電測深法課件

第七章電測深法電測深法是在地表某點測量電極不動，按規(guī)定不斷加大供電極距，從而研究地表某點下方電性的垂向變化。由于供電極距不斷加大，增大了供電電流在地下的分布范圍，實際上相當(dāng)于加大了勘探深度。因此通過分析電測深視電阻曲線可了解測點下沿垂向地質(zhì)情況的變化。第七章電測深法電測深法是在地表某點測1電測深法中，正確的工作布置和解釋可以獲得比電剖面法更為豐富準(zhǔn)確的地質(zhì)信息。在地下水資源調(diào)查和工程環(huán)境勘察、地填圖和礦普查中，電測深法都得到了廣泛的應(yīng)用。電測深法中，正確的工作布置和解釋可2第七章電測深法第一節(jié)水平層狀地點斷面電測深曲線的類型及其特征第二節(jié)電測深的資料解釋第三節(jié)其它類型的電測深法第四節(jié)電測深法應(yīng)用實例第七章電測深法第一節(jié)水平層狀地點斷面電測深3第一節(jié)水平層狀地點斷面電測深曲線的類型及其特征一、電測深電極裝量及結(jié)果圖示電測深法的實際工作中，通常采用對稱四極裝置。即供電電極AB和測量電極MN均對稱于測點布設(shè)、每改變一次供電極距，便可按下式計算該極距的視申阻率，即：第一節(jié)水平層狀地點斷面一、電測深電極裝量及結(jié)果圖示4對稱四極測深排列示意圖對稱四極測深排列示意圖5考慮到電測深的極距變化范圍較大的特點，通常我們將該曲線繪在模數(shù)為6.25cm的雙對數(shù)坐標(biāo)紙上，縱坐標(biāo)表示視電阻率，橫坐標(biāo)表示極距AB，顯然，該曲線反映了某一測點不同深度電性的變化情況?？紤]到電測6在電法勘探中，我們通常把按電性不同所劃分的地質(zhì)斷面稱為地電斷面。一般在研究和分析電測深曲線類型及其變化規(guī)律的基礎(chǔ)上，結(jié)合地質(zhì)資料便可初步了解地電斷面的結(jié)構(gòu)及其分布狀況。一般認(rèn)為電測深法有利于解決具有電性差異、但產(chǎn)狀近于水平的地質(zhì)問題。但從大量實踐結(jié)果來看，對于許多非水平產(chǎn)狀的地質(zhì)問題如斷層、溶洞等，進行電測深工作后，也都在不同程度上獲得了一定的地質(zhì)效果。在電法勘探中，我們通常把按電性不同所7和電剖面法一樣，電測深法也可以根據(jù)地質(zhì)任務(wù)和施工條件的不同而采用不同的電極裝置類型，不同的電極裝置具有不同的勘探能力。在水文工程及環(huán)境地質(zhì)調(diào)查中，除廣泛采用對稱四極測深外，還經(jīng)常采用三極測深、環(huán)形測深及五極縱軸測深等。和電剖面法一樣，電測深法也可以根據(jù)地8二、地電斷面及曲線類型1．二層曲線二層結(jié)構(gòu)的地電斷面是指，第一層的厚度h1，電阻率1，第二層的電阻率2，其厚度較大，以致可以視為無限大。顯然，二層地電斷面按其電性關(guān)系可以分成兩種曲線類型，一種是2

>1

的G型曲線,另一種是2

<1的情況，為D型曲線。在G型曲線中，有一種經(jīng)常遇到的特殊情況，即為2→∞時，電測深曲線尾枝出現(xiàn)與橫軸成450上升的漸近線。二、地電斷面及曲線類型1．二層曲線9水平兩層電測深曲線類型圖水平兩層電測深曲線類型圖102.三層曲線

三層地電斷面共有五個參數(shù)，按電性的劃分有四種曲線類型：H型；A型；Q型和K型。2.三層曲線113.四層曲線四層地電斷面按電性層的組合關(guān)系可以分成八種情況，我們分別將其稱為，HA型、HK型、AA型、AK型、KH型、KQ型、QH型、QQ型，曲線形態(tài)及其電性關(guān)系見圖。水平四層電測深曲線類型圖3.四層曲線水平四層電測深曲線類型圖121.電測深曲線的首枝由于電阻率法的勘探深度隨供電極距的大小而變化，所以不論幾層地電斷面，當(dāng)AB/2＜＜h1時，由供電電極所建立的電場的有效作用范圍僅限于1介質(zhì)之中，由于jMN=j0，故MN=0，即無論幾層地電斷面，當(dāng)AB/2較小時，電測深曲線的首枝均出現(xiàn)以1為漸近線的水平直線。三、電測深曲線的特征分析1.電測深曲線的首枝三、電測深曲線的特征分析132.電測深曲線的尾支

電測深曲線尾枝的形態(tài)一般有兩種情況，一種是出現(xiàn)水平漸近線的情況，一種是出現(xiàn)與橫坐標(biāo)成450夾角的情況。（1）n有限大，當(dāng)供電極距很大時，

s

=n（2）n→∞時，出現(xiàn)與橫坐標(biāo)成450交角。2.電測深曲線的尾支14

在電測深法的實際工作中，由于觀測誤差的存在，經(jīng)常會遇到地電斷面參數(shù)不同而視電阻率曲線卻完全相同的現(xiàn)象，把這種情況稱為電測深曲線的等價現(xiàn)象。對于三層地電斷面，存在S2和T2等價現(xiàn)象。四、電測深曲線的等價現(xiàn)像在電測深法的實際工作中，由于觀測誤151.H型（或A型）斷面的S2等價現(xiàn)象

當(dāng)h1、1

、3一定，而2較小的情況下，s曲線中段極小值不明顯，只要保持中間層縱向電導(dǎo)S2不變，則s電測深曲線的形狀也不變。對于A型三層斷面，同樣遵循S2等價原則。三層斷面S2等價示意圖1.H型（或A型）斷面的S2等價現(xiàn)象三層斷面S2等價示意16分析S等價現(xiàn)象的物理實質(zhì)：當(dāng)?shù)诙拥碾娮杪屎苄r，第二層中的電流線方向?qū)⑵叫杏趯用?，第二層所“吸進”的電流將決定于縱向電導(dǎo)h2/2。如果1、h1、3不變，只是同倍數(shù)的增大或縮小h2和2，即使縱向電導(dǎo)h2/2不變，因而1、2、3中的電流分布改變很小，以致地面上電位差△UMN改變很小，s曲線形狀變化不大。分析S等價現(xiàn)象的物理實質(zhì)：當(dāng)?shù)诙拥碾娮杪屎苄r，第二層中的172.K型（或Q型）斷面的T2等價現(xiàn)象

當(dāng)h1、1、3一定，2較小的情況下，s曲線的極大值不明顯，只要保持中間層橫向電阻T2不變，則s曲線的形狀也不變。對于Q型三層斷面，第二層中的電流也近似于垂直層面流動，同樣遵循T2等價原則。三層斷面T2等價示意圖2.K型（或Q型）斷面的T2等價現(xiàn)象三層斷面T2等價示意18第二節(jié)電測深的資料解釋電測深的資料解釋一般包括定性解釋和定量解釋兩個階段，定性解釋可以給出測區(qū)內(nèi)電性層的分布及其與地質(zhì)構(gòu)造的關(guān)系，定量解釋則可獲得電性層的埋深及厚度。二者的正確運用和緊密結(jié)合方能作出符合客觀實際的地質(zhì)結(jié)論。第二節(jié)電測深的資料解釋電測深的資料解釋一般包19測區(qū)電性參數(shù)的研究是電測深資料解釋的基礎(chǔ)，應(yīng)貫穿于電測深工作的始終。電性參數(shù)的取得除了收集前人的資料外，一般均應(yīng)在野外工作中布置一定的參數(shù)測定工作。電參數(shù)測定既可在野外巖石露頭上進行小極距的原位測試，也可在室內(nèi)進行標(biāo)本測定。一、電阻率參數(shù)測區(qū)電性參數(shù)的研究是電測深資料解釋的基礎(chǔ)，應(yīng)貫20當(dāng)測區(qū)內(nèi)有已知鉆孔資料時，最好進行孔旁測深。當(dāng)然，在有條件的情況下，采用橫向測井方法則能較準(zhǔn)確地求出測區(qū)內(nèi)各電層的電阻率值。由于電阻率的真實性直接影響著電測深曲線解釋的準(zhǔn)確程度，因此，當(dāng)獲得更可靠的電性資料后，一般應(yīng)對測深曲線進行重復(fù)解釋。當(dāng)測區(qū)內(nèi)有已知鉆孔資料時，最好進行孔21電測深資料的定性解釋是獲得測區(qū)內(nèi)地質(zhì)—地電結(jié)構(gòu)的重要階段，它可以提供區(qū)內(nèi)電性層的分布、地電斷面和地質(zhì)斷面的關(guān)系以及測區(qū)地質(zhì)構(gòu)造的初步概念。電測深曲線的定性解釋主要是根據(jù)反映測區(qū)電性變化的各種定性圖件來進行的。二、電測深資料的定性解釋電測深資料的定性解釋是獲得測區(qū)內(nèi)地質(zhì)—地電結(jié)構(gòu)221．電測深曲線類型圖電測深曲線類型圖是在相應(yīng)比例尺的平面圖或剖面圖上標(biāo)出測點的位置，然后在測點旁用小比例尺繪出該點的電測深曲線或標(biāo)出該點曲線類型的符號。曲線類型發(fā)生變化的原因一般是：某巖層的缺失或新巖層的出現(xiàn)，或者地質(zhì)構(gòu)造的變動所造成的巖層層位的變化等。1．電測深曲線類型圖23由圖可見，曲線類型的變化，同地質(zhì)斷面中地層、巖性的變化及構(gòu)造的存在，有著很好的對應(yīng)關(guān)系。電測深曲線類型的剖面圖H型K型由圖可見，曲線類型的變化，同地質(zhì)斷面電測深曲線242．等視電阻率斷面圖

