地球物理勘查ppt課件

1、應(yīng)用地球物理學(xué)概論應(yīng)用地球物理學(xué)概論電法勘探電法勘探中國地質(zhì)大學(xué)武漢）中國地質(zhì)大學(xué)武漢）地球物理與空間信息學(xué)院地球物理與空間信息學(xué)院 它是以巖、礦石的電學(xué)性質(zhì)如導(dǎo)電性差異為基它是以巖、礦石的電學(xué)性質(zhì)如導(dǎo)電性差異為基礎(chǔ)，通過觀測和研究與這些電性差異有關(guān)的天然或礎(chǔ)，通過觀測和研究與這些電性差異有關(guān)的天然或人工電場或電磁場分布規(guī)律來查明地下地質(zhì)構(gòu)造及人工電場或電磁場分布規(guī)律來查明地下地質(zhì)構(gòu)造及有用礦產(chǎn)的一種物探方法，稱為有用礦產(chǎn)的一種物探方法，稱為“電法電法”。什么是電法勘探：什么是電法勘探：電法勘探的特點：可用電法勘探的特點：可用“三多三多”、“兩廣來慨括兩廣來慨括三多：三多：導(dǎo)電性 或 ）電化學(xué)

2、活動性）介電性）導(dǎo)磁性）可利用的物可利用的物性參數(shù)多性參數(shù)多利用場源多利用場源多人工場源天然場源直流電穩(wěn)定場）交電流交變場）傳導(dǎo)類電法勘探直傳導(dǎo)類電法勘探直流電法研究穩(wěn)定電流電法研究穩(wěn)定電流場流場感應(yīng)類電法勘探交感應(yīng)類電法勘探交流電法研究交變電流電法研究交變電流場流場電阻率法電阻率法*充電法充電法自然電場法自然電場法激發(fā)極化法激發(fā)極化法方法方法種類多種類多低頻電磁法低頻電磁法頻率測深法頻率測深法甚低頻法甚低頻法電磁波法電磁波法大地電磁法大地電磁法兩廣兩廣應(yīng)用空間廣應(yīng)用空間廣應(yīng)用范圍廣應(yīng)用范圍廣航空航空地面地面海洋海洋井中井中金屬和非金屬礦金屬和非金屬礦油氣勘探油氣勘探地質(zhì)填圖地質(zhì)填圖水文與工程

3、水文與工程深部構(gòu)造地殼、地幔）深部構(gòu)造地殼、地幔）電法勘探的應(yīng)用 各種電法勘探方法是適應(yīng)不同地質(zhì)任務(wù)的需要而各種電法勘探方法是適應(yīng)不同地質(zhì)任務(wù)的需要而發(fā)展起來的。它們廣泛地應(yīng)用于各種地質(zhì)工作中，發(fā)展起來的。它們廣泛地應(yīng)用于各種地質(zhì)工作中，不僅可以尋找金屬及非金屬礦產(chǎn)，還可以進行地不僅可以尋找金屬及非金屬礦產(chǎn)，還可以進行地質(zhì)填圖，查明地下地質(zhì)構(gòu)造、尋找油氣田、煤田質(zhì)填圖，查明地下地質(zhì)構(gòu)造、尋找油氣田、煤田和地下水等。此外，電法勘探還用于地殼及上地和地下水等。此外，電法勘探還用于地殼及上地幔的研究之中。近年來，一些建立在電法勘探基幔的研究之中。近年來，一些建立在電法勘探基本原理基礎(chǔ)之上的新方法如管

4、線探測、探地雷達本原理基礎(chǔ)之上的新方法如管線探測、探地雷達等廣泛用于城市工程勘查，它們在管線勘查、路等廣泛用于城市工程勘查，它們在管線勘查、路基、高層建筑地基及大型水電站、水庫壩基勘查基、高層建筑地基及大型水電站、水庫壩基勘查方面發(fā)揮了重要作用。方面發(fā)揮了重要作用。 第一節(jié)第一節(jié) 電阻率法電阻率法什么是電阻率法：什么是電阻率法：電阻率法是傳導(dǎo)類電法勘探方法之一。建立電阻率法是傳導(dǎo)類電法勘探方法之一。建立在地殼中各種巖礦石具有各種導(dǎo)電性差異的在地殼中各種巖礦石具有各種導(dǎo)電性差異的基礎(chǔ)上，通過觀測和研究與這些差異有關(guān)的基礎(chǔ)上，通過觀測和研究與這些差異有關(guān)的天然電場或人工電場的分布規(guī)律，從而達到天然

