西安科技大學(xué)第5章電阻率法的基本知識(shí)

本法是以不同巖、礦石間的電性差異為基礎(chǔ)，通過觀測(cè)和研究天然電磁場(chǎng)和人工電磁場(chǎng)的空間與時(shí)間分布規(guī)律進(jìn)行地質(zhì)勘查和找礦的一種物探方法。本法的利用參數(shù)較多，應(yīng)用范圍較廣。電法勘探電法勘探的分類

1、按照?qǐng)鲈葱再|(zhì)分類：1）人工源方法or可控源方法：包括直流電測(cè)深(VES)、可控源音頻大地電磁測(cè)深法(CSAMT)、瞬變電磁測(cè)深(TEM)、激發(fā)極化法(IP)、充電法等。特點(diǎn)：使用人工源，場(chǎng)源形式和功率可控制，場(chǎng)源可以分為電偶極源、磁偶極源、接地長(zhǎng)導(dǎo)線、大回線等。2）天然場(chǎng)源方法：包括大地電磁測(cè)深法(MT)、音頻大地電磁測(cè)深法(AMT)、電磁陣列剖面法(EMAP)等。特點(diǎn)：采用天然場(chǎng)源，成本低，場(chǎng)源形式簡(jiǎn)單，頻帶范圍寬，野外資料采集和資料解釋比人工源方法簡(jiǎn)單。電法勘探的分類2、按照資料采集或處理方式分類：1）頻率域方法or交流電法：包括天然場(chǎng)源中的大部分方法。這些方法特點(diǎn)的供電、觀測(cè)和解釋都在頻率域內(nèi)進(jìn)行，或者供電、觀測(cè)在時(shí)間域內(nèi)進(jìn)行，但解釋在頻率域內(nèi)進(jìn)行。按照頻率范圍可分為高頻電法、低頻電法、甚低頻電法等。2）直流電法：供電和測(cè)量都是直流。3）時(shí)間域方法：如TEM、時(shí)間域IP等。電法勘探的分類3、按照產(chǎn)生異常的機(jī)理分類：1）傳導(dǎo)類電法：它觀測(cè)和利用的是地球中由傳導(dǎo)作用產(chǎn)生的異常場(chǎng)，如電阻率法、充電法、IP等。2）感應(yīng)類方法：它觀測(cè)和利用的是地球中由感應(yīng)作用產(chǎn)生的異常場(chǎng)，如TEM、MT等。電法勘探的分類4、按照觀測(cè)方式分類：1）地面電法2）航空電法3）海洋電法4）井中電法電法勘探的分類5、按照勘探對(duì)象分類：1）金屬與非金屬電法（淺）2）石油天然氣電法（中）3）深部構(gòu)造電法（深）注意：以上的分類方法只是為了研究的方便而分的，絕不要在各類方法之間樹立一道屏障，各種方法都存在著交叉，并沒有明顯的界限。電法勘探利用巖石的電學(xué)性質(zhì)有：電阻率（或電導(dǎo)率）磁導(dǎo)率介電常數(shù)極化特性（體極化率和面極化率）電法勘探的基礎(chǔ)知識(shí)