首先在相應(yīng)比例尺的實際地形剖面上標(biāo)出測點的位置，然后在測點下方按對數(shù)比例尺或算術(shù)比例尺點出相應(yīng)的電極距，并在這些電極距旁標(biāo)上所測電阻率值，最后按一定的電阻率間隔勾繪s等值線。從這種圖上可以看出基巖起伏、構(gòu)造變化以及不同深度電性層沿測線方向的變化。當(dāng)采用對數(shù)比例尺時，斷面等值線圖主要反映較深處的地質(zhì)情況，其上部則主要反映較淺處的情況。2．等視電阻率斷面圖25

右圖是遼河安山巖地區(qū)的電測深等s斷面圖。區(qū)內(nèi)除在河谷中分布有較厚的松散沉積物外，燕山期花崗巖及侏羅紀(jì)安山巖廣布全區(qū)。在安山巖內(nèi)有一條北東東向斷層通過，從電測深等s斷面圖上可見，在90~115號點間出現(xiàn)向南傾斜的低阻異常帶，其電阻率較低，反映了向南傾斜的斷裂帶的存在。

遼河15線電測深等ρs斷面圖右圖是遼河安山巖地遼河15線電測26斷裂帶內(nèi)主要由糜棱巖、斷層泥等物質(zhì)組成，它們像粘土一樣透水性弱、富水性差，不是賦存地下水的場所。在斷裂帶兩側(cè)，即電阻率由低向高過渡的斷裂影響帶內(nèi)，極易產(chǎn)生各種張扭性裂隙，形成透水性好，富水佳強的網(wǎng)格狀裂隙發(fā)育帶。經(jīng)鉆探驗證，0~6m為坡積粘土夾碎石；6~20m為凝灰質(zhì)安山巖，20~85m為玄武質(zhì)安山巖，其裂隙發(fā)育，富含地下水。由此可見，等s斷面圖提供了關(guān)于地電結(jié)構(gòu)的豐富資料。斷裂帶內(nèi)主要由糜棱巖、斷層泥等物質(zhì)組成，27

3.視電阻率剖面圖和平面等值線圖

電測深法在測區(qū)內(nèi)的每一個測點上都進行了多種極距的視電阻率測量，如果就其中的一條測線來說，我們也可以把上述資料看成是多極距的電剖面法測量結(jié)果。因此，根據(jù)解釋的需要，我們也可以把某些極距的測量結(jié)果整理成視電阻率剖面圖或平面等值線圖。3.視電阻率剖面圖和平面等值線圖28顯然，由測深資料所繪制的上述圖件應(yīng)當(dāng)與相同極距的對稱四極剖面法的測量結(jié)果相同，或者說它就是復(fù)合四極剖面圖或平面圖。所以，就這一點來說，電測深法較電剖面法提供了更為豐富的關(guān)于地層結(jié)構(gòu)的實際資料。顯然，由測深資料所繪制的上述圖件應(yīng)29右圖為某巖溶區(qū)AB/2=l00m的s等值線平面圖，由圖可見，地表的巖溶塌陷部分正好位于低阻等值線的圈閉范圍內(nèi)。據(jù)此可以推測，深部巖溶發(fā)育范圍較地表塌陷區(qū)大，而且深部溶洞的地表投影基本與s低阻等值線形狀一致。某巖溶區(qū)視電阻率等值線圖右圖為某巖溶區(qū)某巖溶區(qū)視電304.縱向電導(dǎo)S圖當(dāng)測區(qū)有分布廣泛的高阻基巖標(biāo)準(zhǔn)層時，電測深曲線尾枝將出現(xiàn)450漸進線，由此可求出S縱向電導(dǎo)值。根據(jù)各點的S值，勾繪等S平面圖或S剖面圖。當(dāng)上覆巖層的電阻率在水平方向較為穩(wěn)定時，縱向電導(dǎo)S值的大小便反映出基巖頂面埋深的變化。4.縱向電導(dǎo)S圖31縱向電導(dǎo)s圖（a）s剖面圖（b）地質(zhì)斷面圖縱向電導(dǎo)s圖32三、電測深曲線的定量解釋定量解釋方法主要有：量板法，計算機數(shù)字解釋方法、在某些特定條件下采用的各種經(jīng)驗方法等。應(yīng)該指出，定量解釋的結(jié)果除了和所采用的方法有關(guān)外，還和中間層參數(shù)的選取、工區(qū)地質(zhì)資料的豐富程度等因素有關(guān)。三、電測深曲線的定量解釋定量解釋方法主要有：量33當(dāng)對工區(qū)內(nèi)各條剖面的電測深曲線進行定量解釋后，便可繪出相應(yīng)的地電斷面圖，如果對地電斷面圖中各電性層能夠賦予相應(yīng)的地質(zhì)內(nèi)容，那么，便可進而獲得推斷的地質(zhì)剖面圖。對比分析各條剖面圖的變化，便可得到整個工區(qū)地層的分布及構(gòu)造的特征。當(dāng)對工區(qū)內(nèi)各條剖面的電測深曲線進行定341.二層量板及二層曲線的解釋

