),各测点等距分布其上, 所有滚动线上相同测点号的测点构成一 条剖面,不同深度的测点位于不同剖面上,一条滚动线上的测点数等于断面的剖面 数。一个断面由若干条滚动线组成, 且每条滚动线有唯一编号, 简称滚动号。
• 4).可对采集数据进行实时处理,并能计算出电阻率成像的反演结 果。
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(一)、仪器结构
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WDJD-3多功能数字直流激电仪
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操作面板
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高密度电法工作示意图
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高密度电阻率法电极排列的发展
• 高密度电法开始时,研究的排列方式主要有三种:阿尔 法,贝塔和伽马。现在排列方式已发展到十几种。不过 仔细研究就可发现,所有排列都是从对称四极(施伦贝 谢尔,Schlumberger)、偶极-偶极(dipole-dipole)、 单极-偶极(pole-dipole)、单极-单极(pole-pole) 演变而来(其中,伽马排列方式无变种)。如: AM=MN=NB 时,Schlumberger排列就变成阿尔法排列; AB=BM=MN时,偶极-偶极排列就变成贝塔排列;对 于单极偶-极排列,就AMN,MNB,AM=MN 和,AM=!MN 等4种。至于所谓的滚动排列装置,在电极排列方式上 基本不变,只不过是其排列方式有利剖面滚动衔接而已。
(1.6)
• 【特点】测量断面为倒梯形。
• 【描述】测量时,AB=BM=MN=a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。
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• 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地球物理信息。
• 3).野外数据采集实现了自动化,提高了采集速度。
图1.11二极排列示意图
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• ⒎A-MN三极排列
• 该装置适用于变断面连续滚动扫描测量,电极排列如图
1.12:
• 【特点】测量断面为平行四边形。
• 【描述】测量时,A不动,M、N 逐点向右同时移动,得到 一条滚动线;接着A、M、N同时向右移动一个电极,A不 动,M、N 逐点向右同时移动,得到另一条滚动线;这样 不断滚动测量下去,得到平行四边形断面。
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• ⒏AB-M三极排列 • 该装置适用于变断面连续滚动扫描测量,电极排列如图1.13:
•
图1.13 AB-M三极排列示意图
• 【特点】测量断面为平行四边形。
• 【描述】测量时,A、B不动,M逐点向右移动,得到一条滚动线;接着A、B、 M同时向右移动一个电极,A、B不动,M逐点向右移动,得到另一条滚动线; 这样不断滚动测量下去,得到平行四边形断面。
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• ⒌δB排列(联剖反装置∞MNB)
• 该装置适用于固定断面扫描测量,电极排列如图1.10:
• 【特点】测量断面为倒梯形。
• 【描述】测量时,MN=NB为一个电极间距,M、N、B逐点同时向右移动, 得到第一条剖面线;接着MN、NB增大一个电极间距, M、N、B 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。
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• ⒐AB-MN偶极排列
• 该装置适用于变断面连续滚动扫描测量,电极排列如图1.14:
•
图1.14 AB-MN偶极排列示意图
• 【特点】测量断面为平行四边形。
• 【描述】测量时,A、B不动,M、N 逐点向右同时移动,得到一 条滚动线;接着A、B、M、N同时向右移动一个电极,A、B不动, M、N 逐点向右同时移动,得到另一条滚动线;这样不断滚动测 量下去,得到平行四边形断面。
• 当电极排列与实接电极数Psum确定时, 最大剖面数(也即一条滚动线上最多 测点数)由下式决定:
• Nmax=Psum -(Pa-1)。 • 其中,Nmax ─ 最大剖面数, • Psum ─ 实接电极数, • Pa ─ 装置电极数(装置6等于2,装置7~8等于3,装置9等于4)。
若设定断面剖面数为N(N≤Nmax),则在不移动电极情况下可连续测量的 滚动线条数Rn由下式决定: • Rn=Nmax -(N-1)。 • 若设定断面滚动总数为Rsum,则测量完全部滚动线须移动布置电极次数由下 式决定: • M=Rsum/Rn 整除, • 或 M=[Rsum/Rn]+1 不整除,其中, [ … ]表示取整数部分。 • 断面总测点数=滚动(线)总数×剖面数。 • 测11~15滚动线时电极新位置 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13
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图1.5 变断面连续滚动扫描测量断面测点分布示意图 例如对AM二极排列,电极数Pa=2,设实接电极数Psum=30,则最大剖面数N
max=30-(2-1)=29。 若取剖面数N=16,则 Rn=29-(16-1)=14,即当30根电极布好后, 在不移动
电极情况下可连续测量14条滚动线。若设定断面滚动总数 Rsum=200,则测量完全部滚动线须移动布置电极次数M=[200/14]+1=15。
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• ⒊γ排列(微分装置AMBN)
• 该装置适用于固定断面扫描测量,电极排列如图1.8:其s表达式为
• •
s
式中:
K
U MN
I Kγ=3
(1.7)
a
(1.8)
• 【特点】测量断面为倒梯形。
• 【描述】测量时,AM=MB=BN=a为一个电极间距,A、M、B、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、M、B、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。
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• 10.MN-B排列 • 该装置适用于变断面连续滚动扫描测量,电极排列如图1.15:
•
图1.15 MN-B排列示意图
• 【特点】测量断面为矩形。
• 【描述】测量时,M、N不动,B 逐点向右移动,得到一条滚动线;接着M、N、 B同时向右移动一个电极,M、N不动,B 逐点向右移动,得到另一条滚动线; 这样不断滚动测量下去,得到矩形断面。
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一)高密度电法各种装置的布极方式
• 高密度电阻率法实质上纯属直流电阻率法, 其基本原理与直流电 阻率法相同,不同的是它的装置是一种组合式剖面装置。本系统支 持18种测量装置, 其中, α排列、β排列、γ排列、δA排列、δB排列、 α2、自电M、自电MN、充电M、充电MN排列等适用于固定断面 扫描测量, A-M、A-MN、AB-M、AB-MN、MN-B、A-MN、AMN-B、跨孔等电极排列适用于变断面连续滚动扫描测量, 分别介 绍如下: