电阻率法精选PPT.ppt

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1、电阻率法第1页，此课件共82页哦 它是以岩、矿石的它是以岩、矿石的电学性质（如导电性）差异电学性质（如导电性）差异为基础，为基础，通过观测和研究与这些电性差异有关的（天然或人工）通过观测和研究与这些电性差异有关的（天然或人工）电场或电磁场电场或电磁场分布规律来查明地下地质构造及有用矿产的一分布规律来查明地下地质构造及有用矿产的一种物探方法，称为种物探方法，称为“电法电法”。什么是电法勘探：什么是电法勘探：第2页，此课件共82页哦电法勘探的特点：可用电法勘探的特点：可用“三多三多”、“两广两广”来慨括来慨括三多：三多：导电性（或）电化学活动性（）介电性（）导磁性（）可利用的物性可利用的物性参数多

2、参数多利用场源多利用场源多人工场源天然场源直流电（稳定场）交电流（交变场）第3页，此课件共82页哦传导类电法勘探（直流传导类电法勘探（直流电法）研究稳定电流场电法）研究稳定电流场感应类电法勘探（交流感应类电法勘探（交流电法）研究交变电流场电法）研究交变电流场电阻率法电阻率法充电法充电法自然电场法自然电场法激发极化法激发极化法方法方法种类多种类多低频电磁法低频电磁法频率测深法频率测深法甚低频法甚低频法电磁波法电磁波法大地电磁法大地电磁法第4页，此课件共82页哦两广两广应用空间广应用空间广应用范围广应用范围广航空航空地面地面海洋海洋井中井中金属和非金属矿金属和非金属矿油气勘探油气勘探地质填图地质填

3、图水文与工程水文与工程深部构造（地壳、地幔）深部构造（地壳、地幔）第5页，此课件共82页哦主要内容主要内容第一节第一节 电阻率法电阻率法 一一 电阻率法的理论基础电阻率法的理论基础二二 电测剖面法电测剖面法三三 电测深法电测深法四四 高密度电阻率法及应用高密度电阻率法及应用第二节第二节 充电法与自然电场法充电法与自然电场法第三节第三节 激发极化法激发极化法第四节第四节 电磁法电磁法 第6页，此课件共82页哦第一节第一节 电阻率法电阻率法 第7页，此课件共82页哦什么是电阻率法：什么是电阻率法：电阻率法是电阻率法是传导类传导类电法勘探方法之一。建立在地壳中各电法勘探方法之一。建立在地壳中各种岩矿

4、石具有各种种岩矿石具有各种导电性差异导电性差异的基础上，通过观测和的基础上，通过观测和研究与这些差异有关的天然电场或人工电场的分布规研究与这些差异有关的天然电场或人工电场的分布规律，从而达到查明地下构造或者寻找有用矿产的目的。律，从而达到查明地下构造或者寻找有用矿产的目的。第8页，此课件共82页哦n 电阻率()单位是欧姆米，记作m。n 用电导率表示时，其单位为西门子每米，记作sm。n 电导率和电阻率互为倒数，成反比性。在电法勘探中，用来表征岩、矿石导电性好坏的参数为电阻率电阻率()或电导率或电导率(=1/)。从物理学中已知，当电流垂直流过单位长度、单位截面积的体积时，该体积中物质所呈现的电阻值

5、即为该物质的电阻率。计算公计算公式如下：式如下：注第9页，此课件共82页哦（一）基本概念（一）基本概念1、电阻率基本公式、电阻率基本公式Isl2、电阻率单位、电阻率单位SI制中制中电阻电阻R（）长度（长度（m）截面积（截面积（m2）电阻率电阻率（m）一、电阻率法的理论基础一、电阻率法的理论基础第10页，此课件共82页哦3、导电机制、导电机制（1）溶液：带电离子）溶液：带电离子（2）金属导体：自由电子，）金属导体：自由电子，如自然铜、金、银和石墨，电阻率低如自然铜、金、银和石墨，电阻率低（3）半导体：电阻率高于金属导体，）半导体：电阻率高于金属导体，大多数金属硫化物，金属氧化物大多数金属硫化物，

6、金属氧化物（4）固体电解质：离子导电，绝大多数造岩矿物，）固体电解质：离子导电，绝大多数造岩矿物，如石英、云母、方解石、长石等，电阻率高如石英、云母、方解石、长石等，电阻率高第11页，此课件共82页哦(二)矿物的电阻率金属金属 导体导体半半 导导 体体 固体电解质固体电解质 各种天然金属均属于金属导体各种天然金属均属于金属导体较重要的天然金属有自然金和较重要的天然金属有自然金和自然铜，其电阻率值均很低自然铜，其电阻率值均很低大多数金属矿物均属于半导体大多数金属矿物均属于半导体 固体矿固体矿物按导物按导电机理电机理分为：分为：绝大多数造岩矿物（如辉石、绝大多数造岩矿物（如辉石、氏氏石、石英、云母