（1）水平二層斷面測深曲線方程式點源場水平層狀介質(zhì)的電位計算通常采用在柱坐標(biāo)系中求解拉氏方程的方法，但計算繁雜，對二層地電模型采用鏡像法來加以求解。1.二層量板及二層曲線的解釋（1）水平二層斷面測深曲線方35（2）二層量板的組構(gòu)對于水平二層地電斷面，當(dāng)電性參數(shù)分別為1及2，厚度參數(shù)為h1時，可得以下函數(shù)關(guān)系（2）二層量板的組構(gòu)36為減少理論曲線數(shù)目，又便于實際應(yīng)用，在繪制理論曲線時，視電阻率均以1為單位，而層厚度及極距AB/2均以h1為單位，于是以上函數(shù)關(guān)系可寫成為減少理論曲線數(shù)目，又便于實際應(yīng)用，37令12

=2

/1為參變量，當(dāng)給參變量以一系列數(shù)值后，依次改變AB/2h1便可計算出一組理論曲線。將理論曲線繪于雙對數(shù)坐標(biāo)紙上就是得到二層理論曲線。

當(dāng)12

>1時，所計算的理論曲線構(gòu)成了G型量板，當(dāng)12

<l時，所計算的理論曲線構(gòu)成了D型量板。令12=2/1為參變量，當(dāng)給參變量以38水平兩層電測深曲線量板（a）G型量板；（b）D型量板水平兩層電測深曲線量板39（3）二層量板的應(yīng)用利用二層量板解釋二層曲線的方法步驟可歸結(jié)為：①根據(jù)實測電測深曲線選擇二層理論量板（G或D）。②將繪有實測曲線的透明雙對數(shù)坐標(biāo)紙置于二層量板上，保持坐標(biāo)軸平行，移動實測曲線使之與某一條理論曲線重合或介于某兩條理論曲線之間。（3）二層量板的應(yīng)用①根據(jù)實測電測深曲線選擇二層理40用兩層量板解釋二層電測深曲線用兩層量板解釋二層電測深曲線41當(dāng)兩條曲線重合后，量板的坐標(biāo)原點在實測曲線坐標(biāo)系的縱、橫坐標(biāo)即為1、h1當(dāng)兩條曲線42④當(dāng)實測二層曲線的尾枝不清楚時，從理論曲線所標(biāo)值也可求出2=121④當(dāng)實測二層曲43用兩層量板解釋二層電測深曲線用兩層量板解釋二層電測深曲線442.輔助量板及多層曲線的解釋借助于二層和輔助量板可以對三層或三層以上的電測深曲線進行解釋。（1）利用二層（G）量板來確定第一層標(biāo)志點O1（h1，1）。于是便有h1=4m，1

=20歐姆·米。2.輔助量板及多層曲線的解釋借助于二層和輔助45（2）已知中間層參數(shù)2

=100歐姆·米，計算

2

=5。（3）根據(jù)三層曲線類型，選擇相應(yīng)的輔助量板。然后將繪有實測曲線的透明雙對數(shù)坐標(biāo)紙置于KM型輔助量板上，使實測曲線第一層標(biāo)志點O1與輔助量板的坐標(biāo)原點相重合，保持坐標(biāo)軸平行，然后將KM量板上2

=5的輔助線描在透明紙上。顯然，第二層標(biāo)志點O2（h12，12

）的軌跡應(yīng)在這條輔助線上。（2）已知中間層參數(shù)2=100歐姆·米，計算（3）根據(jù)三46電測深法課件47（4）利用二層（D）量板，確定第二層標(biāo)志點O2的位置。把實測曲線右枝置于D型二層量板，保持坐標(biāo)軸平行，使二層量板原點在2

=5的輔助線上滑動，直到找出一條曲線與之重合最好，此時二層量板的原點在實測坐標(biāo)系中的位置即為O2于是便有h12=36m，12=70M，所以（4）利用二層（D）量板，確定第二層標(biāo)志48電測深法課件49（5）再把實測曲線放回相應(yīng)的輔助量板，使O1點仍與2

=5輔助線的原點相重合，保持坐標(biāo)軸平行，讀出通過O2點的2值，由圖可見，2

=5，于是，h2=2·h1=20m。（5）再把實測曲線放回相應(yīng)的輔助量板，使50電測深法課件51第三節(jié)其他類型的電側(cè)深法

對稱四極測深有時會遇到因地表障礙物（如河流、沖溝、峽谷等）而無法加大極距的情況，這時便可采用三極測深法。三極測深法即只通過加大AO極距來達到測深的目的，另一供電電極B被置于無窮遠，當(dāng)電性層水平且均勻的情況下，采用三極或?qū)ΨQ四極裝置的測量結(jié)果是完全相同的。一、三極測深法第三節(jié)其他類型的電側(cè)深法對稱四極52

環(huán)形測深是在地表某點利用對稱四極裝置所進行的多方位測量，相鄰方位之間的夾角一般為450。在地下巖層具有各向異性的情況下，根據(jù)不同方位的測量結(jié)果，再綜合利用地質(zhì)及其它物探資料便可確定覆蓋層下地層的層理、裂隙及破碎帶的走向。二、環(huán)形測深法環(huán)形測深是在地表某點利用對稱四極裝53