電法勘探以地質(zhì)體的電阻率ρ、介電常數(shù)ε、磁導(dǎo)率μ、極化率η等物理參數(shù)的差異為基礎(chǔ)。電法勘探的基礎(chǔ)知識(shí)在巖石所有的物理性質(zhì)中，電阻率的變化范圍最大，可以從10-8~107歐姆米，干燥的純硫高達(dá)1016歐姆米。一般地，火成巖的電阻率比沉積巖高，而沉積巖中的結(jié)晶巖或變質(zhì)巖（如石膏等）電阻率最高。電法勘探的基礎(chǔ)知識(shí)電磁法作為一種重要的勘探地球物理方法，應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，分支眾多。礦產(chǎn)資源勘探（石油天然氣、金屬礦藏）地下水勘探工程勘探海洋資源勘探考古軍事地球深部構(gòu)造和地球動(dòng)力學(xué)研究電法勘探的基礎(chǔ)知識(shí)煤礦地面水文電（磁）法勘探技術(shù)方法特點(diǎn)主要應(yīng)用范圍直流電法①理論方法成熟，施工技術(shù)簡(jiǎn)單抗干擾②體積效應(yīng)影響大，隨著勘探深度的增大，分辨率急劇下降③施工效率低，工作量大主要用于淺部（<500m）的水文勘探工作。如第四系含水層，覆蓋層厚度，斷層裂隙帶，巖溶等地勘查瞬變電磁測(cè)深法①體積效應(yīng)小，分辨率高，施工效率高②能穿透高祖屏蔽層，勘探深度大③抗干擾能力比直流低④受地表人文設(shè)施干擾大⑤存在淺部勘探盲區(qū)主要用于中深部（<1000m）水文勘探工作。如砂巖富水區(qū)，斷層裂隙帶，巖溶裂隙等地勘查CSAMT①能穿透高屏蔽層，勘探深度大②橫向分辨率高，施工效率高③受地表不均勻體影響大④存在過度區(qū)⑤資料處理解釋復(fù)雜可用于中深部（可達(dá)1500m）水文勘探工作，如砂巖富水區(qū)，斷層裂隙帶，巖溶裂隙，地?zé)岬鹊乜辈殡姺碧降幕A(chǔ)知識(shí)電法勘探第五章電阻率法的基本知識(shí)第六章電剖面法第七章電測(cè)深法第八章其它電探方法第一節(jié)電阻率法基礎(chǔ)第二節(jié)大地電阻率的測(cè)定第三節(jié)電阻率法的物理實(shí)質(zhì)第四節(jié)電阻率法的儀器、設(shè)備簡(jiǎn)介第五章電阻率法的基礎(chǔ)知識(shí)一、巖石和礦石的導(dǎo)電性二、影響電阻率的因素三、層狀介質(zhì)的電阻率第一節(jié)巖土介質(zhì)的電阻率法

定義：電阻率是表征物質(zhì)導(dǎo)電性的基本參數(shù)，某種物質(zhì)的電阻率實(shí)際上就是當(dāng)電流垂直通過由該物質(zhì)所組成的邊長(zhǎng)為1m

的立方體時(shí)而呈現(xiàn)的電阻。

單位：歐姆·米；電導(dǎo)率σ（西門子每米），記作S/m一、巖石和礦石的導(dǎo)電性物質(zhì)的電阻率越低、電導(dǎo)率越大，其導(dǎo)電性越好；反之，導(dǎo)電性越差。1.礦物的電阻率

巖石和礦石都是由礦物組成的，按導(dǎo)電機(jī)制不同，固體礦物可分三種類型，即金屬導(dǎo)體、半導(dǎo)體和固體電解質(zhì)。天然金屬均屬于金屬導(dǎo)體。自然金：2×10-8

歐姆·米，自然銅：1.2×10-8~3×10-7歐姆·米。石墨：小于10-6歐姆·米。

大多數(shù)金屬礦物均屬于半導(dǎo)體。其電阻率值都高于金屬導(dǎo)體，并有較大的變化范圍（10-6~106歐姆·米）。

絕大多數(shù)造巖礦物（如輝石、石英、云母和方解石等)，均屬于固體電解質(zhì)，其電阻率值都很高（大于106歐姆·米）常見半導(dǎo)體礦物的電阻率值2.

巖礦石的電阻率

天然狀態(tài)下的巖石具有非常復(fù)雜的結(jié)構(gòu)與組份。為了方便，在電法勘探中，可以一級(jí)近似地把巖石模型看成是由兩相介質(zhì)構(gòu)成的，即由礦物骨架（固相）和水（液相）所構(gòu)成。因此，不僅組份不同的巖石會(huì)有不同的電阻率，既使組份相同的巖石，也會(huì)由于結(jié)構(gòu)及含水情況的不同而使其電阻率在很大的范圍內(nèi)變化。

礦物電阻率值是在一定范圍內(nèi)變化的，同種礦物可有不同的電阻率值，不同礦物也可有相同的電阻率值，因此由礦物組成的巖石和礦石的電阻率也必然有較大的變化范圍。幾種巖石電阻率值的分布范圍曲線

