唐电法想全部用董图需填

1、应用地电学实习报告 班级：10011114 学号：1001111413 姓名：唐雷 指导教师：叶高峰 董浩 中国地质大学（北京）地球科学与资源学院 2014年7月 目录第一章 序言11.1实习目的和意义11.2工作完成情况11.3实习区地理概况4第二章 工区地质-地球物理特征 5 2.1实习区地层情况5 2.2实习区构造情况5第三章 工作方法技术及质量评价63.1工作方法技术设计步骤63.2 野外工作技术 63.3 野外工作方法 7第四章 资料处理94.1工中间梯度法 94.2高密度电阻率法 94.3对称四极测深 94.4大地电磁测深 9第5章 推断解释10第6章 结论与建议12参考文献 13

2、 第一章序言通过一学期的课堂学习，我们大致掌握了地球物理电法勘探的相关基本理论，基本原理以及其数据处理的基本流程，但是是总的来说电法勘探是一门实践性很强的学科，通过野外实习我们可以理论付诸于实践，有机会认识和操作电法勘探的各种装置和仪器；可以真实的感受一下电法勘探的总体流程。所以本次暑期电法勘探实习意义甚大。熟悉电法勘探仪器和装备的工作原理、性能，掌握实习中所用的仪器的操作步骤和维护方法，学会具体操作电法勘探仪器。本次实习的主要内容有掌握野外施工中电法各分支方法的工作方法和技术问题，如测站布置、导线敷设、电极埋置、实际观测等。此次用到的方法有中梯激电法，电测深法，高密度电阻率法和大地音频电磁法

3、。掌握观测数据的整理、反演和图示方法，对实习中的实测数据进行资料处理、反演和结果成图等工作。熟悉异常的解释推断原则及其解释方法，对结果图件进行解释。掌握编写电法成果报告的原则和方法，并编写电法勘探成果报告。1.1实习目的和意义通过本次实习，可以巩固课堂理论知识，熟悉和掌握各种电法仪器的使用和维护，培养实事求是的科学贪渎和勇于探索的工作作风；着重培养自己的动手能力和处理野外实际问题的能力，为进一步学习电法勘探专业知识以及未来走向工作岗位而打下初步基础。1.2工作完成情况参加此次实习的队伍由我们地信学院的老师和2011级地球物理专业的本科生和地学院2011级地质与地球物理复合专业本科生组成。其详细

4、安排详见表1-2-1。 表1-2-1 实习日程安排 日期7月14日7月15日7月16日7月17日实习时间上午上午下午全天仪器DWI-3BDZF-5DCX-1ADWI-3BDZF-5EH4勘探方法中梯高密度电测深大地电磁测深完成工作量数据采集数据采集数据采集数据采集组队分三个小组完成分三个小组完成分三个小组完成分三个小组完成实习区燕大后面小树林燕大后面小树林燕大后面小树林燕大后面小树林带队老师董浩、叶高峰叶高峰、叶高峰叶高峰 1.3实习区地理概况 实习区分为离实习基地站约四公里左右的公富庄工区，两公里燕山大学旁小树林和距离实习站不远的海岸边等三个实习区，三个实习区中都有公路直达，交通便利。中国地

5、质大学北戴河实习基地位于秦皇岛市山东堡，坐落于燕山大学附近，滨临美丽的渤海。风景秀丽，气候宜人，交通便利，公路、铁路、航空和水运发达，海上运输业尤其发达。 图1-3-1 实习基地的交通图 秦皇岛市位于燕山山脉东段丘陵地区与山前平原地带，地势北高南低，形成北部山区低山丘陵区山间盆地区冲积平原区沿海区。本次电法教学实习工区位于河北省秦皇岛市北戴河区燕山大学北侧，与中国地质大学北戴河实习基地距离约1km，交通便利。工区位于燕山大学北侧小树林中，地表被第四纪沉积物覆盖，工区内地形平坦，利于电法的施工，但由于工区附近有高压线及马路，会对勘探结果有一定干扰。 该区地属温带半湿润大陆性季风气候，夏无酷暑，冬