7、、方解石石、石英、云母、方解石）第12页，此课件共82页哦矿物名称矿物名称电阻率值电阻率值矿物名称矿物名称电阻率值电阻率值斑铜矿斑铜矿赤铁矿赤铁矿磁铁矿磁铁矿锡石锡石磁黄铁矿磁黄铁矿辉锑矿辉锑矿黄铜矿黄铜矿软锰矿软锰矿黄铁矿黄铁矿菱铁矿菱铁矿方铅矿方铅矿鉻铁矿鉻铁矿辉铜矿辉铜矿闪锌矿闪锌矿辉铅矿辉铅矿钛铁矿钛铁矿常见半导体矿物的电阻率值常见半导体矿物的电阻率值第13页，此课件共82页哦(三)岩、矿石的电阻率矿物电阻率值矿物电阻率值是在一定范围内变化的，同种矿物可有是在一定范围内变化的，同种矿物可有不同的电阻率值，不同矿物也可有相同的电阻率值。不同的电阻率值，不同矿物也可有相同的电阻率值。因此，

8、由矿物组成的岩石和矿石的电阻率也必然有较因此，由矿物组成的岩石和矿石的电阻率也必然有较大的变化范围。大的变化范围。岩矿石电阻率岩矿石电阻率，也有类似的情况。其电阻率值除与组成，也有类似的情况。其电阻率值除与组成矿石的矿物成分、含量有关外，更主要地乃由矿物颗粒矿石的矿物成分、含量有关外，更主要地乃由矿物颗粒的结构构造所决定。的结构构造所决定。第14页，此课件共82页哦几种岩石电阻率的分布范围曲线 火成岩火成岩变质岩变质岩粘土粘土软页岩软页岩硬页岩硬页岩砂砂砂岩砂岩多孔石灰岩多孔石灰岩致密石灰岩致密石灰岩110102103104105106第15页，此课件共82页哦4、主要岩矿石电阻率及其变化范围

9、、主要岩矿石电阻率及其变化范围 细脉状细脉状第19页，此课件共82页哦（2）岩矿石的孔隙度、湿度）岩矿石的孔隙度、湿度孔隙度，含水量，电阻率风化带、破碎带，含水量，电阻率（3）水溶液矿化度）水溶液矿化度矿化度，电阻率第20页，此课件共82页哦 地下水及其他天然水地下水及其他天然水的电阻率均较的电阻率均较低低，通常小于，通常小于100.M.M，并且含盐分越多，电阻率值越低。岩、矿石中所含水分的多少并且含盐分越多，电阻率值越低。岩、矿石中所含水分的多少(或湿或湿度大小度大小)对其电阻率值有较大影响。对其电阻率值有较大影响。一般一般含水量大的岩石含水量大的岩石电阻率较电阻率较低低，而含水量小或干燥岩

10、石，而含水量小或干燥岩石的电阻率较高。岩石含水量的大小，主要决定于岩石本身的的电阻率较高。岩石含水量的大小，主要决定于岩石本身的孔隙孔隙度及当地的水文地质条件度及当地的水文地质条件。在潜水面以下，岩石孔隙通常被地下。在潜水面以下，岩石孔隙通常被地下水所充满，此时，岩石的湿度便等于其孔隙度。水所充满，此时，岩石的湿度便等于其孔隙度。第21页，此课件共82页哦几种常见岩石的空隙度分类岩石名称空隙度/分类岩石名称空隙度/沉积岩土壤20.069.4火成岩玄武岩18.7砂15.063.2安山岩6.0粘土 10.162.9辉长岩0.41.9砾石20.237.7花岗岩0.44.1页岩1.544.8辉绿岩0.

