第二講：電剖面法課件

1.2電阻率剖面法第二講：電剖面法第二講：電剖面法第二講：電剖面法第二講：電剖面法第二講：電剖面法電阻率剖面法：是在供電電極距和測量電極距保持不變的條件下（探測深度不變），沿一定測線逐點(diǎn)推移進(jìn)行視電阻率的測量，所得視電阻率曲線反映電性沿水平方向的變化情況。第二講：電剖面法一、電阻率剖面法概述電阻率剖面法簡稱電剖面法。特點(diǎn)：測量電極均沿測線方向逐點(diǎn)進(jìn)行測量，以探測地下一定深度內(nèi)地電斷面沿水平方向的變化。主要任務(wù)：研究傾角較大的或水平方向電性變化較大的地電斷面第二講：電剖面法（一）電剖面法的一般工作流程確定工作區(qū)域測線（測網(wǎng)）布置野外試驗(yàn)及電性資料的收集選定裝置類型及極距大小野外測量工作數(shù)據(jù)處理成圖資料的解釋第二講：電剖面法工作比例尺與點(diǎn)線距的一般關(guān)系比例尺線距（米）點(diǎn)距（米）1:250002501001:10000100~20050~801:500050~10020~401:200020~4010~20第二講：電剖面法（一）電剖面法的一般工作流程確定工作區(qū)域測線（測網(wǎng)）布置野外試驗(yàn)及電性資料的收集選定裝置類型及極距大小野外測量工作數(shù)據(jù)處理成圖資料的解釋第二講：電剖面法（二）電阻率剖面法的裝置類型第二講：電剖面法(1)二極裝置(AM)(Pole-pole)因此，二極裝置實(shí)際上是一種測量電位的裝置。其ρｓ表示式為：式中裝置系數(shù)二極裝置通常取AM中點(diǎn)作為記錄點(diǎn)。第二講：電剖面法(2)三極裝置(AMN)(pole-dipole)當(dāng)只將供電電極B置于“無窮遠(yuǎn)”，而將AMN沿測線排列并進(jìn)行逐點(diǎn)觀測時(shí)，便稱為三極裝置。其ρｓ表示式為：式中三極裝置取MN中點(diǎn)為記錄點(diǎn)。第二講：電剖面法(3)聯(lián)合剖面裝置(AMN∞MNB)其ρｓ表示式與三極裝置的相同，分別為：式中聯(lián)合剖面裝置仍取MN中點(diǎn)作為記錄點(diǎn)。第二講：電剖面法(4)對稱四極裝置(AMNB)這種裝置的特點(diǎn)是AM=NB，記錄點(diǎn)取在MN的中點(diǎn)，其ρｓ表達(dá)式為：式中當(dāng)取AM=MN=NB=a時(shí)，這種對稱等距排列稱為溫納(Wenner)裝置。其裝置系數(shù)為：第二講：電剖面法(5)

偶極裝置(ABMN)(dipole-dipolearrays)這種裝置的特點(diǎn)是供電電極AB和測量電極MN均采用偶極，并分開有一定距離。由于四個(gè)電極都在一條直線上，故又稱軸向偶極。其ρｓ表達(dá)式為：第二講：電剖面法如果取AB=MN，則當(dāng)取AB=MN=a及BM=na(n為正整數(shù))時(shí)，則

第二講：電剖面法式中a稱為偶極長度，n稱為電極的間隔系數(shù)。偶極裝置常取OO′中點(diǎn)為記錄點(diǎn)(O為AB中點(diǎn)，O′為MN中點(diǎn))，OO′＝（ｎ＋１）a。極距OO′=(3~5)H=(4~10)AB第二講：電剖面法(6)中間梯度裝置中間梯度法的裝置是將供電電極A和B固定在相距很遠(yuǎn)的地方，測量電極MN在AB中段1/3的范圍內(nèi)逐點(diǎn)觀測。在半無限介質(zhì)的條件下，AB中部三分之一范圍內(nèi)電場可近似地認(rèn)為是均勻的。由于在測量中AB固定不變，MN沿剖面移動(dòng)，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ρｓ表達(dá)式為：第二講：電剖面法其中主測線上裝置系數(shù)為：此外，中間梯度裝置的MN極還可以在離開AB連線一定距離(AB/6范圍內(nèi)）且與之平行的旁側(cè)測線上進(jìn)行觀測，第二講：電剖面法其裝置系數(shù)可近似的表示式為：式中x為MN中點(diǎn)的橫坐標(biāo)，y為縱坐標(biāo)，坐標(biāo)原點(diǎn)取在AB中點(diǎn)處。極距AB/2=(35~40)HMN≤(1/15~1/25)AB/2第二講：電剖面法（三）幾種裝置間ρｓ的關(guān)系1、三極與對稱四極的關(guān)系第二講：電剖面法那么則其中對于對稱四級(jí)而言則：第二講：電剖面法2偶極與三級(jí)裝置的關(guān)系3三級(jí)與二級(jí)裝置的關(guān)系第二講：電剖面法二、三極剖面法、聯(lián)合剖面法和對稱四極剖面法（一）垂直接觸面上視電阻率異常第二講：電剖面法1.視電阻率公式采用“鏡像法”，對于AMN三極裝置而言，在MN→0的情況，可寫出以下三種不同的視電阻率為：第二講：電剖面法同理，對于MNB三極裝置而言，當(dāng)MN→0時(shí)，ρｓＢ的計(jì)算公式也有以下三種情況：第二講：電剖面法2.視電阻率剖面曲線第二講：電剖面法把ρｓA

