唐電法想全部用董圖需填

1、應用地電學實習報告 班級：10011114 學號：1001111413 姓名：唐雷 指導教師：葉高峰 董浩 中國地質(zhì)大學（北京）地球科學與資源學院 2014年7月 目錄第一章 序言11.1實習目的和意義11.2工作完成情況11.3實習區(qū)地理概況4第二章 工區(qū)地質(zhì)-地球物理特征 5 2.1實習區(qū)地層情況5 2.2實習區(qū)構(gòu)造情況5第三章 工作方法技術(shù)及質(zhì)量評價63.1工作方法技術(shù)設計步驟63.2 野外工作技術(shù) 63.3 野外工作方法 7第四章 資料處理94.1工中間梯度法 94.2高密度電阻率法 94.3對稱四極測深 94.4大地電磁測深 9第5章 推斷解釋10第6章 結(jié)論與建議12參考文獻 13

2、 第一章序言通過一學期的課堂學習，我們大致掌握了地球物理電法勘探的相關(guān)基本理論，基本原理以及其數(shù)據(jù)處理的基本流程，但是是總的來說電法勘探是一門實踐性很強的學科，通過野外實習我們可以理論付諸于實踐，有機會認識和操作電法勘探的各種裝置和儀器；可以真實的感受一下電法勘探的總體流程。所以本次暑期電法勘探實習意義甚大。熟悉電法勘探儀器和裝備的工作原理、性能，掌握實習中所用的儀器的操作步驟和維護方法，學會具體操作電法勘探儀器。本次實習的主要內(nèi)容有掌握野外施工中電法各分支方法的工作方法和技術(shù)問題，如測站布置、導線敷設、電極埋置、實際觀測等。此次用到的方法有中梯激電法，電測深法，高密度電阻率法和大地音頻電磁法

3、。掌握觀測數(shù)據(jù)的整理、反演和圖示方法，對實習中的實測數(shù)據(jù)進行資料處理、反演和結(jié)果成圖等工作。熟悉異常的解釋推斷原則及其解釋方法，對結(jié)果圖件進行解釋。掌握編寫電法成果報告的原則和方法，并編寫電法勘探成果報告。1.1實習目的和意義通過本次實習，可以鞏固課堂理論知識，熟悉和掌握各種電法儀器的使用和維護，培養(yǎng)實事求是的科學貪瀆和勇于探索的工作作風；著重培養(yǎng)自己的動手能力和處理野外實際問題的能力，為進一步學習電法勘探專業(yè)知識以及未來走向工作崗位而打下初步基礎。1.2工作完成情況參加此次實習的隊伍由我們地信學院的老師和2011級地球物理專業(yè)的本科生和地學院2011級地質(zhì)與地球物理復合專業(yè)本科生組成。其詳細

4、安排詳見表1-2-1。 表1-2-1 實習日程安排 日期7月14日7月15日7月16日7月17日實習時間上午上午下午全天儀器DWI-3BDZF-5DCX-1ADWI-3BDZF-5EH4勘探方法中梯高密度電測深大地電磁測深完成工作量數(shù)據(jù)采集數(shù)據(jù)采集數(shù)據(jù)采集數(shù)據(jù)采集組隊分三個小組完成分三個小組完成分三個小組完成分三個小組完成實習區(qū)燕大后面小樹林燕大后面小樹林燕大后面小樹林燕大后面小樹林帶隊老師董浩、葉高峰葉高峰、葉高峰葉高峰 1.3實習區(qū)地理概況 實習區(qū)分為離實習基地站約四公里左右的公富莊工區(qū)，兩公里燕山大學旁小樹林和距離實習站不遠的海岸邊等三個實習區(qū)，三個實習區(qū)中都有公路直達，交通便利。中國地

5、質(zhì)大學北戴河實習基地位于秦皇島市山東堡，坐落于燕山大學附近，濱臨美麗的渤海。風景秀麗，氣候宜人，交通便利，公路、鐵路、航空和水運發(fā)達，海上運輸業(yè)尤其發(fā)達。 圖1-3-1 實習基地的交通圖 秦皇島市位于燕山山脈東段丘陵地區(qū)與山前平原地帶，地勢北高南低，形成北部山區(qū)低山丘陵區(qū)山間盆地區(qū)沖積平原區(qū)沿海區(qū)。本次電法教學實習工區(qū)位于河北省秦皇島市北戴河區(qū)燕山大學北側(cè)，與中國地質(zhì)大學北戴河實習基地距離約1km，交通便利。工區(qū)位于燕山大學北側(cè)小樹林中，地表被第四紀沉積物覆蓋，工區(qū)內(nèi)地形平坦，利于電法的施工，但由于工區(qū)附近有高壓線及馬路，會對勘探結(jié)果有一定干擾。 該區(qū)地屬溫帶半濕潤大陸性季風氣候，夏無酷暑，冬