11、55.1砂岩2.018.4闪长岩0.44.0灰岩0.710正长岩0.92.9变质岩结晶石灰岩0.98.6注：带有喀斯特溶洞的灰岩空隙度可达n10%片麻岩0.47.5大理岩0.12.1第22页，此课件共82页哦（4）温度）温度温度T，溶解度，离子活性，电阻率结冰时，电阻率（5）压力）压力压力，孔隙度，电阻率超过压力极限，岩石破碎，电阻率 第23页，此课件共82页哦岩石电阻率与温度的关系-40-2002040t/C100101电子导体矿物、矿石的电阻率随温度增高而变大离子导电岩石的电阻率随温度的增高而变小第24页，此课件共82页哦（6）构造层的影响）构造层的影响层状构造岩石的电阻率，具有非各向同性

12、，即沿层理方向的电阻率小于垂直沿层理方向的电阻率1 2 n t第25页，此课件共82页哦 两种电阻率分别为1和2的薄层岩石交替成层，它们的总厚度分别为h1和h2，则可按电阻并联和串联的关系，不难得到沿层理方向和垂直层理方向的电阻率表达式：(1)(2)为了表征层状岩石的非各向同性程度和平均的导电性，定义其非各向同性系数和平均电阻率分别为第26页，此课件共82页哦综上所述综上所述影响岩、矿石电阻率的因素是多方面的。影响岩、矿石电阻率的因素是多方面的。在金属矿产普查和勘探中，岩、矿石中良导电矿物的含量及结构是主要影响因素。在水文、工程地质调查和沉积区构造普查、勘探中，岩石的孔隙度、含水饱和度及矿化度

13、等成了决定性因素。在地热研究、地震地质及深部地质构造研究中，温度及地应力变化却成了应考虑的主要因素。第27页，此课件共82页哦(五五)均匀各向同性半空间点电源的电场均匀各向同性半空间点电源的电场设大地是水平的，与不导电的空气接触，介质充满整个地下半空间，且电阻率在介质中处处相等，称这样的介质模型为均匀各向同性半空间均匀各向同性半空间。即：。即：地面空气空气0在物理学中，恒定电场是用三个相互有联系的物理量V（电位）、E（电场强度）和 j（电流密度）来描述的，其间的关系为：dv=-Edr,E=j 第28页，此课件共82页哦地面空气空气0AB为了建立地下电场，总是用两个电极（例如A、B）向地下供电。

14、这两个接地的电极（A、B）称为“供电电极供电电极”。当供电电极供电电极的大小比它们与观测点的距离小得多时，可把两个供电电极供电电极看成两个“点点”，故又将它们称为“点电源点电源”P第29页，此课件共82页哦1、一个点电源的电场、一个点电源的电场地面空气空气AB Mr设在地面A点向地下供电，电流强度为I，地下半空间的电阻率为。地下距A为r的点M处的电流密度为：电场强度为：电位为：第30页，此课件共82页哦对上式两边积分得：当r，V=0，则C=0代入上式得2、两个异性点电源的电场、两个异性点电源的电场地面空气空气0ABMAMBM第31页，此课件共82页哦在任意点M处的，可按场的叠加原理知：-地下电

15、流场在供电电极附近分布极不均匀，其值趋于无限大；而在两极中央地段，场的分布较均匀，变化较平缓。在AB的中点，V=0，中点左边V为正，右边为负；AB的中点上，E出现极小值。第32页，此课件共82页哦(六六)电阻率公式及视电阻率电阻率公式及视电阻率1、（均匀大地）电阻率公式地面空气空气ABMN第33页，此课件共82页哦地面水平，地面水平，地下为均匀、地下为均匀、无限、无限、各向同性介质。各向同性介质。ABNM均匀大地则地表任意两测量电极则地表任意两测量电极M M和和N N的的 电位电位U U的表达式为的表达式为:第34页，此课件共82页哦M、N处的电位为：式中AM、BM、AN、BN分别A、B与M、

16、N间的距离。上两式相减可得M、N两点间的电位差：则-第35页，此课件共82页哦令则均匀大地电阻率公式式中的k称为装置系数装置系数（或布极常数），单位为“米”。由于地下为均匀各向同性介质，故与k、I的值无关。第36页，此课件共82页哦K值的实际计算电极形式可多种多样，但电极的排列形式和电极距一经确定，K值便可计算出来。在实际工作中第37页，此课件共82页哦2、非均匀介质中的地下电流场及视电阻率、非均匀介质中的地下电流场及视电阻率“地电断面地电断面”根据地下地质体电阻率的差异电阻率的差异而划分界线划分界线的断面的断面。（1）非均匀介质中的地下电流场由图可见：高阻体高阻体具有向周围排斥电流排斥电流的