名稱ρ（Ωm）

名稱ρ（Ωm）黃土層粘土含水砂卵石層隔水粘土層0~2001~20050~5005~30

雨水河水海水潛水>10010~1000.1~1<100

一般土層結(jié)構(gòu)疏松，孔隙度大，且與地表水密切相關(guān)，因而它們的電阻率均較低，一般為幾十Ω·m。下表為幾種常見浮土和地表水的電阻率及其變化范圍：二、影響電阻率的因素1）電阻率與礦物成分和含量的關(guān)系2）電阻率與含水飽和度的關(guān)系3）電阻率與溫度的關(guān)系4）電阻率與壓力的關(guān)系5）電阻率與頻率的關(guān)系1）電阻率與礦物成分和含量的關(guān)系構(gòu)成巖石的成分是礦物。按照其電阻率可把礦物分為三類：a.10-6~1歐姆米，為良導(dǎo)電礦物，包括：金屬、石墨、一些硫化物（黃鐵礦、方鉛礦等）及一些氧化物（赤鐵礦、磁鐵礦等）；b.1~106歐姆米，為中導(dǎo)電礦物，主要指一些硫化物（輝銻礦等）及大部分氧化物（赤鐵礦、鉻鐵礦等）；c.>106歐姆米，為劣導(dǎo)電礦物，幾乎所有的造巖礦物（長(zhǎng)石、輝石、石英、云母、方解石等）都屬此類。二、影響電阻率的因素二、影響電阻率的因素2）電阻率與含水飽和度的關(guān)系二、影響電阻率的因素幾種常見巖石的孔隙度地下水溶液的電阻率與溶液成分關(guān)系不大，但是與其濃度關(guān)系密切，濃度增加，電阻率明顯下降。幾種常見天然水的電阻率3）電阻率與溫度的關(guān)系二、影響電阻率的因素含水砂巖電阻率隨溫度變化的試驗(yàn)曲線砂巖孔隙度為12%；濕度ω=1.5%4）電阻率與壓力的關(guān)系實(shí)驗(yàn)表明，一些巖石的電阻率受到壓力的影響。當(dāng)巖石超過其破裂強(qiáng)度后，其電阻率回迅速降低，這可能與其中的流體有關(guān)。5）電阻率與頻率的關(guān)系在低頻電磁感應(yīng)法中不考慮位移電流影響，即巖石導(dǎo)電性不隨頻率改變。只是在頻率超過106Hz的高頻電磁法（無線電波透視、地質(zhì)雷達(dá)）中，采考慮位移電流的作用二、影響電阻率的因素地球內(nèi)部圈層的電阻率特征地球內(nèi)部的電性特征歸結(jié)為：由淺至深，電阻率呈“低阻－高阻－低阻”分布。MT結(jié)果表明，在上地幔和地殼內(nèi)存在高導(dǎo)層，但不是普遍存在的。它們多出現(xiàn)在構(gòu)造活動(dòng)地區(qū)，在這些不穩(wěn)定的地區(qū)，多出現(xiàn)有地震和火山活動(dòng)，地表具有較高的熱流值。可能是地下物質(zhì)部分熔融的結(jié)果。地球內(nèi)部電導(dǎo)率分布低阻－高阻－低阻1.

橫向電阻T和縱向電導(dǎo)S

當(dāng)電流垂直巖柱體底面流過時(shí)，所測(cè)得的電阻稱為橫向電阻，用T來表示。T=hρ

當(dāng)六面巖柱體由若干個(gè)厚度和電性不同的巖層所組成時(shí)，其總的橫向電阻為：三、層狀介質(zhì)的電阻率當(dāng)電流平行巖柱體底面流過時(shí)，所測(cè)得的電導(dǎo)稱為縱向電導(dǎo)。用S來表示若六面巖柱體由多個(gè)厚度和電性不同的巖層組成時(shí)，總縱向電導(dǎo)為2．縱向電阻率與橫向電阻率

大部分沉積巖都具有層理結(jié)構(gòu)，從其電性上來看，它們是由各種不同電阻率的地層組成的。這樣的地層其電阻率與通過其中電流的方向有關(guān)，呈現(xiàn)出各向異性。層狀結(jié)構(gòu)巖石模型（a）實(shí)際巖石（b）等效模型L1L2

對(duì)于各向異性介質(zhì)而言，當(dāng)電流垂直層理方向流過時(shí)所測(cè)得的電阻率稱為橫向電阻率，我們用符號(hào)ρn來表；電流平行層理方向流過時(shí)所測(cè)得的電阻率稱為縱向電阻率，我們用符號(hào)ρt來表示。垂直方向：平行方向：巖石名稱λ巖石名稱λ層狀粘土層狀砂巖石灰?guī)r02~1.051~1.61~1.3泥質(zhì)板巖泥質(zhì)頁巖無煙煤1~1.5941~1.251.5~2.5

一般情況下，巖層的橫向電阻率均大于其縱向電阻率，并用“各向異性系數(shù)”來表示石層的各向異性程度。由于ρn>ρt，所以各向異性系數(shù)λ總是大于1的。

