电阻率法概述

关于电阻率法概述1、电法勘探的基本概念

电法勘探是以研究地壳中各种岩石、矿石电学性质之间的差异为基础，利用电场或电磁场（天然或人工）空间和时间分布规律来解决地质构造或寻找有用矿产的一类地球物理勘探方法，通称为电法。2、场源稳定电流场：点电源电场、两异极性点电源电场、偶极子源电场。变化电流场：电磁场3、观测方式装置类型：对称四极、三极、偶极第2页,共32页，2024年2月25日，星期天第3页,共32页，2024年2月25日，星期天第4页,共32页，2024年2月25日，星期天主要内容1、电阻率法基本概念5、电阻率法分类及装置形式4、视电阻定性分析关系式3、视电阻率基本概念2、均匀介质电阻率的测定第5页,共32页，2024年2月25日，星期天电阻率法概述1、电阻率法基本概念

电阻率法是以地壳中岩石和矿石的导电性差异为基础，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。第6页,共32页，2024年2月25日，星期天电阻率法概述2、均匀介质电阻率的测定第7页,共32页，2024年2月25日，星期天电阻率法概述2、均匀介质电阻率的测定第8页,共32页，2024年2月25日，星期天电阻率法概述2、均匀介质电阻率的测定装置系数电阻率计算公式应用条件：地面为无限大的水平面；地下充满均匀各向同性的导电介质。第9页,共32页，2024年2月25日，星期天3、视电阻率基本概念电阻率法概述均匀半空间电场及电流线分布第10页,共32页，2024年2月25日，星期天3、视电阻率基本概念电阻率法概述均匀全空间电场及电流线分布第11页,共32页，2024年2月25日，星期天3、视电阻率基本概念电阻率法概述水平层状介质全空间电流线分布第12页,共32页，2024年2月25日，星期天3、视电阻率基本概念电阻率法概述不均匀介质半空间电流线分布模型参数：第13页,共32页，2024年2月25日，星期天3、视电阻率基本概念电阻率法概述边界条件：电场强度切向分量在分界面上连续点点高阻体表面上M1点处界面两侧电流密谋的切向分量低阻体表面上M2点处界面两侧电流密谋的切向分量第14页,共32页，2024年2月25日，星期天3、视电阻率基本概念电阻率法概述

由于高阻体排斥电流和低阻体吸引电流的原因，由A极供入地中的电流在经过各种岩体流向B极的路线上，具有避开高电阻率岩体和通过低电阻率岩体的规律。每条电流线都按所遇到阻力最小的路径通向B极，即服从所谓最小能量原理。第15页,共32页，2024年2月25日，星期天3、视电阻率基本概念电阻率法概述由于低阻体吸引电流，使其上方地面的电流密度减少，因面E曲线在正常场的基础上有一个明显的极小值。由于高阻体的排斥电流的结果，使其上方地面电流密度增加，E曲线在正常场基础上出现明显极大值。第16页,共32页，2024年2月25日，星期天3、视电阻率基本概念电阻率法概述均匀介质电阻率计算公式介质视电阻率计算公式

实际上大地介质常不满足均匀介质条件，地形往往起伏不平，地下介质也不均匀，各种岩石相互重叠，断层裂隙纵横交错，或者有矿体充填其中，这时由上式得到的电阻率值在一般情况下既不是围岩电阻率，也不是矿体电阻率，我们称之为视电阻率。用表示第17页,共32页，2024年2月25日，星期天3、视电阻率基本概念电阻率法概述

视电阻率与真电阻率在概念上有本质的不同，决定视电阻率值大小的因素有：

1）不均匀体的电阻率及围岩电阻率；

2）不均匀地质体的分布状态（形状大小、深浅及产状等）；

3）供电电极和测量电极间的相互位置；

4）工作装置和地质体的相对位置第18页,共32页，2024年2月25日，星期天3、视电阻率基本概念电阻率法概述

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的一种综合反映。故可利用在一定观测方式下视电阻率值的变化规律，发现和探查地下的不均匀性，达到找矿和解决其他地质问题的目的。第19页,共32页，2024年2月25日，星期天4、视电阻定性分析关系式电阻率法概述

在实测资料解释或对模型实验及一些理论计算进行分析时，常将视电阻率值与地下电场的分布联系起来，找出视电阻率与地表的电阻率、电流密度及电场强度等参数之间的关系。第20页,共32页，2024年2月25日，星期天4、视电阻定性分析关系式电阻率法概述和为测量电极间任意点沿MN方向的电场强度和电流密度分量；为测量电极间任意点的电阻率值；为测量电极间任意点沿MN方向的长度单元第21页,共32页，2024年2月25日，星期天4、视电阻定性分析关系式电阻率法概述

公式表明：

视电阻率在数值上与MN间沿地表的电流密度和电阻率的分布有关，而地表电流密度的分布既受地表电阻分布又受地下电性不均匀体的影响。因此，在电极排列一定的条件下，视电阻率的变化由地表及地下电阻率分布所决定。第22页,共32页，2024年2月25日，星期天4、视电阻定性分析关系式电阻率法概述当MN很小时，可将MN范围内的电场强度视为不变第23页,共32页，2024年2月25日，星期天4、视电阻定性分析关系式电阻率法概述在真电阻率值为的均匀介质中在均匀介质中MN间电流密度MN间任一点电流密度均匀介质的真电阻率值MN电极间介质的真电阻率值第24页,共32页，2024年2月25日，星期天4、视电阻定性分析关系式电阻率法概述地下介质为非均匀时，视电阻率公式可变为：

该公式为视电阻率的微分形式。式中表征了视电阻率与测量电极所在地段的真电阻率和MN间电流密度成正比。第25页,共32页，2024年2月25日，星期天4、视电阻定性分析关系式电阻率法概述第26页,共32页，2024年2月25日，星期天5、电阻率法分类及装置形式电阻率法概述根据所研究地质问题的不同，电阻率法可划分三种类型：

电测深法电剖面法中间梯度法第27页,共32页，2024年2月25日，星期天5、电阻率法分类及装置形式电阻率法概述

电测深法对称四极测深三极测深偶极测深第28页,共32页，2024年2月25日，星期天5、电阻率法分类及装置形式电阻率法概述电剖面法二极剖面三极剖面联合剖面对称四极剖面偶极剖面第29页,共32页，2024年2月25日，星期天5、电阻率法分类及装置形式电阻率法概述中间梯度法

供电电极AB布置在超过勘探深度几十倍的距离上，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中点。第30页,