17、作用。低阻体低阻体具有向其内部吸引电流吸引电流的作用。第38页，此课件共82页哦（2）视电阻率）视电阻率当地表不水平或者地下电阻率分布不均匀时（存在两种或者两种以上介质），仍然采用前述均匀介质中的供电方式及测量方式，仍由前述的公式计算“电阻率值”，不过，这时计算出的“电阻率值”，既不是1，也不是2和3，而是与三者都有关的一个量，称为“视电阻率”，用符号s表示，即 视电阻率视电阻率 在电场有效作用范围内各在电场有效作用范围内各种地质体电阻率的综合影响值。种地质体电阻率的综合影响值。231第39页，此课件共82页哦（3）影响视电阻率的因素）影响视电阻率的因素电极装置电极装置供电电极供电电极（A、B

18、）及测量电极测量电极（M、N）的排列形式和移动方式电极装置类型及电极距的大小测点相对于地质体的位置；电场有效作用范围内各种地质体的真电阻率；各地质体的分布状态（即形状、大小、埋深及相对位置）第40页，此课件共82页哦3、视电阻率的定性分析公式、视电阻率的定性分析公式视电阻率与电流密度的关系式，即式中测量电极M、N 间任意点的电流密度和介质的真电阻率。j 为均匀各向同性介质中M、N 间的电流密度。0上式表明，s与M、N间的介质的电阻率MN和电流密度jMN 成正比。第41页，此课件共82页哦1234567剖面曲线的变化曲线的变化能清楚地反映出地下导电性不均匀体的位置导电性不均匀体的位置及电阻率的相

19、对高低电阻率的相对高低。s第42页，此课件共82页哦视电阻率视电阻率 虽然不是岩石的真电阻率，但却是地下电性不均匀体和地形起伏的一种综合反映。第43页，此课件共82页哦二二 电测剖面法电测剖面法第44页，此课件共82页哦方法特点：方法特点：方法特点：方法特点：研究地电断面横向变化的一类方法研究地电断面横向变化的一类方法采用采用固定的电极距，沿剖面移动电极装置，观测一定深度固定的电极距，沿剖面移动电极装置，观测一定深度范围内视电阻率沿剖面的变化。范围内视电阻率沿剖面的变化。解决主要地质问题：解决主要地质问题：探测产状陡立的探测产状陡立的探测产状陡立的探测产状陡立的高、低阻体高、低阻体高、低阻体高

20、、低阻体，如划，如划分不同岩性接触带、追索断层及构造破碎带。分不同岩性接触带、追索断层及构造破碎带。第45页，此课件共82页哦 装置特点：各电极间距离保持不变，使整个或部分装置沿着测线移动，逐个测量视电阻率的值。所得到的s曲线是反映测线下某一深度范围内不同电性物质沿水平方向的分布情况。分类：电阻率法联合剖面法联合剖面法中间梯度法中间梯度法对称剖面法对称剖面法偶极剖面法偶极剖面法第46页，此课件共82页哦联合剖面法装置形式联合剖面法装置形式（一）联合剖面法1.装置特点及s公式装置形式：装置形式：它它是是由由两两个个三三极极装装置置即即AM和和MNB联联合合而而成成。在在两两个个三三极极装装置置中

21、中有有个个公公共共的的无无穷穷远远极极C（），电电极极排排列列以以测测点点O呈呈左左右右对对称称AO=BO，MO=NO。将将无无穷穷远远极极在在测测线线的的中中垂垂线线上上布布置置，OC5AO。第47页，此课件共82页哦在测量时，C极固定不动，AMNB间保持距离不变，四个极沿测线同时移动，逐点进行测量，测点为M、N的中点O。每个点测量两次，得到两个s值由于C极为无穷远极，它在M、N处产生的电位很小，故可忽略不计，因此，联合剖面法的电场可视为一个“点电源”的电场。（AMN）（MNB）第48页，此课件共82页哦联合剖面法测量方法联合剖面法测量方法2 联合剖面法的测量方法：联合剖面法的测量方法：当当

22、A极极供供电电时时，测测量量MN两两点点间间电电位位差差UMNA及及供供电电回回路路中中电电流流I，根根据据视视电电阻阻率率公公式式计计算算出出SA；B极极供供电电时时，同同样样可可以以算算出出SB。因因此此，一一个测点可以得到两个视电阻率值。个测点可以得到两个视电阻率值。联合剖面法电极装置系数：联合剖面法电极装置系数：第49页，此课件共82页哦良导直立薄脉联合剖面曲线良导直立薄脉联合剖面曲线 3.几种规则形状地质体联合剖面几种规则形状地质体联合剖面S曲线曲线分分析析（1）良导直立薄脉良导直立薄脉s曲线分析及其特征曲线分析及其特征a.当当电电极极装装置置位位于于点点1位位置置时时，jMN=j0