為了探測(cè)地下地質(zhì)對(duì)象的存在與分布，首先要在地下半空間建立人工電流場(chǎng)，然后研究由地質(zhì)對(duì)象所產(chǎn)生的電場(chǎng)的變化，從而達(dá)到找礦或探測(cè)地下構(gòu)造的目的。探測(cè)對(duì)象與圍巖間的電阻率差異是電阻率法的應(yīng)用前提。施加人工電流場(chǎng)并采用一系列的探測(cè)技術(shù)，是電阻率法的外部條件。把直流電源通過電極向地下供電便形成了人工直流電場(chǎng)，由于直流電場(chǎng)中電荷的分布不隨時(shí)間而改變，所以也稱穩(wěn)定電流場(chǎng)。

第二節(jié)大地電阻率的測(cè)定1．微觀歐姆定律

穩(wěn)定電流場(chǎng)滿足歐姆定律，在微觀情況下，其微分形式是一、穩(wěn)定電流場(chǎng)的基本規(guī)律上式說明：穩(wěn)定電流場(chǎng)中任一點(diǎn)的電流密度與該點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)成正比，與介質(zhì)的電阻率成反比。既適用于均勻介質(zhì)的情況，也適用于非均勻介質(zhì)的情況。2.克?；舴蚨?/p>

在穩(wěn)定電流場(chǎng)中，任取一個(gè)不含源的閉合曲面，流過任何一個(gè)閉合曲面的電流密度通量均等于零，即上式就是穩(wěn)定電流場(chǎng)的連續(xù)性方程式，矢量j連續(xù)的域中滿足式中v為封閉面所包含的體積。由此得：

由于散度表示場(chǎng)量在其方向上的空間變化率，所以電流密度散度等于零就表明電流處處是連續(xù)的。3．穩(wěn)定電流場(chǎng)的勢(shì)場(chǎng)性

在穩(wěn)定電流場(chǎng)中，電荷的分布不隨時(shí)間而改變，因此，它和靜電場(chǎng)一樣也是勢(shì)場(chǎng)，場(chǎng)中任一點(diǎn)的電位只與該點(diǎn)到場(chǎng)源的距離有關(guān)。就場(chǎng)中某一點(diǎn)而言，單位距離上電位的變化（即電位梯度）就等于該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度，電位的降落方向表示了場(chǎng)強(qiáng)的正方向4.

穩(wěn)定電流場(chǎng)的基本方程穩(wěn)定電流場(chǎng)所滿足的微分方程

上式反映了穩(wěn)定電流場(chǎng)的內(nèi)在規(guī)律性。U稱為該方程的解。顯然，對(duì)所研究的某一具體問題來說，它的解應(yīng)該是唯一的。使場(chǎng)函數(shù)獲得唯一解所須附加的限定條件稱為定解條件，因?yàn)殡妶?chǎng)分布和時(shí)間無關(guān)，所以具有邊界條件，

U1=U2，J1n=J2n。上式表明，在穩(wěn)定電流場(chǎng)中，電位處處有限且連續(xù)；在界面兩側(cè)，電流密度法線方向連續(xù)。二、點(diǎn)電源電場(chǎng)點(diǎn)電源

1）：供電及數(shù)據(jù)采集圖示（供電及接收電極）

2）：電極大小相對(duì)于電極之間距離來說一般很小

3）：另一個(gè)電極置于“無窮遠(yuǎn)”（3-5h）

4）：勘探深度遠(yuǎn)大于電極長(zhǎng)度

5）：當(dāng)觀測(cè)范圍必須考慮兩個(gè)電極的影響時(shí)，變構(gòu)成了兩個(gè)點(diǎn)電源的電場(chǎng)1.一個(gè)點(diǎn)電源的電場(chǎng)

設(shè)在電阻率為ρ的無限半空間的地表，有一點(diǎn)電源A，其電流強(qiáng)度為+I。顯然，在距點(diǎn)源A為rAM點(diǎn)的電流密度為二、點(diǎn)電源電場(chǎng)一個(gè)點(diǎn)電源電場(chǎng)上式代入，得到M點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度兩邊積分，考察M點(diǎn)的電位為：式中，當(dāng)點(diǎn)電源一定時(shí)，I為常數(shù)。因此，對(duì)于均勻、各向同性無限半空間地表，點(diǎn)電源場(chǎng)的電位分布與r成反比，其等位面是以點(diǎn)源為中心的一系列同心圓。2.兩個(gè)點(diǎn)電源的電場(chǎng)