5、電場或人工電場的分布規(guī)律，從而達到查明地下構(gòu)造或者尋找有用礦產(chǎn)的目的。查明地下構(gòu)造或者尋找有用礦產(chǎn)的目的。一、電阻率法的理論基礎(chǔ)一、電阻率法的理論基礎(chǔ)（一巖、礦石的電阻率（一巖、礦石的電阻率1、電阻率基本公式、電阻率基本公式IsllsRslR2、電阻率單位、電阻率單位SI制中制中電阻電阻R）長度長度m）截面積截面積m2）電阻率電阻率m）3、導(dǎo)電機制、導(dǎo)電機制（1溶液：帶電離子溶液：帶電離子（2金屬導(dǎo)體：自由電子，金屬導(dǎo)體：自由電子，如自然銅、金、銀和石墨，電阻率低如自然銅、金、銀和石墨，電阻率低（3半導(dǎo)體：半導(dǎo)體：“空穴導(dǎo)電，空穴導(dǎo)電，大多數(shù)金屬硫化物，金屬氧化物體，電阻率較低大多數(shù)金屬硫化物

6、，金屬氧化物體，電阻率較低（4固體電解質(zhì)：離子導(dǎo)電，絕大多數(shù)造巖礦物，固體電解質(zhì)：離子導(dǎo)電，絕大多數(shù)造巖礦物，如石英、云母、方解石、長石等，電阻率高如石英、云母、方解石、長石等，電阻率高4、主要巖礦石電阻率及其變化范圍、主要巖礦石電阻率及其變化范圍 細脈狀細脈狀（2巖礦石的孔隙度、濕度巖礦石的孔隙度、濕度孔隙度孔隙度，含水量，含水量，電阻率，電阻率風(fēng)化帶、破碎帶，含水量風(fēng)化帶、破碎帶，含水量，電阻率，電阻率（3水溶液礦化度水溶液礦化度礦化度礦化度，電阻率，電阻率 （4溫度溫度溫度溫度T ，溶解度，溶解度，離子活性，離子活性，電阻率，電阻率結(jié)冰時，電阻率結(jié)冰時，電阻率（5壓力壓力壓力壓力，孔隙度

7、，孔隙度，電阻率，電阻率超過壓力極限，巖石破碎，電阻率超過壓力極限，巖石破碎，電阻率（6構(gòu)造層的影響構(gòu)造層的影響1 2 n t這種層狀構(gòu)造巖石的電阻率，這種層狀構(gòu)造巖石的電阻率，則具有非各向同性，即沿層理則具有非各向同性，即沿層理方向的電阻率小于垂直沿層理方向的電阻率小于垂直沿層理方向的電阻率方向的電阻率（二均勻各向同性半空間點電源的電場（二均勻各向同性半空間點電源的電場 設(shè)大地是水平的，與不導(dǎo)電的空氣接觸，介質(zhì)充滿整個地下半空間，且電阻率在介質(zhì)中處處相等，稱這樣的介質(zhì)模型為均勻各向同性半空間。即：地面空氣空氣0 在物理學(xué)中，恒定電場是用三個相互有聯(lián)系的物理量V電位）、E電場強度和 j電流密度

8、來描述的，其間的關(guān)系為： dv=-Edr ，E=j 地面空氣空氣0AB 為了建立地下電場，總是用兩個電極例如A、B向地下供電。這兩個接地的電極A、B稱為“供電電極”。 當供電電極的大小比它們與關(guān)測點的距離小得多時，可把兩個供電電極看成兩個“點”，故又將它們稱為“點電源”P1、一個點電源的電場、一個點電源的電場地面空氣空氣AB Mr設(shè)在地面A點向地下供電，電流強度為I，地下半空間的電阻率為。地下距A為的點M處的電流密度為：)(22MArrrrIjM指向由電場強度為：rrrIjEM22電位為： rIV22、兩個異性點電源的電場、兩個異性點電源的電場在任意點在任意點M處的，可按場的疊加原理知：處的，