23、,MN=1，sA=1。b.随随着着电电极极逐逐渐渐向向矿矿脉脉接接近近并并处处于于处处于于点点2位位置置时时，与与点点1相相比比jMNj0，MN极极仍仍在在1介介质质中中，所以所以MN=1，因此，因此sA1。c.电电极极装装置置继继续续向向矿矿脉脉靠靠近近处处于于点点3的的位位置置，矿矿脉脉吸吸引引电电流流线线的的作作用用较较点点2更更加加强强烈烈，SA仍仍大于大于1且比点且比点2还大，这时还大，这时SA取得极大值。取得极大值。第50页，此课件共82页哦良导直立薄脉联合剖面曲线良导直立薄脉联合剖面曲线 d.电电极极装装置置于于点点4位位置置时时，A极极发发出出的的电电流流线线均均被被矿矿脉脉吸

24、吸引引，因因此此经经过过MN极极的的电电流流线线将将急急剧剧的的减减少少，所所以以sA亦亦随随之之减减小小，此此时时获获得得sA极小值。极小值。e.继继续续向向右右移移动动电电极极装装置置至至点点5位位置置时时，MN间间的的电电流流密密度度jMN sB，交交点点右右侧侧sA sB。我我们们称称这这种种交交点点为为低低阻阻正正交交点点。交交点点的的电电阻阻率率s值值低低于或接近于围岩电阻率于或接近于围岩电阻率1。在在用用联联合合剖剖面面法法找找矿矿中中就就是是利利用用低低阻阻正正交交点点的的位位置置来来确确定定良良导导脉脉及及构构造造破破碎碎带带在在地面上的投影位置地面上的投影位置。第52页，此

25、课件共82页哦高阻直立岩脉高阻直立岩脉s曲线曲线利用交点性质及电阻率的高低和利用交点性质及电阻率的高低和sA 与与sB两条曲线之间开阔的程度两条曲线之间开阔的程度可区别高阻岩脉与低阻岩脉。可区别高阻岩脉与低阻岩脉。（2）高阻直立岩脉）高阻直立岩脉s曲线特征曲线特征高阻直立脉曲线特点：高阻直立脉曲线特点：1）sA及及sB两两条条曲曲线线交交点点处处的的视视电电阻阻率率值值远远远远高高于于其其围围岩岩电电阻阻率率值值，交交点点左左侧侧sAsB，我我们们称称这这种种交交点点为为高高阻阻反反交交点点，交交点点的的位位置置与与高高阻脉在地面上的投影位置相对应。阻脉在地面上的投影位置相对应。2）交交点点两

26、两侧侧sA及及sB曲曲线线呈呈两两翼翼闭闭拢拢状态。状态。第53页，此课件共82页哦低阻倾斜薄板上联剖曲线低阻倾斜薄板上联剖曲线h=5cm；L=80cm；=30（3）倾斜良导脉）倾斜良导脉s曲线特征曲线特征矿脉倾斜时矿脉倾斜时s曲线特点：曲线特点：1）sA和和sB两两条条曲曲线线不不对对称称。反反倾倾向向一一侧的电极供电时，侧的电极供电时，s曲线异常反映明显。曲线异常反映明显。2）低低阻阻正正交交点点位位置置相相对对于于矿矿体体顶顶部部向向矿矿体体倾倾斜斜的的方方向向移移动动。矿矿体体倾倾角角越越小小、埋埋深深越越浅浅以以及及AO极极距距越越大大，曲曲线线的的不不对对称称性性及及交交点点位位移

27、也越大。移也越大。为为了了判判断断矿矿体体的的倾倾斜斜方方向向，通通常常采采取取大大小小两两种种极极距距的的联联合合剖剖面面测测量量，根根据据s曲曲线线的的不不对对称称性和交点位移情况判断矿体的倾斜方向性和交点位移情况判断矿体的倾斜方向第54页，此课件共82页哦 在实际工作中，常采用不同极距的联合剖面曲线交点的位移来判断脉状体的倾向第55页，此课件共82页哦直立岩层接触面直立岩层接触面s曲线曲线 浮土下直立岩层接触面浮土下直立岩层接触面s曲线曲线（3）两种直立岩层接触面两种直立岩层接触面s曲线特征曲线特征在两种直立岩层接触面处（无浮土），sA及sB曲线均出现了较大的跳跃。sA曲线变化情况较sB