6、无严寒，无台风，年均气温8.9oC10.3oC，年均降水654.9mm，工区日照充足，风量较大雄伟壮丽的天下第一关山海关就坐落在海港区东北20km处，另外还有姜女庙，玄阳洞，燕塞湖等名胜古迹。农业主要种植水稻，玉米，小麦和高粱等，产品丰富。上图为实习基地的交通图。 第2章 工区地质和地球物理特征 根据地质-地球物理资料和其他的物化探资料，实习区地层属于华北地层区；本区缺失古、中元古界，最老地层为新太古界。新太古代末期（2486-2552Ma），在秦皇岛地区发生大规模的岩浆侵入，形成花岗岩（r1）；新元古界地层主要分布于鸡冠山及柳江向斜东翼，为青白口系长龙山组地层；在实习区内普遍缺失奥陶系上统(

7、O3)、志留系(S)、泥盆系(D)、石炭系下统(C1)地层,缺失三叠系(T) 、白垩系(K)和第三系地层；第四系(Q)松散堆积物主要沿现代河谷及盆地分布，我们实习区所在地也被第四纪所覆盖，且植被茂密，地形比较平坦。早元古代的吕梁运动，地槽回返，产生漫长而复杂的褶皱运动，并伴有区域地质作用，混合岩化合花岗岩化作用，逐渐形成了一套巨厚的变质岩，混合岩和花岗岩，构成了华北地台的结晶基地。按时间上可以将实习区构造分为古构造运动、新构造运动和现代构造运动。特别是燕山运动的断块作用，造成基岩底部的辉绿岩脉等侵入，由于本区中辉绿岩和花岗岩在导电性和导磁性和介电性质上的差异性，为电法勘探工作奠定了前提。 总的

8、来说，我们实习区条件比较艰苦，旁边有公路以及立交桥通过，而且地下有铺设的电缆，而且测区上方就有高压线，所以干扰较多，所以我们所测数据质量可能不高，但是此次实习的目的主要是让我们学生掌握和熟悉电法勘探仪器设备以及其工作的主要环节；不以获得高精度测量结果为重点，所以我们以达到实习目的为主要目标，忽略了这些干扰，虽然说在后期的资料处理与解释中可能会有较大的麻烦，但是总体来说这样一来提高了我们实习的效率。第3章 工作方法技术及质量评价3.1 工作方法设计步骤： 1、做好前期的地质勘查与相关物探资料的收集工作，了解工区内地质构造史和岩性分布特征等地球物理参数。 2、根据工区的地形地貌特征，合理的设计测线

9、测网，力求工作效率高，低成本。3.2 野外工作技术3.2.1仪器设备的使用 在野外实测时，我们首先得检查仪器的性能是否良好，检查导线是否已破损，如果多台仪器在一个测区工作时，我们还应进行仪器的一致性试验，一次来推断仪器是否可以参加野外实测。3.2.2 电极的使用 此次实习中我们所用的电极表面都比较光亮，如果电极生锈了，我们得除锈处理，电极应该垂直地表打入地下，如果供电极距AB比较大时，我们应该将多根电极并联在一块形成电极组，如果地表干燥时，我们应该在电极附近浇上水，对于测量的不极化电极，得提前挖电极坑，如果地表干燥，也得在电极附近浇上水，不极化电极不能埋设在流水和污水中，所有的电极应避免暴晒。