當(dāng)?shù)乇碛袃蓚€(gè)異性點(diǎn)電源供電時(shí)，根據(jù)電場(chǎng)的疊加原理，得到M點(diǎn)的電位表達(dá)式同理，根據(jù)式便可求出兩個(gè)異性點(diǎn)電源在M點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)兩個(gè)點(diǎn)電源的電位及電場(chǎng)分布如下圖所示。

由圖可見，越靠近電極，電位變化越大。在A極附近，電位迅速增高；在B極附近，電位迅速下降。在AB中部電位變化較慢，在AB中點(diǎn)電位為零。（一）大地電阻率的測(cè)定

測(cè)量均勻大地的電阻率，原則上可以采用任意形式的電極排列來進(jìn)行，即在地表任意兩點(diǎn)（A、B）供電，然后在任意兩點(diǎn)（M、N）來測(cè)量其間的電位差，便可求出M、N兩點(diǎn)的電位。三、巖石和礦石電阻率的測(cè)定方法從而大地電阻率的計(jì)算公式為

AB在MN間產(chǎn)生的電位差上式即為在均勻大地的地表采用任意電極裝置（或電極排列）測(cè)量電阻率的基本公式。其中K為電極裝置系數(shù)（電極排列系數(shù)），k是一個(gè)只與電極的空間位置有關(guān)的物理量?？紤]到實(shí)際的需要，在電法勘探中，一般總是把供電電極和測(cè)量電極置于一條直線上。（二）巖石露頭電阻率的測(cè)定

為了獲得自然狀態(tài)下巖石電阻率，在實(shí)際工作中，往往采用小極距AMNB電極對(duì)稱排列裝置，在巖石的天然露頭或經(jīng)勘探工程（如探槽、坑道等）揭露的人工露頭上進(jìn)行測(cè)定。這種方法通常稱為露頭測(cè)定法。測(cè)量裝置應(yīng)布置在較平坦、未經(jīng)風(fēng)化的巖石露頭的三分之一范圍內(nèi)。在這種情況下，該巖石露頭相對(duì)于小極距來說，可視為均勻、各向同性的半無限介質(zhì)。因而，測(cè)得了△UMN、I和電極距大小，便可按計(jì)算得到所測(cè)巖石的電阻率。（三）巖、礦石標(biāo)本電阻率的測(cè)定

當(dāng)?shù)孛嫠健⒌叵鲁錆M均勻各向同性的導(dǎo)電巖石時(shí)，電阻率計(jì)算結(jié)果變?yōu)榫鶆虼蟮仉娮杪?。若進(jìn)行測(cè)量的地段地下巖石電性分布不均勻時(shí)，計(jì)算結(jié)果稱之為視電阻率，并用ρs表示。一、視電阻率及其定性分析方法第三節(jié)電阻率法的物理實(shí)質(zhì)這是電阻率法中最基本的計(jì)算公式。在電阻率法的實(shí)際工作中，一般測(cè)得的都是視電阻率，只當(dāng)電極排列位于某種單一巖性的地層中時(shí)，才會(huì)測(cè)到該地層的真電阻率。視電阻率的微分公式表明某點(diǎn)的視電阻率和測(cè)量電極所在介質(zhì)的真電阻率成正比，其比例系數(shù)就是測(cè)量電極間實(shí)際電流密度與假設(shè)地下為均勻介質(zhì)時(shí)正常場(chǎng)電流密度之比。視電阻率與地電斷面性質(zhì)的關(guān)系（a）均勻巖石；（b）圍巖中賦存良導(dǎo)礦體；（c）圍巖中賦存高阻巖體對(duì)于均勻各向同性介質(zhì)，（不論電極ABMN如何布置），測(cè)得的電阻率只有一個(gè)值，稱為真電阻率或電阻率。實(shí)際介質(zhì)并非各向同性，測(cè)得的電阻率并非某巖石的真實(shí)電阻率，而是多種介質(zhì)的綜合反映，故稱之為視電阻率。視電阻率a與測(cè)量時(shí)供電的電流強(qiáng)度I無關(guān)，而和地電斷面的性質(zhì)、電極排列有關(guān)。視電阻率a

（apparentresistivity）視電阻率有以下主要特點(diǎn)：1）當(dāng)?shù)叵轮挥幸粚訋r石時(shí)，測(cè)得的電阻率為等于的直線；2）當(dāng)然地下存在高阻體時(shí)，在高阻體之上測(cè)得的視電阻率將比圍巖電阻率大；而在低阻體之上，則比小;即地面上測(cè)得的曲線的變化能夠反映高低阻體的平面位置及其電阻率的相對(duì)高低；3）當(dāng)?shù)叵麓嬖诙鄬拥貙訒r(shí)，測(cè)得的是所有電流能夠到達(dá)的地層的總的結(jié)果。2<1L<<d