28、曲线更为明显。所以可用sA曲线极大值点确定岩层接触面位置。有浮土覆盖时，由于良导性浮土的影响使岩层接触面处s曲线变化较平缓，两种岩层接触界面的位置与sA曲线极大值下降三分之一的地方相对应，即与2/3sA极值点的横坐标位置相对应。第56页，此课件共82页哦地形对地形对s曲线的影响曲线的影响（4）山脊山谷地形对）山脊山谷地形对s曲线的影响曲线的影响曲曲线线特特点点：对对应应山山脊脊地地形形sA及及sB出出现现低低阻阻正正交交点点；而而在在山山谷地形上谷地形上sA及及sB形成高阻反交点。形成高阻反交点。第57页，此课件共82页哦（1）寻找金属矿中的应用）寻找金属矿中的应用某区内出露岩层有大理岩及闪长

29、岩两种，在两种岩石的接某区内出露岩层有大理岩及闪长岩两种，在两种岩石的接触部位见有矽卡岩及黄铁矿化，并有微量的黄铜矿。区内均为触部位见有矽卡岩及黄铁矿化，并有微量的黄铜矿。区内均为浮土掩盖，露头很少。大理岩和闪长岩电阻率均比较高，为在浮土掩盖，露头很少。大理岩和闪长岩电阻率均比较高，为在本区利用联合剖面法寻找接触交代型铜矿创造了物理前提。本区利用联合剖面法寻找接触交代型铜矿创造了物理前提。4联合剖面法的应用联合剖面法的应用第58页，此课件共82页哦我国某铜矿床上联合剖面曲线我国某铜矿床上联合剖面曲线 图为实测的联合剖面曲线，由图可见，sA与sB曲线出现明显的低阻正交点和曲线的不对称。根据曲线不

30、对称可知，矿体是倾斜的，推断矿体向南西倾斜。后经钻探证实，该异常为赋存于接触带附近接触交代型铜矿所引起。第59页，此课件共82页哦某地破碎带上联合剖面曲线某地破碎带上联合剖面曲线1砂卵石；砂卵石；2流纹岩；流纹岩；3断层断层（2）寻找和追索破碎带）寻找和追索破碎带测线的方向沿横贯河谷布置，采用的电极装置为AO=20，MN=5m，从观测结果可见在6号点处出现了低阻正交点，推断可能为破碎带引起的，因为只有在裂隙中才含有水而呈低阻带。经坑探证明确有破碎裂隙，厚约1米。第60页，此课件共82页哦（2）寻找和追索破碎带）寻找和追索破碎带为了追索破碎带的走向，使用同样的电极距在河谷下游距前一剖面30米处又

31、布置了一条剖面，结果在10号点附近又出现了一低阻正交点，两交点连线的方向即为破碎带的走向。该区河谷宽为200m，河谷内地形平坦，大部分为砂卵石覆盖，在河谷两侧出露的岩石为白垩纪流纹岩。联合剖面法的任务就是在流纹岩中寻找破碎带。某地破碎带上联合剖面曲线某地破碎带上联合剖面曲线1砂卵石；砂卵石；2流纹岩；流纹岩；3断层断层第61页，此课件共82页哦(二)中间梯度法1.装置特点及s公式：采用四级AMNB装置，A、B供电，M、N两电极测量，供电电极距AB很大，MN=（1/501/30）AB工作时,A、B固定不动。M、N在AB中部（1/21/3）AB范围内同时移动，逐点进行测量，测点为 MN的中点第62

32、页，此课件共82页哦K K不是恒定的，而是逐点变化的不是恒定的，而是逐点变化的第63页，此课件共82页哦由图可见：中间梯度法主要用来寻找陡倾的高阻薄脉陡倾的高阻薄脉（如石英脉、伟晶岩脉等）原因：在均匀场中，高阻体的屏蔽作用比较明显，排斥电流使其汇聚于地表附近，使jMN急剧增加，致使s曲线上升，形成突出的高峰。而低阻薄脉易于让电流垂直通过，只使jMN发生很小的变化，故s异常不明显。特点分析：（1）利用均匀场 （2）工作效率高（一线供电，多线测量）第64页，此课件共82页哦对称四极剖面法装置形式对称四极剖面法装置形式1 对称四极剖面法电极装置形式对称四极剖面法电极装置形式（1）对称四极装置特点：）

33、对称四极装置特点：A、M、N、B四四个个电电极极在在测测线线上上排排列列成成一一直直线线，各各电电极极均均以以测测点点O为为中中心心呈左右对称布置，即呈左右对称布置，即AO=BO，MO=NO。保保持持个个电电极极间间的的距距离离不不变变，整整个个装装置置沿测线一起移动进行测量。沿测线一起移动进行测量。因因此此，所所测测的的s值值的的变变化化反反映映了了沿沿剖剖面面方方向向一一定定深深度度范范围围内内岩岩石石电电阻阻率率的的变化情况。用下式计算视电阻率变化情况。用下式计算视电阻率s：（三）对称剖面法第65页，此课件共82页哦复合对称四极剖面法装置形式复合对称四极剖面法装置形式（2）复合对称四极装