目前常用的對稱四極測深主要是用來解決水平層狀結(jié)構(gòu)的有關(guān)地質(zhì)問題。然而在水文及工程地質(zhì)調(diào)查中，經(jīng)常會遇到一些非層狀地質(zhì)體如溶洞等的探測，五極縱軸測深法在一定的地電條件下，對非層狀地質(zhì)體有較好的勘探效果，與其它的電阻率測深法相比，五極縱軸測深具有分辨力強、曲線直觀、解釋簡單等優(yōu)點。三、五極縱軸測深法目前常用的對稱四極測深主要是用來解決三、五極縱54一、在平原區(qū)第四系水資源調(diào)查中的應(yīng)用平原區(qū)第四系沉積物一般由粘土、亞粘土、砂土、亞砂土以及砂礫石所組成，其中砂層和礫石層透水性較好，賦存著豐富的地表水和大氣降水，是第四紀(jì)沉積層中主要含水層，由于它和圍巖間有明顯電性差異，所以為開展電測深工作提供了物理前提。第四節(jié)電測深法應(yīng)用一、在平原區(qū)第四系水資源調(diào)查中的應(yīng)用平原區(qū)第四55北西—東南向橫切成都平原的物探、地質(zhì)綜合剖面圖北西—東56二、用電測深法探測古河道古河道是過去的河流變遷后遺留下來的故道，其堆積物多為顆粒較大的砂礫石或中細砂層，經(jīng)常含有豐富的地下水。由于古河道中充填的砂礫石層為高阻，其兩側(cè)的砂粘土層為低阻，所以在古河道上電測深曲線為明顯的K型曲線，曲線中段的高阻異常是高阻砂礫石層的反映，在古河道的兩側(cè)，s曲線多呈平直的低值曲線，它是電性均勻的粘土層的反映。二、用電測深法探測古河道古河道是過去的河流變遷57云南某地用電測深法尋找古河道的工作結(jié)果云南某58以西藏羊八井地?zé)峥辈闉槔f明電測深法在地?zé)峥辈橹械膽?yīng)用。三、在地?zé)峥辈橹械膽?yīng)用以西藏三、在地?zé)峥辈橹械膽?yīng)用59第七章電測深法電測深法是在地表某點測量電極不動，按規(guī)定不斷加大供電極距，從而研究地表某點下方電性的垂向變化。由于供電極距不斷加大，增大了供電電流在地下的分布范圍，實際上相當(dāng)于加大了勘探深度。因此通過分析電測深視電阻曲線可了解測點下沿垂向地質(zhì)情況的變化。第七章電測深法電測深法是在地表某點測60電測深法中，正確的工作布置和解釋可以獲得比電剖面法更為豐富準(zhǔn)確的地質(zhì)信息。在地下水資源調(diào)查和工程環(huán)境勘察、地填圖和礦普查中，電測深法都得到了廣泛的應(yīng)用。電測深法中，正確的工作布置和解釋可61第七章電測深法第一節(jié)水平層狀地點斷面電測深曲線的類型及其特征第二節(jié)電測深的資料解釋第三節(jié)其它類型的電測深法第四節(jié)電測深法應(yīng)用實例第七章電測深法第一節(jié)水平層狀地點斷面電測深62第一節(jié)水平層狀地點斷面電測深曲線的類型及其特征一、電測深電極裝量及結(jié)果圖示電測深法的實際工作中，通常采用對稱四極裝置。即供電電極AB和測量電極MN均對稱于測點布設(shè)、每改變一次供電極距，便可按下式計算該極距的視申阻率，即：第一節(jié)水平層狀地點斷面一、電測深電極裝量及結(jié)果圖示63對稱四極測深排列示意圖對稱四極測深排列示意圖64考慮到電測深的極距變化范圍較大的特點，通常我們將該曲線繪在模數(shù)為6.25cm的雙對數(shù)坐標(biāo)紙上，縱坐標(biāo)表示視電阻率，橫坐標(biāo)表示極距AB，顯然，該曲線反映了某一測點不同深度電性的變化情況?？紤]到電測65在電法勘探中，我們通常把按電性不同所劃分的地質(zhì)斷面稱為地電斷面。一般在研究和分析電測深曲線類型及其變化規(guī)律的基礎(chǔ)上，結(jié)合地質(zhì)資料便可初步了解地電斷面的結(jié)構(gòu)及其分布狀況。一般認(rèn)為電測深法有利于解決具有電性差異、但產(chǎn)狀近于水平的地質(zhì)問題。但從大量實踐結(jié)果來看，對于許多非水平產(chǎn)狀的地質(zhì)問題如斷層、溶洞等，進行電測深工作后，也都在不同程度上獲得了一定的地質(zhì)效果。在電法勘探中，我們通常把按電性不同所66和電剖面法一樣，電測深法也可以根據(jù)地質(zhì)任務(wù)和施工條件的不同而采用不同的電極裝置類型，不同的電極裝置具有不同的勘探能力。在水文工程及環(huán)境地質(zhì)調(diào)查中，除廣泛采用對稱四極測深外，還經(jīng)常采用三極測深、環(huán)形測深及五極縱軸測深等。和電剖面法一樣，電測深法也可以根據(jù)地67二、地電斷面及曲線類型1．二層曲線二層結(jié)構(gòu)的地電斷面是指，第一層的厚度h1，電阻率1，第二層的電阻率2，其厚度較大，以致可以視為無限大。顯然，二層地電斷面按其電性關(guān)系可以分成兩種曲線類型，一種是2

