电法勘探-直流电法-剖面法工作方式.ppt

第二章电阻率法工作方式,资源学院：贾豫葛2010年10月22日,(a)二极装置；(b)三极装置；(c)联合剖面装置；(d)对称四极装置；(e)偶极装置；(f)中间梯度装置；(g)电测深装置,方法特点：研究地电断面横向变化的一类方法采用固定的电极距，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。解决主要地质问题：探测产状陡立的高、低阻体，如划分不同岩性接触带、追索断层及构造破碎带。,第一节电阻率法-剖面法,电祖率剖面法装置特点：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,中间梯度法,对称剖面法,偶极剖面法,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o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。,1、联合剖面法1.装置特点及s公式AO=BOMO=NOOC5AO,联合剖面法,AO=BO3h;MN=1/31/5A0,2.联合剖面法s曲线特征分析讨论直立低阻薄脉上联合剖面法s曲线特征,横向分辨能力强，异常明显。适合于水文、工程地质及构造找矿。装置相对笨重，地形影响大。解释时具体分析。,由图可见：在直立良导薄脉顶部上方，与相交，且（围岩）交点左侧交点右侧，此交点称为联合剖面法的“正交点”（或低阻交点）；与曲线对称，交点两侧，两条曲线明显张开,当薄脉为直立高阻脉时：联合剖面法曲线s曲线如图。两条曲线也有一交点，但交点左侧，交点右侧，此交点称为联合剖面法的“反交点”；且反交点不明显，而且两条曲线近于重合。,薄脉为直立高阻,当薄脉倾斜时：曲线不对称，交点两侧两条曲线所围的面积不相等。薄脉向两条曲线所围面积较大的一侧倾斜。,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,3.实测曲线的分析及处理上面所讨论的理想情况（如地形水平、围岩电性均匀）下的联合剖面s曲线的特征。然而实际的情况是复杂的，当围岩电性不均匀，就会引起MN的变化；地形起伏可引起jMN的变化，造成S曲线的复杂度。如纯的地形起伏使得联合剖面曲线出现“正交点”（山谷）或“反交点”（山脊地形），在解释中应引起注意。,4.应用联合剖面法主要用于探测产状陡倾的良导薄脉（矿脉、断层、含水破碎带）及良导球状矿体。,水,井,寻找地下水,断层构造,地层起伏构造,桥梁工程基础勘查,断层,2、中间梯度法,1.装置特点及s公式：供电电极AB=410h的距离取得很大，且固定不动;测量电极MN在其中间三分之一地段逐点测量，记录点取在MN=1/201/50AB中点。目前我国大部分直流激电工作都是采用中梯排列，在获得激电参数的同时，也得到了视电阻率的资料。利用视电阻资料有利于对激电资料的综合解释。,K不是恒定的，而是逐点变化的,由图可见：中间梯度法主要用来寻找陡倾的高阻薄脉（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）,推测深度：h0.7xh1.3qh2m,视电阻率异常曲线特征,高阻球体,低阻球体,3、对称剖面法,1.装置形式及s公式A、B、M、N四个电极排列在一条直线上，并且相对于MN的中点O对称分布，AO=BO,NO=MO,AMNB又称为“对称四极剖面法”,还可以对称与“O”再增加两个供电电极A和B，且ABAB该装置称为“复合对称四极剖面法”。利用该装置可以了解同一剖面上两种深度范围内导电性有差异的地质体的分布情况。为了便于分析对称剖面法的s曲线，首先将对称四极剖面法与中间梯度法和联合剖面法作一比较。从“场的特点”看：,复合对称四极剖面法,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，一般能用中间梯度法解决的问题，就不用对称四级剖面法。,根据场的叠加原理，一张名对称剖面法的SAB为联合剖面发两个视电阻率（SA和SB）的值的平均值，即：,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。,下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，接触面另一侧岩石以对曲线产生影响，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，,在探测基岩起伏以及地下只有一个典型界面的背脊或向斜构造时，往往在不同的地质情况下得到类似的对称四极剖面法s曲线.,判断基岩相对覆盖层是高阻还是低阻根据大极距曲线形态勾画基岩起伏,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。,应用实例