34、置特点：）复合对称四极装置特点：在对称四极剖面法中采用两种大小不同的供电电极距测量在对称四极剖面法中采用两种大小不同的供电电极距测量构成的复合对称四极装置。构成的复合对称四极装置。在每个测点上分别用大极距在每个测点上分别用大极距AB及小极距及小极距AB供电，与其对应的则供电，与其对应的则可测得可测得s AB及及 s AB，这样在一条测线上就可以有反映不同深度情况的，这样在一条测线上就可以有反映不同深度情况的两条两条s曲线。曲线。ABAMNB第66页，此课件共82页哦高阻基岩隆起的高阻基岩隆起的s曲线曲线可可见见，视视电电阻阻率率S S曲曲线线起起伏伏情情况况，比比较较好好的的反反映了基岩表面的

35、起伏。映了基岩表面的起伏。2.对称四极剖面法对称四极剖面法s曲线的分析曲线的分析（1）良导覆盖层下高阻基岩隆起）良导覆盖层下高阻基岩隆起s曲曲线的分析线的分析 1号点远离基岩界面，号点远离基岩界面，jMN=j0，MN=1；测点位于测点位于2号点位置时，因基岩发生隆号点位置时，因基岩发生隆起其表面靠近地表，电场则因高阻基岩向地起其表面靠近地表，电场则因高阻基岩向地表排斥电流线而引起电流畸变，致使表排斥电流线而引起电流畸变，致使jmn j0，则视电阻率，则视电阻率S1；测点位于；测点位于3号点处号点处的情况与的情况与1号点相同。号点相同。第67页，此课件共82页哦 复合对称四极复合对称四极s曲线曲

36、线（a）12古河道（基岩为低阻）古河道（基岩为低阻）复复合合对对称称四四极极剖剖面面法法是是采采用用两两种种不不同同的的供供电电电电极极距距、不不同同的的探探测测深深度度而而得得到到的的两两条条s s曲曲线线，区区分分高高阻阻隆隆起起或或古古河河道道的的异常。异常。（2）复合对称四极）复合对称四极s曲线的分析曲线的分析 在基岩为高阻的隆起上，在基岩为高阻的隆起上，s AB曲线低于曲线低于s AB；在古河道；在古河道（基岩为低阻）上，（基岩为低阻）上，s AB曲线位于曲线位于s AB的上方。的上方。第68页，此课件共82页哦对称四极剖面的等对称四极剖面的等s平面图平面图3.对称四极剖面法的应用对

37、称四极剖面法的应用（1）确定浮土层下的基岩起伏确定浮土层下的基岩起伏实例实例1：寻找沉积在基岩低洼处：寻找沉积在基岩低洼处 铝土矿。铝土矿。基岩洼地处沉积的铝土矿电阻率最低，并在视电阻率平面等值线图上明显的表示出了低阻闭合圈的位置，根据低阻闭合圈的范围即可确定古生代基岩顶面洼地的位置第69页，此课件共82页哦岩溶区对称四极剖面法岩溶区对称四极剖面法剖面图剖面图1粘土；粘土；2灰岩灰岩实例实例2：确定基岩起伏界面。：确定基岩起伏界面。右图是某地岩溶区对称四极剖面法S剖面图，它清楚的反映出灰岩基底起伏情况。灰岩中的岩溶漏斗因被低阻沉积物充填，所以S剖面曲线反映出的低阻部位恰与岩溶漏斗对应。第70页

38、，此课件共82页哦对称四极剖面法的对称四极剖面法的剖面平面图剖面平面图1页岩；页岩；2大理岩大理岩（2）对称四极剖面法在地质填）对称四极剖面法在地质填图中的应用图中的应用实例：实例：图为某地寻找页岩及大理岩接触界限的S剖面图。当测点由页岩区进入大理岩地区时，S曲线发生跃变，而在页岩及大理岩地区S曲线比较平稳，所以可以根据S曲线跃变的特点划出两种岩层的接触界面来。第71页，此课件共82页哦对称剖面法与中间梯度法都属于两个异性点电源的场，测量电极都位于剖面的中部，属均匀场，s异常曲线的特点与中间梯度法类似。但s曲线比中间梯度的曲线复杂、生产效率低些。因此，一般能有中间梯度法解决的问题，就不用对称四