>1

的G型曲線,另一種是2

<1的情況，為D型曲線。在G型曲線中，有一種經(jīng)常遇到的特殊情況，即為2→∞時，電測深曲線尾枝出現(xiàn)與橫軸成450上升的漸近線。二、地電斷面及曲線類型1．二層曲線68水平兩層電測深曲線類型圖水平兩層電測深曲線類型圖692.三層曲線

三層地電斷面共有五個參數(shù)，按電性的劃分有四種曲線類型：H型；A型；Q型和K型。2.三層曲線703.四層曲線四層地電斷面按電性層的組合關(guān)系可以分成八種情況，我們分別將其稱為，HA型、HK型、AA型、AK型、KH型、KQ型、QH型、QQ型，曲線形態(tài)及其電性關(guān)系見圖。水平四層電測深曲線類型圖3.四層曲線水平四層電測深曲線類型圖711.電測深曲線的首枝由于電阻率法的勘探深度隨供電極距的大小而變化，所以不論幾層地電斷面，當(dāng)AB/2＜＜h1時，由供電電極所建立的電場的有效作用范圍僅限于1介質(zhì)之中，由于jMN=j0，故MN=0，即無論幾層地電斷面，當(dāng)AB/2較小時，電測深曲線的首枝均出現(xiàn)以1為漸近線的水平直線。三、電測深曲線的特征分析1.電測深曲線的首枝三、電測深曲線的特征分析722.電測深曲線的尾支

電測深曲線尾枝的形態(tài)一般有兩種情況，一種是出現(xiàn)水平漸近線的情況，一種是出現(xiàn)與橫坐標(biāo)成450夾角的情況。（1）n有限大，當(dāng)供電極距很大時，

s

=n（2）n→∞時，出現(xiàn)與橫坐標(biāo)成450交角。2.電測深曲線的尾支73

在電測深法的實際工作中，由于觀測誤差的存在，經(jīng)常會遇到地電斷面參數(shù)不同而視電阻率曲線卻完全相同的現(xiàn)象，把這種情況稱為電測深曲線的等價現(xiàn)象。對于三層地電斷面，存在S2和T2等價現(xiàn)象。四、電測深曲線的等價現(xiàn)像在電測深法的實際工作中，由于觀測誤741.H型（或A型）斷面的S2等價現(xiàn)象

當(dāng)h1、1

、3一定，而2較小的情況下，s曲線中段極小值不明顯，只要保持中間層縱向電導(dǎo)S2不變，則s電測深曲線的形狀也不變。對于A型三層斷面，同樣遵循S2等價原則。三層斷面S2等價示意圖1.H型（或A型）斷面的S2等價現(xiàn)象三層斷面S2等價示意75分析S等價現(xiàn)象的物理實質(zhì)：當(dāng)?shù)诙拥碾娮杪屎苄r，第二層中的電流線方向?qū)⑵叫杏趯用?，第二層所“吸進”的電流將決定于縱向電導(dǎo)h2/2。如果1、h1、3不變，只是同倍數(shù)的增大或縮小h2和2，即使縱向電導(dǎo)h2/2不變，因而1、2、3中的電流分布改變很小，以致地面上電位差△UMN改變很小，s曲線形狀變化不大。分析S等價現(xiàn)象的物理實質(zhì)：當(dāng)?shù)诙拥碾娮杪屎苄r，第二層中的762.K型（或Q型）斷面的T2等價現(xiàn)象