9、可按場的疊加原理知：)11(2)11(2)1-1(22222BMMBBMAMMAAMIEBMMBBMAMMAAMIjjjBMAMIVVVMBMAMMBMAMM地下電流場在供電電極附近分布極不均勻，其值趨于無限大；地下電流場在供電電極附近分布極不均勻，其值趨于無限大；而在兩極中央地段，場的分布較均勻，變化較平緩。而在兩極中央地段，場的分布較均勻，變化較平緩。在在AB的中點，的中點，V=0，中點左邊，中點左邊V為正，右邊為負；為正，右邊為負；（三地下電流沿深度的分布規(guī)律（三地下電流沿深度的分布規(guī)律A(I)B(-I)MhOLLAMjhjBMjBMAMhjjjBMAhjhLIj)(2222/322)(

10、cos2hLLIjjAhhjh 的方向平行于地表的方向平行于地表上式表明，上式表明，AB中垂線上任意一點中垂線上任意一點M處處 j 的大小，除與的大小，除與I 有關(guān)外，有關(guān)外，還與還與M點的深度點的深度h及電極距大小有關(guān)及電極距大小有關(guān)當當 h， jh 0當當 h0，2001LIjjhh令令即當 （或者 ）時， h深度的電流密度最大，該供電電極距稱為“最佳電極距”。例如：要使100m深處的電流密度最大，則AB應(yīng)大于或等于140m。0)(22/52222LhLhILjh2/hL hAB2h 不變2/320)/(1 (1LhjjhL 不變（四電阻率公式及視電阻率（四電阻率公式及視電阻率1、（均勻大

11、地電阻率公式、（均勻大地電阻率公式地面空氣空氣ABMNM、N處的電位為：)1-1(2)1-1(2BNANIUBMAMIUNM式中AM、BM、AN、BN分別A、B與M、N間的距離。上兩式相減可得M、N兩點間的電位差：那么IUBNBMANAMMN11-1-12)11-1-1(2-BNANBMAMIUUUNMMN令那么 均勻大地電阻率公式IUkMN式中的式中的 k稱為裝置系數(shù)或布極常數(shù)），單位為稱為裝置系數(shù)或布極常數(shù)），單位為“米米”。 由于地下為均勻各向同性介質(zhì)，故由于地下為均勻各向同性介質(zhì)，故與與k、I的值無關(guān)。的值無關(guān)。上面所討論的情況是在地形水平、地下僅有單一的均勻上面所討論的情況是在地形水

12、平、地下僅有單一的均勻各向同性介質(zhì)。各向同性介質(zhì)。然而實際中，地下巖石的導(dǎo)電性往往是不均勻的、且地然而實際中，地下巖石的導(dǎo)電性往往是不均勻的、且地形亦不是水平的，因此有必要進一步討論非均勻條件下地中形亦不是水平的，因此有必要進一步討論非均勻條件下地中電流場分布的情況。電流場分布的情況。BNBMANAMk11-1-122、非均勻介質(zhì)中的地下電流場及視電阻率、非均勻介質(zhì)中的地下電流場及視電阻率地電斷面：根據(jù)地下地質(zhì)體電阻率的差異而劃分界線的斷面。地電斷面：根據(jù)地下地質(zhì)體電阻率的差異而劃分界線的斷面。（1非均勻介質(zhì)中的地下電流場非均勻介質(zhì)中的地下電流場 由圖可見：由圖可見：高阻體具有向周圍排斥電流的

13、作用。高阻體具有向周圍排斥電流的作用。低阻體具有向其內(nèi)部吸引電流的作用。低阻體具有向其內(nèi)部吸引電流的作用。（2視電阻率視電阻率當?shù)乇聿凰交蛘叩叵码娮杪史植疾痪鶆驎r存在兩種當?shù)乇聿凰交蛘叩叵码娮杪史植疾痪鶆驎r存在兩種或者兩種以上介質(zhì)），仍然采用前述均勻介質(zhì)中的供電方式及或者兩種以上介質(zhì)），仍然采用前述均勻介質(zhì)中的供電方式及測量方式，仍由前述的公式計算測量方式，仍由前述的公式計算“電阻率值電阻率值”，不過，這時計，不過，這時計算出的算出的“電阻率值電阻率值”，既不是，既不是1 ，也不是，也不是2和和3，而是與三者，而是與三者都有關(guān)的一個量，稱為都有關(guān)的一個量，稱為“視電阻率視電阻率”，用符號，