6、無嚴寒，無臺風，年均氣溫8.9oC10.3oC，年均降水654.9mm，工區(qū)日照充足，風量較大雄偉壯麗的天下第一關(guān)山海關(guān)就坐落在海港區(qū)東北20km處，另外還有姜女廟，玄陽洞，燕塞湖等名勝古跡。農(nóng)業(yè)主要種植水稻，玉米，小麥和高粱等，產(chǎn)品豐富。上圖為實習基地的交通圖。 第2章 工區(qū)地質(zhì)和地球物理特征 根據(jù)地質(zhì)-地球物理資料和其他的物化探資料，實習區(qū)地層屬于華北地層區(qū)；本區(qū)缺失古、中元古界，最老地層為新太古界。新太古代末期（2486-2552Ma），在秦皇島地區(qū)發(fā)生大規(guī)模的巖漿侵入，形成花崗巖（r1）；新元古界地層主要分布于雞冠山及柳江向斜東翼，為青白口系長龍山組地層；在實習區(qū)內(nèi)普遍缺失奧陶系上統(tǒng)(

7、O3)、志留系(S)、泥盆系(D)、石炭系下統(tǒng)(C1)地層,缺失三疊系(T) 、白堊系(K)和第三系地層；第四系(Q)松散堆積物主要沿現(xiàn)代河谷及盆地分布，我們實習區(qū)所在地也被第四紀所覆蓋，且植被茂密，地形比較平坦。早元古代的呂梁運動，地槽回返，產(chǎn)生漫長而復雜的褶皺運動，并伴有區(qū)域地質(zhì)作用，混合巖化合花崗巖化作用，逐漸形成了一套巨厚的變質(zhì)巖，混合巖和花崗巖，構(gòu)成了華北地臺的結(jié)晶基地。按時間上可以將實習區(qū)構(gòu)造分為古構(gòu)造運動、新構(gòu)造運動和現(xiàn)代構(gòu)造運動。特別是燕山運動的斷塊作用，造成基巖底部的輝綠巖脈等侵入，由于本區(qū)中輝綠巖和花崗巖在導電性和導磁性和介電性質(zhì)上的差異性，為電法勘探工作奠定了前提。 總的

8、來說，我們實習區(qū)條件比較艱苦，旁邊有公路以及立交橋通過，而且地下有鋪設的電纜，而且測區(qū)上方就有高壓線，所以干擾較多，所以我們所測數(shù)據(jù)質(zhì)量可能不高，但是此次實習的目的主要是讓我們學生掌握和熟悉電法勘探儀器設備以及其工作的主要環(huán)節(jié)；不以獲得高精度測量結(jié)果為重點，所以我們以達到實習目的為主要目標，忽略了這些干擾，雖然說在后期的資料處理與解釋中可能會有較大的麻煩，但是總體來說這樣一來提高了我們實習的效率。第3章 工作方法技術(shù)及質(zhì)量評價3.1 工作方法設計步驟： 1、做好前期的地質(zhì)勘查與相關(guān)物探資料的收集工作，了解工區(qū)內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造史和巖性分布特征等地球物理參數(shù)。 2、根據(jù)工區(qū)的地形地貌特征，合理的設計測線

9、測網(wǎng)，力求工作效率高，低成本。3.2 野外工作技術(shù)3.2.1儀器設備的使用 在野外實測時，我們首先得檢查儀器的性能是否良好，檢查導線是否已破損，如果多臺儀器在一個測區(qū)工作時，我們還應進行儀器的一致性試驗，一次來推斷儀器是否可以參加野外實測。3.2.2 電極的使用 此次實習中我們所用的電極表面都比較光亮，如果電極生銹了，我們得除銹處理，電極應該垂直地表打入地下，如果供電極距AB比較大時，我們應該將多根電極并聯(lián)在一塊形成電極組，如果地表干燥時，我們應該在電極附近澆上水，對于測量的不極化電極，得提前挖電極坑，如果地表干燥，也得在電極附近澆上水，不極化電極不能埋設在流水和污水中，所有的電極應避免暴曬。