10、3.2.3导线的布设导线应该避免悬空架设，都应该布设在地面，为了防止电磁耦合以及电磁感应等的干扰，测量导线不应互相交错布设，在可控源音频大地电磁测深中，我们还得用森林罗盘确定测线和磁探头的布设的方向和方位。3.2.4质量检查质量检查应该严格做到“一同三不同”的原则，即同一点位，不同仪器，不同操作者，不用的测量时间。此次实习中，我们只在中间梯度法中做了质量检查，而且我们只有一台仪器，所以只做到了“一同二不同”，此次实习我们在中梯法时做了其质量检查工作。3.3 野外工作方法3.3.1 中间梯度法 中间梯度装置可以同时用电阻率法和激发极化法，整个过程中效率较高，适合大范围的扫面工作。其装置是将供电电

11、极A和B固定在相距很远的地方，而测量电极MN在AB中段1/3的范围内逐点观测。在半无限介质的条件下，AB中部三分之一范围内的电场可近似认为是均匀的。由于在测量中AB固定不变，MN沿剖面移动，所以其视电阻率曲线反映了地电断面沿水平方向的分布情况。其装置如图3-3-1所示。如图3-3-1 中间梯度装置示意图 电法实习的第一天，即7月14日，我们在燕山大学后面的小树林中开展中梯装置的测量工作。此次实习测量中使用的是DZF-5型大功率激电发送机和DWJ-3B激电接收机,外加一些电极和测线。此次测量中线距10米，点距10米，两个供电极A、B之间的距离为720米，我们测量了中间360m的长度，测量电极M、

12、N之间的距离为20m，测线和供电装置准备完毕后准备测量，检查完毕开始逐点测量，共完成总共测量了36个点的测量工作，我们野外观测参数为视极化率和视电阻率。其实测数据详见 表3-3-1。 表3-3-1中间梯度法实测数据AB=710m，MN=20m（11组）点位电流自然电位二次电位装置系数极化率电阻率13.36 32.95 51.45 9095.91 2.27 50.08 23.36 37.85 59.40 9975.42 2.04 63.98 33.36 48.30 67.55 10861.74 0.95 62.23 43.36 42.95 64.55 11747.60 1.06 75.52 53

13、.36 34.45 59.85 12625.35 1.19 95.44 63.36 22.80 52.70 13487.07 1.36 120.02 73.36 23.10 38.72 14324.63 1.80 66.57 83.36 11.30 20.61 15129.78 3.04 41.92 93.36 3.30 10.22 15894.29 7.53 32.73 103.36 3.85 6.26 16610.05 24.34 11.91 113.36 3.60 1.46 17269.21 19.25 11.00 123.36 3.70 2.70 17864.34 22.73 5.32

14、 133.36 3.20 3.86 18388.54 9.28 3.61 144.10 2.00 3.98 18835.58 69.48 9.10 154.10 8.30 2.18 19200.06 72.08 28.66 164.10 20.75 9.04 19477.48 74.14 55.65 174.10 23.40 1.30 19664.39 18.26 106.00 184.10 -4.55 26.68 19758.44 -2.14 150.50 194.10 -8.45 36.46 19758.44 -2.28 216.40 204.10 4.40 28.61 19664.39

15、-0.27 116.12 214.10 -6.45 27.56 19477.48 0.87 161.54 224.10 -6.65 27.87 19200.06 1.56 161.66 234.10 -1.00 31.71 18835.58 1.71 150.27 244.10 -1.55 34.02 18388.54 1.73 159.53 254.10 -0.70 38.32 17864.34 1.57 169.99 264.10 -3.25 45.24 17269.21 1.88 204.22 274.10 -2.05 46.90 16610.05 1.95 198.31 284.10

16、1.20 46.36 15894.29 2.08 175.07 294.10 -8.50 51.50 15129.78 2.14 221.41 304.10 2.90 58.60 14324.63 2.09 194.61 314.10 7.35 81.05 13487.07 1.98 242.44 324.10 -1.95 1.29 12625.35 1.99 9.96 334.10 8.80 152.60 11747.60 2.13 412.03 344.10 15.05 177.45 10861.74 2.10 430.23 354.10 19.00 2.22 9975.42 1.96 4