14、用符號s表示，即表示，即IUkMNs視電阻率視電阻率 ： 在電場有效作用范圍內(nèi)各種地質(zhì)體在電場有效作用范圍內(nèi)各種地質(zhì)體電阻率的綜合影響值。電阻率的綜合影響值。231電極裝置電極裝置供電電極供電電極A、B及測量電極及測量電極M、N的排的排列形式和移動方式列形式和移動方式 電極裝置類型及電極距的大小電極裝置類型及電極距的大小 測點相對于地質(zhì)體的位置；測點相對于地質(zhì)體的位置； 電場有效作用范圍內(nèi)各種地質(zhì)體的真電阻率；電場有效作用范圍內(nèi)各種地質(zhì)體的真電阻率； 地質(zhì)體的分布狀態(tài)外形、大小、埋深及相對位置）地質(zhì)體的分布狀態(tài)外形、大小、埋深及相對位置） （3影響視電阻率的因素影響視電阻率的因素3、視電阻率的

15、定性分析公式、視電阻率的定性分析公式視電阻率與電流密度的關(guān)系式，即視電阻率與電流密度的關(guān)系式，即MNMNsjj0式中式中 測量電極測量電極 M、N 間任意點的電流密度和介質(zhì)的間任意點的電流密度和介質(zhì)的真電阻率。真電阻率。 j0 為各向同性均勻介質(zhì)中為各向同性均勻介質(zhì)中 M、N 間的電流密度。間的電流密度。MNMNj,上式表明，上式表明，s 與與M、N間的介質(zhì)的電阻率間的介質(zhì)的電阻率 MN 和電流密度和電流密度 jMN 成正比。成正比。12345670MNsMNjjs 剖面曲線的變化能清楚地反映出剖面曲線的變化能清楚地反映出地下導(dǎo)電性不均勻體的位置及電阻率地下導(dǎo)電性不均勻體的位置及電阻率的相對高

16、低。的相對高低。0MNsMNjj3、視電阻率的定性分析公式、視電阻率的定性分析公式第一節(jié)第一節(jié) 電阻率法電阻率法二、電阻率法的儀器和裝備二、電阻率法的儀器和裝備由視電阻率的計算公式由視電阻率的計算公式 可知，其儀器可知，其儀器功能就是測量出供電電流功能就是測量出供電電流I及測量電極及測量電極M、N間的電位差間的電位差UMN即可。即可。除儀器外，其它裝備還有：除儀器外，其它裝備還有：供電電極供電電極鐵棒或銅棒鐵棒或銅棒測量電極測量電極銅棒、導(dǎo)線及供電電源。銅棒、導(dǎo)線及供電電源。IUkMNs電阻率法的儀器種類很多，右圖是電阻率法的儀器種類很多，右圖是DZD4多功能直流電法儀，它具有如下功能多功能直

17、流電法儀，它具有如下功能:（1高密度電阻率法測量高密度電阻率法測量;（2視電阻率法和激發(fā)極化法同時測量視電阻率法和激發(fā)極化法同時測量;（3實時大屏幕液晶漢字顯示實測曲線實時大屏幕液晶漢字顯示實測曲線;（4信號增強技術(shù)，不僅適用于野外勘查，也適用于城市勘查。信號增強技術(shù)，不僅適用于野外勘查，也適用于城市勘查。 電阻率法的常用電極裝置類型電阻率法的常用電極裝置類型 在電法勘查中，為了解決不同的地質(zhì)問題，常采用不在電法勘查中，為了解決不同的地質(zhì)問題，常采用不同的裝置。同的裝置。 目前，我國常用的電阻率裝置類型有電剖面法、中間目前，我國常用的電阻率裝置類型有電剖面法、中間梯度法和電測深法。梯度法和電測

18、深法。 電阻率剖面法簡稱為電剖面法。它包括許多分支裝置：電阻率剖面法簡稱為電剖面法。它包括許多分支裝置：二極裝置、三極裝置、聯(lián)合剖面裝置二極裝置、三極裝置、聯(lián)合剖面裝置 對稱四極裝置和對稱四極裝置和偶極裝置等。偶極裝置等。第一節(jié)第一節(jié) 電阻率法電阻率法三、電剖面法三、電剖面法裝置特點：各電極間距離保持不變，使整個或部分裝置沿裝置特點：各電極間距離保持不變，使整個或部分裝置沿著測線移動，逐點測量視電阻率的值。所得到的著測線移動，逐點測量視電阻率的值。所得到的s曲曲線是反映測線下某一深度范圍內(nèi)不同電性物質(zhì)沿水平線是反映測線下某一深度范圍內(nèi)不同電性物質(zhì)沿水平方向的分布情況。方向的分布情況。電阻率法電