10、3.2.3導線的布設導線應該避免懸空架設，都應該布設在地面，為了防止電磁耦合以及電磁感應等的干擾，測量導線不應互相交錯布設，在可控源音頻大地電磁測深中，我們還得用森林羅盤確定測線和磁探頭的布設的方向和方位。3.2.4質(zhì)量檢查質(zhì)量檢查應該嚴格做到“一同三不同”的原則，即同一點位，不同儀器，不同操作者，不用的測量時間。此次實習中，我們只在中間梯度法中做了質(zhì)量檢查，而且我們只有一臺儀器，所以只做到了“一同二不同”，此次實習我們在中梯法時做了其質(zhì)量檢查工作。3.3 野外工作方法3.3.1 中間梯度法 中間梯度裝置可以同時用電阻率法和激發(fā)極化法，整個過程中效率較高，適合大范圍的掃面工作。其裝置是將供電電

11、極A和B固定在相距很遠的地方，而測量電極MN在AB中段1/3的范圍內(nèi)逐點觀測。在半無限介質(zhì)的條件下，AB中部三分之一范圍內(nèi)的電場可近似認為是均勻的。由于在測量中AB固定不變，MN沿剖面移動，所以其視電阻率曲線反映了地電斷面沿水平方向的分布情況。其裝置如圖3-3-1所示。如圖3-3-1 中間梯度裝置示意圖 電法實習的第一天，即7月14日，我們在燕山大學后面的小樹林中開展中梯裝置的測量工作。此次實習測量中使用的是DZF-5型大功率激電發(fā)送機和DWJ-3B激電接收機,外加一些電極和測線。此次測量中線距10米，點距10米，兩個供電極A、B之間的距離為720米，我們測量了中間360m的長度，測量電極M、

12、N之間的距離為20m，測線和供電裝置準備完畢后準備測量，檢查完畢開始逐點測量，共完成總共測量了36個點的測量工作，我們野外觀測參數(shù)為視極化率和視電阻率。其實測數(shù)據(jù)詳見 表3-3-1。 表3-3-1中間梯度法實測數(shù)據(jù)AB=710m，MN=20m（11組）點位電流自然電位二次電位裝置系數(shù)極化率電阻率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電測深法 電測深使用與中梯裝置相同的供電和接受裝置，通常是反映地下一點的電阻率與極化率變化情況，其效率很低。此次實習使用的是對稱四極測深裝置，其原理是通過改變供電極距A B之間的距離，來觀察測點下方垂直方向上電性層的變化情況。 一般情況下，MN之間的距離保持不變。但在實際工作中，由于A B極距不斷加大，若MN的距離始終保持不變，則MN將逐漸減小，以至于無法觀測。因此，隨著AB極距的加大，需適當?shù)募哟驧N距離。通常需滿足以下條件： 1/3ABMN1/30AB這種裝置的特點是 AM=NB ，記錄點取

18、在 MN 的中點。7月15日下午開始在燕山大學后面的小樹林開始電測深實習工作，每個組完成了1個點的測量，每個點大概耗時兩個小時左右，共完成3個點的測量，兩點距為30米，AB最大極距為450米，我們野外實測的參數(shù)為視極化率和視電阻率，其實測數(shù)據(jù)詳見 表3-3-2。 表3-3-2中間梯度法實測數(shù)據(jù)AB/2MN/2自然電位二次電位極化率電流電阻率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 高密度電阻率法高密度電阻率法是一種傳統(tǒng)電阻率法的變種方法，能同時完 成電剖面和電測深兩種形式的測量，可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的快速采集和微機處理并能有效的進行電極排列方式的參數(shù)測定，具有工作效率高，成

22、本低，效率高、解釋方便的特點，其工作方法如下：一次性完成電極布置，能實現(xiàn)數(shù)據(jù)的快速自動采集。電極布置要密，主要為了獲得較豐富的地點斷面的地質(zhì)信息。對采集完的數(shù)據(jù)可以預處理和單點測量，并能顯示剖面曲線。 7月16日在燕山大學后面的小樹林中，我們進行高密度電阻率法實習，整個裝置用兩個主機，一個電腦控制主機、一個是測量主機，用線將各個電極相連，電極兩端加175伏的電壓。連接好裝置后，開始創(chuàng)建新的文件夾及設置測量參數(shù)，進入測量界面后，開始測量電位、電流、視電阻率、極化率等，電極開始自動移動測量，層層遞深。本次實習每個組完成100測線的測量，點距為10米，總共完成10個點的測量，測量得到數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)有較少