：s

1L增大，s減小2>1L>>d

：s

2L增大，s增大例子

視電阻率s

在非均勻?qū)щ娊橘|(zhì)中，存在著電荷的體分布，這種電荷稱為積累電荷。由于在電法勘探中，主要考慮分區(qū)均勻的電性分布情況，所以積累電荷主要存在于電阻率不同的介質(zhì)分界面上。二、積累電荷的概念及電阻率法的物理實(shí)質(zhì)

在場(chǎng)中某點(diǎn)附近取一閉合曲面，若流入、流出該曲面的電流密度通量不等于零，便出現(xiàn)電荷的積累。討論在電性界面上電荷的積累過程設(shè)地下半空間存在著電阻率分別為1、2，且1<2，在1介質(zhì)中的A點(diǎn)處有電流源存在，M1、M2是1和2分界面兩側(cè)無限接近的兩個(gè)點(diǎn)，因此可認(rèn)為rAM1=rAM2M1M2（1）在電源接通的瞬間（t=0），由電極表面的積累電荷在界面兩側(cè)無限靠近的兩點(diǎn)所產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度法向分量應(yīng)該相等，即：（2）根據(jù)歐姆定律，j1n

1=

j2n2，在相同電場(chǎng)作用下，在電阻率分界面的兩側(cè)，將引起不同的電流密度。由于1

<2

，所以j1n>j2n

。（3）在界面上某點(diǎn)作一閉合曲面，由于流人、流出閉合曲面的電流密度不相等，所以在界面上便形成了電荷的積累，即：

在電流電場(chǎng)剛建立時(shí)，從界面左側(cè)流入界面的電流密度j1n大，而由界面流出的電流密度小，于是在界面上出現(xiàn)了正電荷的積累。反之，若1

<2

，則界面上將出現(xiàn)負(fù)電荷的積累。M1M2+（4）當(dāng)界面出現(xiàn)了正電荷的積累后，它們便在界面兩側(cè)產(chǎn)生次生電場(chǎng)其法線分量△E1n和E1n方向相反，△E2n和E2n方向相同。而次生電場(chǎng)產(chǎn)生的電流密度△j1n和△j2n也是指向界面兩側(cè)，于是界面兩側(cè)總場(chǎng)的電流密度為

j1n′=j1n-△j1nj2n′=j2n+△j2n

當(dāng)j1n′仍大于j2n′時(shí)，界面上仍會(huì)有新的正電荷積累，直至j1n總

=j2n總

這時(shí)，E1、E2n不相等。導(dǎo)致視電阻率的變化?。?/p>

通過以上分析可以知道，在穩(wěn)定電流場(chǎng)中當(dāng)有電性不同的地質(zhì)界面存在時(shí)，在界面上便會(huì)形成一定符號(hào)的積累電荷，積累電荷的大小除了和該點(diǎn)電流密度有關(guān)外，還和界面兩側(cè)電阻率的差異有關(guān)。

了解了場(chǎng)的實(shí)質(zhì)以后，前面所提到的“低阻吸引”、“高阻排斥”的道理也就清楚了。吸引或排斥均為界面上積累電荷的作用，當(dāng)電流由低阻體進(jìn)入高阻體時(shí)，界面上積累正電荷，與場(chǎng)源同符號(hào)。按同性相斥的原理，高阻體對(duì)來自場(chǎng)源的電流線起排斥作用。反之同理。顯然，在地下電性界面上的積累電荷將形成了電阻率法勘探中的異常場(chǎng)，研究場(chǎng)的分布便可了解地質(zhì)體的產(chǎn)狀和分布狀態(tài)。這就是電阻率法用以解決有關(guān)地質(zhì)問題的基本物理前提。三、電流密度隨深度的分布

電法探測(cè)中的勘探深度是一個(gè)比較復(fù)雜的概念，它不單一的取決于所選極距的大小，它和所要探測(cè)地質(zhì)對(duì)象的電性、產(chǎn)狀和規(guī)模大小，以及探測(cè)地段地電斷面的結(jié)構(gòu)都有密切的關(guān)系，實(shí)際上，上述因素共同制約了勘探深度的大小。由上面兩個(gè)式子得：