17、0.83 364.10 22.00 170.30 9095.91 1.81 329.01 3.3.2电测深法 电测深使用与中梯装置相同的供电和接受装置，通常是反映地下一点的电阻率与极化率变化情况，其效率很低。此次实习使用的是对称四极测深装置，其原理是通过改变供电极距A B之间的距离，来观察测点下方垂直方向上电性层的变化情况。 一般情况下，MN之间的距离保持不变。但在实际工作中，由于A B极距不断加大，若MN的距离始终保持不变，则MN将逐渐减小，以至于无法观测。因此，随着AB极距的加大，需适当的加大MN距离。通常需满足以下条件： 1/3ABMN1/30AB这种装置的特点是 AM=NB ，记录点取

18、在 MN 的中点。7月15日下午开始在燕山大学后面的小树林开始电测深实习工作，每个组完成了1个点的测量，每个点大概耗时两个小时左右，共完成3个点的测量，两点距为30米，AB最大极距为450米，我们野外实测的参数为视极化率和视电阻率，其实测数据详见 表3-3-2。 表3-3-2中间梯度法实测数据AB/2MN/2自然电位二次电位极化率电流电阻率120.00 20.00 12.80 141.80 0.96 0.45 315.05 90.00 20.00 28.00 203.40 1.18 0.41 258.59 90.00 10.00 14.05 94.20 1.08 0.37 272.08 60.

19、00 10.00 18.80 111.25 1.21 0.21 241.91 60.00 20.00 27.00 217.50 1.32 0.20 239.27 45.00 10.00 27.10 56.80 0.65 0.06 149.60 45.00 5.00 25.60 25.50 1.37 0.06 -1.05 30.00 5.00 22.00 247.40 1.14 0.36 172.02 30.00 10.00 22.00 520.50 1.10 0.34 184.15 20.00 5.00 19.50 474.00 0.97 0.37 144.64 20.00 2.00 30.1

20、0 185.80 0.97 0.36 134.45 15.00 2.00 27.00 292.90 0.81 0.34 135.68 15.00 5.00 22.50 305.80 0.82 0.24 74.13 10.00 2.00 23.50 170.65 0.58 0.09 123.21 10.00 1.00 26.45 80.30 0.62 0.09 93.00 7.00 1.00 19.85 53.68 0.51 0.03 84.98 7.00 2.00 16.00 288.70 0.44 0.09 107.03 4.50 1.00 22.00 880.00 0.35 0.27 96

21、.04 4.50 0.50 21.00 438.00 0.33 0.27 96.99 3.00 0.50 12.50 612.00 0.27 0.20 82.36 3.00 1.00 13.50 1246.00 0.29 0.20 77.40 2.00 0.50 13.00 805.50 0.22 0.13 71.78 1.50 0.50 11.00 686.50 0.29 0.06 70.70 3.3.3 高密度电阻率法高密度电阻率法是一种传统电阻率法的变种方法，能同时完 成电剖面和电测深两种形式的测量，可以实现数据的快速采集和微机处理并能有效的进行电极排列方式的参数测定，具有工作效率高，成

22、本低，效率高、解释方便的特点，其工作方法如下：一次性完成电极布置，能实现数据的快速自动采集。电极布置要密，主要为了获得较丰富的地点断面的地质信息。对采集完的数据可以预处理和单点测量，并能显示剖面曲线。 7月16日在燕山大学后面的小树林中，我们进行高密度电阻率法实习，整个装置用两个主机，一个电脑控制主机、一个是测量主机，用线将各个电极相连，电极两端加175伏的电压。连接好装置后，开始创建新的文件夹及设置测量参数，进入测量界面后，开始测量电位、电流、视电阻率、极化率等，电极开始自动移动测量，层层递深。本次实习每个组完成100测线的测量，点距为10米，总共完成10个点的测量，测量得到数据中发现有较少