當(dāng)h1、1、3一定，2較小的情況下，s曲線的極大值不明顯，只要保持中間層橫向電阻T2不變，則s曲線的形狀也不變。對于Q型三層斷面，第二層中的電流也近似于垂直層面流動，同樣遵循T2等價原則。三層斷面T2等價示意圖2.K型（或Q型）斷面的T2等價現(xiàn)象三層斷面T2等價示意77第二節(jié)電測深的資料解釋電測深的資料解釋一般包括定性解釋和定量解釋兩個階段，定性解釋可以給出測區(qū)內(nèi)電性層的分布及其與地質(zhì)構(gòu)造的關(guān)系，定量解釋則可獲得電性層的埋深及厚度。二者的正確運用和緊密結(jié)合方能作出符合客觀實際的地質(zhì)結(jié)論。第二節(jié)電測深的資料解釋電測深的資料解釋一般包78測區(qū)電性參數(shù)的研究是電測深資料解釋的基礎(chǔ)，應(yīng)貫穿于電測深工作的始終。電性參數(shù)的取得除了收集前人的資料外，一般均應(yīng)在野外工作中布置一定的參數(shù)測定工作。電參數(shù)測定既可在野外巖石露頭上進行小極距的原位測試，也可在室內(nèi)進行標(biāo)本測定。一、電阻率參數(shù)測區(qū)電性參數(shù)的研究是電測深資料解釋的基礎(chǔ)，應(yīng)貫79當(dāng)測區(qū)內(nèi)有已知鉆孔資料時，最好進行孔旁測深。當(dāng)然，在有條件的情況下，采用橫向測井方法則能較準(zhǔn)確地求出測區(qū)內(nèi)各電層的電阻率值。由于電阻率的真實性直接影響著電測深曲線解釋的準(zhǔn)確程度，因此，當(dāng)獲得更可靠的電性資料后，一般應(yīng)對測深曲線進行重復(fù)解釋。當(dāng)測區(qū)內(nèi)有已知鉆孔資料時，最好進行孔80電測深資料的定性解釋是獲得測區(qū)內(nèi)地質(zhì)—地電結(jié)構(gòu)的重要階段，它可以提供區(qū)內(nèi)電性層的分布、地電斷面和地質(zhì)斷面的關(guān)系以及測區(qū)地質(zhì)構(gòu)造的初步概念。電測深曲線的定性解釋主要是根據(jù)反映測區(qū)電性變化的各種定性圖件來進行的。二、電測深資料的定性解釋電測深資料的定性解釋是獲得測區(qū)內(nèi)地質(zhì)—地電結(jié)構(gòu)811．電測深曲線類型圖電測深曲線類型圖是在相應(yīng)比例尺的平面圖或剖面圖上標(biāo)出測點的位置，然后在測點旁用小比例尺繪出該點的電測深曲線或標(biāo)出該點曲線類型的符號。曲線類型發(fā)生變化的原因一般是：某巖層的缺失或新巖層的出現(xiàn)，或者地質(zhì)構(gòu)造的變動所造成的巖層層位的變化等。1．電測深曲線類型圖82由圖可見，曲線類型的變化，同地質(zhì)斷面中地層、巖性的變化及構(gòu)造的存在，有著很好的對應(yīng)關(guān)系。電測深曲線類型的剖面圖H型K型由圖可見，曲線類型的變化，同地質(zhì)斷面電測深曲線832．等視電阻率斷面圖

首先在相應(yīng)比例尺的實際地形剖面上標(biāo)出測點的位置，然后在測點下方按對數(shù)比例尺或算術(shù)比例尺點出相應(yīng)的電極距，并在這些電極距旁標(biāo)上所測電阻率值，最后按一定的電阻率間隔勾繪s等值線。從這種圖上可以看出基巖起伏、構(gòu)造變化以及不同深度電性層沿測線方向的變化。當(dāng)采用對數(shù)比例尺時，斷面等值線圖主要反映較深處的地質(zhì)情況，其上部則主要反映較淺處的情況。2．等視電阻率斷面圖84

右圖是遼河安山巖地區(qū)的電測深等s斷面圖。區(qū)內(nèi)除在河谷中分布有較厚的松散沉積物外，燕山期花崗巖及侏羅紀(jì)安山巖廣布全區(qū)。在安山巖內(nèi)有一條北東東向斷層通過，從電測深等s斷面圖上可見，在90~115號點間出現(xiàn)向南傾斜的低阻異常帶，其電阻率較低，反映了向南傾斜的斷裂帶的存在。

遼河15線電測深等ρs斷面圖右圖是遼河安山巖地遼河15線電測85斷裂帶內(nèi)主要由糜棱巖、斷層泥等物質(zhì)組成，它們像粘土一樣透水性弱、富水性差，不是賦存地下水的場所。在斷裂帶兩側(cè)，即電阻率由低向高過渡的斷裂影響帶內(nèi)，極易產(chǎn)生各種張扭性裂隙，形成透水性好，富水佳強的網(wǎng)格狀裂隙發(fā)育帶。經(jīng)鉆探驗證，0~6m為坡積粘土夾碎石；6~20m為凝灰質(zhì)安山巖，20~85m為玄武質(zhì)安山巖，其裂隙發(fā)育，富含地下水。由此可見，等s斷面圖提供了關(guān)于地電結(jié)構(gòu)的豐富資料。斷裂帶內(nèi)主要由糜棱巖、斷層泥等物質(zhì)組成，86