23、異常點，經(jīng)過調(diào)試開始啟動單點測量不斷的修正得到該點合理的測量值。3.3.4 大地電磁測深法 大地電磁測深是應用電磁感應原理，以巖礦石的導電性、導磁性和介電性的差異為基礎，觀測和研究人工或天然形成的電磁場的分布規(guī)律，用于解決相關(guān)各類地質(zhì)問題的方法。此次實習中我們采用音頻大地電磁EH4系統(tǒng)。其EH4系統(tǒng)為：兩個高頻磁探頭、四個電極，前置轉(zhuǎn)換器，主機，羅盤、傳輸線等。7月20日在燕山大學后面的小樹林中開展音頻大地電磁測深的實習工作，共完成3個點的觀測，點距20米，整個測線的方位是北東37度。 第四章 資料處理 經(jīng)過四天的野外實測，我們基本上完成了中間梯度法、高密度電阻率法、對稱四極測深法以及大地電磁

24、測深法等四種方法的野外數(shù)據(jù)采集工作，返校后我們進行了相關(guān)的數(shù)據(jù) ，但是由于我們的疏忽大意，沒有及時從儀器中拷貝數(shù)據(jù)，所以我們11組缺少高密度電阻率法和大地電磁測深法的實測數(shù)據(jù)，最后經(jīng)林老師同意，我們組借用4組的數(shù)據(jù)進行相關(guān)的數(shù)據(jù)處理。4.1 中間梯度法中間梯度法實測數(shù)據(jù)經(jīng)過相關(guān)處理后，我們得到了視電阻率平面等值線圖（如圖4-1-1）和剖面圖（如圖4-1-2）、視極化率平面等值線圖（如圖4-1-3）和剖面圖（如圖4-1-4）等。 圖4-1-1中間梯度法視電阻率平面等值線圖 圖4-1-2中間梯度法視電阻率剖面圖 圖4-1-3中間梯度法視電阻率平面等值線圖 圖4-1-4中間梯度法視電阻率剖面線4.2

25、 高密度電阻率法高密度電阻率法實測數(shù)據(jù)經(jīng)過相關(guān)處理后，我們得到Bata裝置、Wenna裝置以及偶極-偶極裝置的二維視電阻率擬斷面圖以及二維反演斷面圖 （如圖4-2-1）。 圖4-2-14.3對稱四極測深對稱四極測深法的實測數(shù)據(jù)經(jīng)過相關(guān)處理后，我們得到了視電阻率擬斷面圖（圖4-3-1），視極化率擬斷面圖（圖4-3-2）。 圖4-3-1對稱四極測深法視電阻率擬斷面圖 圖4-3-2對稱四極測深法視極化率擬斷面圖4.4大地電磁測深大地電磁測深測法的實測數(shù)據(jù)經(jīng)過處理后，我們得到了視電阻率擬斷面圖（圖4-4-1）以及相位擬斷面圖（圖4-4-2）。 圖4-4-1 大地電磁測深法視電阻率擬斷面圖 圖4-4-2

26、大地電磁測深法相位擬斷面圖第五章 解釋推斷由前期的地質(zhì)-地球物理資料可得到，整個實習區(qū)地下巖石以花崗巖為主，輝綠巖以巖脈的形式穿插在花崗巖中，表層以第四紀粘土或表層的回填土為主，由此可做如下推斷：（1） 中間梯度法解釋從視電阻率的平面等值線圖和剖面圖中可以分析得到，測區(qū)東西兩頭電阻率值偏高，中間偏西偏小，其東側(cè)其值最高，判斷巖性主要為輝綠巖，在15號點左右，有一個低值異常，該處可能是花崗巖，而西側(cè)有相比于東側(cè)較小，可能受該處天然氣管道的影響；從視極化率平面等值線圖和剖面圖中可以分析得到，除了在8號點到18號點之間出現(xiàn)高值異常，而且極化率值比較大，最大值達到74.14左右，屬于一個低阻體，推斷其可能是地下管道的，除此之外測區(qū)其他地方的視極化率較穩(wěn)定，多在2左右。（2）高密度電阻率法解釋從高密度裝置測得視電阻率擬斷面圖以及二維反演斷面圖分析得到：三個裝置的整個二位反演擬斷面圖中分析得到，正演和擬斷面圖中得到的剖面圖基本吻合，Bata裝置的誤差為7%，說明其反演比較可靠，Wenna裝置的誤差為6.8%，說明反演結(jié)果比較可靠，偶極-偶極裝置的誤差為25.4%，在實際操作中，即使增加迭代的次數(shù)，其誤差水平也在25%左右，異常高值處應為輝綠巖脈，而異常低值處應為花崗巖體，所以從模型中可以很