23、异常点，经过调试开始启动单点测量不断的修正得到该点合理的测量值。3.3.4 大地电磁测深法 大地电磁测深是应用电磁感应原理，以岩矿石的导电性、导磁性和介电性的差异为基础，观测和研究人工或天然形成的电磁场的分布规律，用于解决相关各类地质问题的方法。此次实习中我们采用音频大地电磁EH4系统。其EH4系统为：两个高频磁探头、四个电极，前置转换器，主机，罗盘、传输线等。7月20日在燕山大学后面的小树林中开展音频大地电磁测深的实习工作，共完成3个点的观测，点距20米，整个测线的方位是北东37度。 第四章 资料处理 经过四天的野外实测，我们基本上完成了中间梯度法、高密度电阻率法、对称四极测深法以及大地电磁

24、测深法等四种方法的野外数据采集工作，返校后我们进行了相关的数据 ，但是由于我们的疏忽大意，没有及时从仪器中拷贝数据，所以我们11组缺少高密度电阻率法和大地电磁测深法的实测数据，最后经林老师同意，我们组借用4组的数据进行相关的数据处理。4.1 中间梯度法中间梯度法实测数据经过相关处理后，我们得到了视电阻率平面等值线图（如图4-1-1）和剖面图（如图4-1-2）、视极化率平面等值线图（如图4-1-3）和剖面图（如图4-1-4）等。 图4-1-1中间梯度法视电阻率平面等值线图 图4-1-2中间梯度法视电阻率剖面图 图4-1-3中间梯度法视电阻率平面等值线图 图4-1-4中间梯度法视电阻率剖面线4.2

25、 高密度电阻率法高密度电阻率法实测数据经过相关处理后，我们得到Bata装置、Wenna装置以及偶极-偶极装置的二维视电阻率拟断面图以及二维反演断面图 （如图4-2-1）。 图4-2-14.3对称四极测深对称四极测深法的实测数据经过相关处理后，我们得到了视电阻率拟断面图（图4-3-1），视极化率拟断面图（图4-3-2）。 图4-3-1对称四极测深法视电阻率拟断面图 图4-3-2对称四极测深法视极化率拟断面图4.4大地电磁测深大地电磁测深测法的实测数据经过处理后，我们得到了视电阻率拟断面图（图4-4-1）以及相位拟断面图（图4-4-2）。 图4-4-1 大地电磁测深法视电阻率拟断面图 图4-4-2

26、大地电磁测深法相位拟断面图第五章 解释推断由前期的地质-地球物理资料可得到，整个实习区地下岩石以花岗岩为主，辉绿岩以岩脉的形式穿插在花岗岩中，表层以第四纪粘土或表层的回填土为主，由此可做如下推断：（1） 中间梯度法解释从视电阻率的平面等值线图和剖面图中可以分析得到，测区东西两头电阻率值偏高，中间偏西偏小，其东侧其值最高，判断岩性主要为辉绿岩，在15号点左右，有一个低值异常，该处可能是花岗岩，而西侧有相比于东侧较小，可能受该处天然气管道的影响；从视极化率平面等值线图和剖面图中可以分析得到，除了在8号点到18号点之间出现高值异常，而且极化率值比较大，最大值达到74.14左右，属于一个低阻体，推断其可能是地下管道的，除此之外测区其他地方的视极化率较稳定，多在2左右。（2）高密度电阻率法解释从高密度装置测得视电阻率拟断面图以及二维反演断面图分析得到：三个装置的整个二位反演拟断面图中分析得到，正演和拟断面图中得到的剖面图基本吻合，Bata装置的误差为7%，说明其反演比较可靠，Wenna装置的误差为6.8%，说明反演结果比较可靠，偶极-偶极装置的误差为25.4%，在实际操作中，即使增加迭代的次数，其误差水平也在25%左右，异常高值处应为辉绿岩脉，而异常低值处应为花岗岩体，所以从模型中可以很