和ρｓＢ曲線畫在一張圖上，即可得到垂直接觸面上聯(lián)合剖面法的剖面曲線。有了上述聯(lián)合剖面法的ρｓA

和ρｓＢ剖面曲線以后，根據(jù)的關(guān)系式，取各點(diǎn)ρｓA和ρｓＢ的平均值即可對稱四極剖面法的剖面曲線。第二講：電剖面法第二講：電剖面法可得：在ρ1＞ρ２情況下，聯(lián)剖裝置通過接觸面時(shí)，ρｓA

比ρｓＢ的躍變要明顯得多。因此根據(jù)前者確定分界面位置比后者容易。第二講：電剖面法（二）脈狀體上聯(lián)合剖面法視電阻率異常應(yīng)用視電阻率的微分形式對曲線進(jìn)行定性分析AMN在良導(dǎo)體左側(cè)較遠(yuǎn)處(點(diǎn)1)AMN逐漸靠近良導(dǎo)體（點(diǎn)2）MN接近脈體（點(diǎn)3）A和MN分別在脈體兩側(cè)（點(diǎn)4）AMN均在脈體右側(cè)，且距脈體越來越遠(yuǎn)（點(diǎn)5-6）正交點(diǎn)第二講：電剖面法

不同產(chǎn)狀的低阻（或高阻）脈狀體上聯(lián)合剖面裝置和對稱四級(jí)裝置的視電阻率曲線正交點(diǎn)，并向傾向一側(cè)移動(dòng)反交點(diǎn)第二講：電剖面法1.視電阻率表達(dá)式（三）球體上的視電阻率異常第二講：電剖面法根據(jù)點(diǎn)源場中存在導(dǎo)電球體的場論問題可寫出M的電位表達(dá)式同理得N點(diǎn)電位表達(dá)式；即可得到：第二講：電剖面法2.視電阻率剖面曲線聯(lián)剖：正交點(diǎn)四極：極小值聯(lián)剖：反交點(diǎn)四極：極大值第二講：電剖面法（四）聯(lián)合剖面法的干擾分析及校正1.比值參數(shù)的概念及應(yīng)用比值（F）參數(shù)可減弱或消除地表不均勻體對聯(lián)剖曲線的影響第二講：電剖面法比值（λ）參數(shù)（計(jì)算結(jié)果示于第i點(diǎn)與第i+1點(diǎn)之間）比值（λ）參數(shù)具有分解復(fù)合異常的能力第二講：電剖面法2.起伏地形引起的視電阻率異常第二講：電剖面法第二講：電剖面法地形改正方法—比較法第二講：電剖面法（五）聯(lián)合剖面法的應(yīng)用1.聯(lián)合剖面法異常的確定沿一定走向延伸的低阻帶或低阻正交點(diǎn)異常軸一般與斷層破碎帶有關(guān)（排除地下低阻礦脈、巖脈、金屬管道的影響）沿一定走向延伸的階梯狀異常帶往往同高低阻巖層接觸面有關(guān)第二講：電剖面法沿一定走向延伸的高阻異常帶多與高阻巖脈、巖墻分布有關(guān)（地道、隧道、連通的溶洞、采空的煤窯坑道也會(huì)呈高阻反映）沒有一定走向的局部高阻或低阻異常和地下局部不均勻體有關(guān)，地下充水溶洞呈低阻反映；干溶洞呈高阻注意消除地形及地表不均勻體的影響第二講：電剖面法2.聯(lián)合剖面法異常的解釋追索構(gòu)造破碎帶的走向，并確定其傾向及估計(jì)破碎帶寬度。低阻正交點(diǎn)異常軸走向及平面位置推斷一定深度下構(gòu)造破碎帶的走向及平面位置從視電阻率剖面曲線的對稱性判斷構(gòu)造破碎帶的傾向在同一剖面做不同極距的的視電阻率對比曲線，極距小反映淺部，極距大反映深部。第二講：電剖面法用切線法求良導(dǎo)脈頂端埋深（適用于脈的厚度比深度小很多）確定陡立巖性接觸界線的方法選取供電電極位于高阻一側(cè)的那支曲線，在其陡度最大處根據(jù)視電阻率曲線確定其它地電體在地面的投影位置第二講：電剖面法（六）對稱四極剖面法的應(yīng)用1.對稱四級(jí)異常解釋了解基底的起伏情況探查古河道、巖溶發(fā)育追索巖層陡傾接觸線及尋找斷層破碎帶第二講：電剖面法2.復(fù)合對稱四級(jí)應(yīng)使A2A1MNB1B2之極距與覆蓋層的平均厚度(H)滿足關(guān)系

A1B1=(2～4)HA2B2=(6～10)H測量電極距MN,則應(yīng)滿足關(guān)系

MN≤1/3AB第二講：電剖面法三、中間梯度法中間梯度裝置的電場分布特點(diǎn)是在AB中間地段的電場可近似視為均勻場。當(dāng)?shù)叵沦x存有導(dǎo)電性不均勻體時(shí)，將會(huì)引起均勻電場的畸變，并在地面產(chǎn)生相應(yīng)的視電阻率異常。第二講：電剖面法（一）球形地質(zhì)體上的中梯異常第二講：電剖面法解電位滿足的拉普拉斯方程：求得視電阻率：第二講：電剖面法視電阻率曲線第二講：電剖面法視電阻率曲線特征當(dāng)球體為低阻時(shí)球心上方ρS有極小值；球體為高阻時(shí)球心上方ρS有極大值。ρS異常均不隨電阻率差異的增大而無限變大，二者最后均達(dá)漸近值或飽和