3.視電阻率剖面圖和平面等值線圖

電測深法在測區(qū)內(nèi)的每一個測點上都進行了多種極距的視電阻率測量，如果就其中的一條測線來說，我們也可以把上述資料看成是多極距的電剖面法測量結(jié)果。因此，根據(jù)解釋的需要，我們也可以把某些極距的測量結(jié)果整理成視電阻率剖面圖或平面等值線圖。3.視電阻率剖面圖和平面等值線圖87顯然，由測深資料所繪制的上述圖件應(yīng)當(dāng)與相同極距的對稱四極剖面法的測量結(jié)果相同，或者說它就是復(fù)合四極剖面圖或平面圖。所以，就這一點來說，電測深法較電剖面法提供了更為豐富的關(guān)于地層結(jié)構(gòu)的實際資料。顯然，由測深資料所繪制的上述圖件應(yīng)88右圖為某巖溶區(qū)AB/2=l00m的s等值線平面圖，由圖可見，地表的巖溶塌陷部分正好位于低阻等值線的圈閉范圍內(nèi)。據(jù)此可以推測，深部巖溶發(fā)育范圍較地表塌陷區(qū)大，而且深部溶洞的地表投影基本與s低阻等值線形狀一致。某巖溶區(qū)視電阻率等值線圖右圖為某巖溶區(qū)某巖溶區(qū)視電894.縱向電導(dǎo)S圖當(dāng)測區(qū)有分布廣泛的高阻基巖標(biāo)準(zhǔn)層時，電測深曲線尾枝將出現(xiàn)450漸進線，由此可求出S縱向電導(dǎo)值。根據(jù)各點的S值，勾繪等S平面圖或S剖面圖。當(dāng)上覆巖層的電阻率在水平方向較為穩(wěn)定時，縱向電導(dǎo)S值的大小便反映出基巖頂面埋深的變化。4.縱向電導(dǎo)S圖90縱向電導(dǎo)s圖（a）s剖面圖（b）地質(zhì)斷面圖縱向電導(dǎo)s圖91三、電測深曲線的定量解釋定量解釋方法主要有：量板法，計算機數(shù)字解釋方法、在某些特定條件下采用的各種經(jīng)驗方法等。應(yīng)該指出，定量解釋的結(jié)果除了和所采用的方法有關(guān)外，還和中間層參數(shù)的選取、工區(qū)地質(zhì)資料的豐富程度等因素有關(guān)。三、電測深曲線的定量解釋定量解釋方法主要有：量92當(dāng)對工區(qū)內(nèi)各條剖面的電測深曲線進行定量解釋后，便可繪出相應(yīng)的地電斷面圖，如果對地電斷面圖中各電性層能夠賦予相應(yīng)的地質(zhì)內(nèi)容，那么，便可進而獲得推斷的地質(zhì)剖面圖。對比分析各條剖面圖的變化，便可得到整個工區(qū)地層的分布及構(gòu)造的特征。當(dāng)對工區(qū)內(nèi)各條剖面的電測深曲線進行定931.二層量板及二層曲線的解釋

（1）水平二層斷面測深曲線方程式點源場水平層狀介質(zhì)的電位計算通常采用在柱坐標(biāo)系中求解拉氏方程的方法，但計算繁雜，對二層地電模型采用鏡像法來加以求解。1.二層量板及二層曲線的解釋（1）水平二層斷面測深曲線方94（2）二層量板的組構(gòu)對于水平二層地電斷面，當(dāng)電性參數(shù)分別為1及2，厚度參數(shù)為h1時，可得以下函數(shù)關(guān)系（2）二層量板的組構(gòu)95為減少理論曲線數(shù)目，又便于實際應(yīng)用，在繪制理論曲線時，視電阻率均以1為單位，而層厚度及極距AB/2均以h1為單位，于是以上函數(shù)關(guān)系可寫成為減少理論曲線數(shù)目，又便于實際應(yīng)用，96令12

=2

/1為參變量，當(dāng)給參變量以一系列數(shù)值后，依次改變AB/2h1便可計算出一組理論曲線。將理論曲線繪于雙對數(shù)坐標(biāo)紙上就是得到二層理論曲線。

當(dāng)12

>1時，所計算的理論曲線構(gòu)成了G型量板，當(dāng)12

<l時，所計算的理論曲線構(gòu)成了D型量板。令12=2/1為參變量，當(dāng)給參變量以97水平兩層電測深曲線量板（a）G型量板；（b）D型量板水平兩層電測深曲線量板98（3）二層量板的應(yīng)用利用二層量板解釋二層曲線的方法步驟可歸結(jié)為：①根據(jù)實測電測深曲線選擇二層理論量板（G或D）。②將繪有實測曲線的透明雙對數(shù)坐標(biāo)紙置于二層量板上，保持坐標(biāo)軸平行，移動實測曲線使之與某一條理論曲線重合或介于某兩條理論曲線之間。（3）二層量板的應(yīng)用①根據(jù)實測電測深曲線選擇二層理99用兩層量板解釋二層電測深曲線用兩層量板解釋二層電測深曲線100當(dāng)兩條曲線重合后，量板的坐標(biāo)原點在實測曲線坐標(biāo)系的縱、橫坐標(biāo)即為1、h1當(dāng)兩條曲線101④當(dāng)實測二層曲線的尾枝不清楚時，從理論曲線所標(biāo)值也可求出2=121④當(dāng)實測二層曲102用兩層量板解釋二層電測深曲線用兩層量板解釋二層電測深曲線1032.輔助量板及多層曲線的解釋借助于二層和輔助量板可以對三層或三層以上的電測深曲線進行解釋。（1）利用二層（G）量板來確定第一層標(biāo)志點O1（h1，1）。于是便有h1=4m，1

=20歐姆·米。2.輔助量板及多層曲線的解釋借助于二層和輔助104（2）已知中間層參數(shù)2

=100歐姆·米，計算

2

=5。（3）根據(jù)三層曲線類型，選擇相應(yīng)的輔助量板。然后將繪有實測曲線的透明雙對數(shù)坐標(biāo)紙置于KM型輔助量板上，使實測曲