39、级剖面法。根据场的叠加原理，对称剖面法的SAB为联合剖面法两个视电阻率（SA 和SB）的值的平均值，即：第72页，此课件共82页哦由图可见：显然低阻薄脉上的对称剖面法异常不如联合剖面法的异常反应明显。因此，一般不用对称四极剖面法寻找低阻的薄脉状地质体。第73页，此课件共82页哦上右图为两种不同电阻率的岩层接触带上对称四极剖面法s曲线。曲线1：为A、B过小，s主要反映覆盖层的电阻率；曲线2：为A、B过大，即使测点距离接触面很远时，接触面另一侧岩石已对曲线产生影响，使得曲线中间的倾斜部分很长，难以准确判断接触带位置。曲线3：为A、B极距合适，s曲线变化明显，可根据曲线的拐点位置来确定接触带的位置，

40、第74页，此课件共82页哦利用复合对称四极剖面法有助于解决基底的起伏问题。若基底为高阻向斜，SAB曲线在SAB曲线的下方；若基底为低阻向斜，SAB曲线在SAB曲线的上方；这是因为小极距时SAB曲线反映较浅处岩层的电性情况。2.对称四极剖面法的实际应用用“对称剖面法”研究覆盖层下的基岩起伏（向斜或背斜）和对水文、工程地质提供有关疏松层中电性不均匀体的分布以及疏松层下的地质构造、划分接触带、寻找厚岩层（矿体）等。第75页，此课件共82页哦应用实例例一：用对称四极剖面法寻找地下古河道某古河道两侧以及下部岩石由砂粘土组成，电阻率较低。而古河床中充填的沙卵石则为高阻。第76页，此课件共82页哦例2.用复

41、合对称四极剖面法确定基岩的相对起伏 某地为查明基岩起伏以便为工程地质提供有用资料，为此做了对称四极剖面法见下图。第77页，此课件共82页哦正确地确定工作任务是保证工作顺利进行和取得显著效正确地确定工作任务是保证工作顺利进行和取得显著效果的重要环节。果的重要环节。电阻率剖面法必须具备的地质条件和地球物理前提：电阻率剖面法必须具备的地质条件和地球物理前提：1.被探测的地质体与围岩的电阻率有较大的差异。2.被探测的地质体相对于埋藏深度具有一定的规模。3.被探测的地质体的异常应能从各干扰体的异常背景中区 分显示出来。4.浮土电阻率很低（如沼泽、稻田区），厚度又很大的地 区或地表接地电阻过大（如冻土层厚

42、度大于12m及地 表为砾岩掩盖）的地区，不利于开展电阻率剖面法工作。（四）电测剖面法的野外工作方法（四）电测剖面法的野外工作方法1确定任务确定任务第78页，此课件共82页哦2测区范围、测网与比例尺测区范围、测网与比例尺测线的方向应垂直被探测地质体的主要走向。如成矿受构造控制，测线应垂直构造的走向；成矿受岩性的控制，则应垂直岩层走向。当发现的异常走向与测线交角小于90过多时，应垂直异常走向布置补充工作。测网密度由被探测地质体的大小、埋深和工作性质来确定。普查时，至少要有12条测线穿过异常，每条测线上至少有35个测点在异常区；详查时，至少应有35条测线、510点、线穿过异常。第79页，此课件共82

43、页哦（1）对称四极剖面法极距的选择对称四极剖面法极距的选择实际工作中常用的数据如下：AB（46）HMN=（1/51/3）AB其中H为矿顶埋深。电剖面法通常取MN大小与点距相等或两倍点距。复合四极剖面中，大极距反映深部情况，一般是AB/2（35）H，（H是覆盖层的平均厚度）；小极距反映浅部情况，一般AB/2（12）H。大极距与小极距两者的比值在两倍以上。3电极距的选择电极距的选择第80页，此课件共82页哦2.联合剖面法极距的选择联合剖面法极距的选择选择最合适的极距称为最佳电极距：AO3H（H为矿顶埋深）对于薄板状良导性矿体，最佳极距为：AO=1/2（L+d）其中：L矿体沿走向的长度。d矿脉向下延伸的长度。邻近有不均匀体时电极距的选择：还应使AO1/2PP为矿体与不均匀体之间的距离。无穷远极的选择：一般取OC（510）OA，最好沿垂直测线方向布置C（）极。对测量电极MN的选择：MN=（1/31/5）AO通常MN等于测点距。第81页，此课件共82页哦3.中间梯度法电极距的选择中间梯度法电极距的选择在保证观测质量可靠的前提下，供电电极距AB应尽可能大。测量电极距选择：MN=（1/201/50）AB第82页，此课件共82页哦