19、阻率法聯(lián)合剖面法聯(lián)合剖面法中間梯度法中間梯度法對稱剖面法對稱剖面法分類：分類：偶極剖面法偶極剖面法（一聯(lián)合剖面法（一聯(lián)合剖面法1、裝置特點及 s 公式ABCMNO(I)(-I)AO=BO MO=NO OC 5AO在測量時，在測量時，C極固定不動，極固定不動，A、M、N、B間保持距離不變，四個間保持距離不變，四個極沿測線同時移動，逐點進行測量，測點為極沿測線同時移動，逐點進行測量，測點為M、N的中點的中點O。每。每個點測量兩次，得兩個個點測量兩次，得兩個s值值)()(MNBIUkAMNIUkBBMNBBsAAMNAAsMNANAMkkBA2由于由于C極為無窮遠極，它在極為無窮遠極，它在M、N處產(chǎn)

20、生的電位很小，故可忽略處產(chǎn)生的電位很小，故可忽略不計，因此，聯(lián)合剖面法的電場可視為一個不計，因此，聯(lián)合剖面法的電場可視為一個“點電源的電場。點電源的電場。2、聯(lián)合剖面法、聯(lián)合剖面法 s 曲線特征分析曲線特征分析 討論直立低阻薄脈上聯(lián)合剖面法s 曲線特征：MNMNsjj0由圖可見：由圖可見： 在直立良導(dǎo)薄脈頂部上方，在直立良導(dǎo)薄脈頂部上方， sA與與sB相交，且交點相交，且交點s sB相交相交,交點右側(cè)交點右側(cè) sAsB，此交點稱為聯(lián)合剖面法的，此交點稱為聯(lián)合剖面法的“正交點正交點”（或低阻交點）；（或低阻交點）； sA與與sB相交曲線對稱，交點兩側(cè)，相交曲線對稱，交點兩側(cè)，兩條曲線明顯張開。兩

21、條曲線明顯張開。2 sA，交點右側(cè)，交點右側(cè)sBA B 該裝置稱為該裝置稱為“復(fù)合對稱四極剖面法復(fù)合對稱四極剖面法”。 利用該裝置可以了解同一剖面上兩種深度范圍內(nèi)導(dǎo)電性利用該裝置可以了解同一剖面上兩種深度范圍內(nèi)導(dǎo)電性有差異的地質(zhì)體的分布情況。有差異的地質(zhì)體的分布情況。 根據(jù)場的疊加原理，易證明對稱剖面法的根據(jù)場的疊加原理，易證明對稱剖面法的 為聯(lián)合剖面法為聯(lián)合剖面法兩個視電阻率（兩個視電阻率（ 和和 ）值的平均值，即：）值的平均值，即： )(21BsAsABsAsBsABs對稱剖面法與中間梯度法都屬于兩個異性點電源的場，對稱剖面法與中間梯度法都屬于兩個異性點電源的場，測量電極都為于剖面的中部，

22、屬均勻場，測量電極都為于剖面的中部，屬均勻場，s 異常曲線的特點異常曲線的特點與中間梯度法類似。但與中間梯度法類似。但s曲線比中間梯度的曲線比中間梯度的s曲線復(fù)雜、生曲線復(fù)雜、生產(chǎn)效率低些。產(chǎn)效率低些。 因此，一般能用中間梯度法解決的問題，就不用對稱四極因此，一般能用中間梯度法解決的問題，就不用對稱四極剖面法。剖面法。 從場的特點看： 由圖可見：顯然低阻薄脈上的對稱剖面法由圖可見：顯然低阻薄脈上的對稱剖面法s異常不如聯(lián)合剖面異常不如聯(lián)合剖面法的異常反映明顯。因此，一般不用對稱四極剖面法尋找低阻的法的異常反映明顯。因此，一般不用對稱四極剖面法尋找低阻的薄脈狀地質(zhì)體。薄脈狀地質(zhì)體。在探測基巖起伏以

23、及地下只有一個電性界面的背斜或向斜構(gòu)造時，往往在不同的地質(zhì)情況下得到類似的對稱四極剖面法s曲線。高阻向斜基巖凹陷）高阻向斜基巖凹陷）低阻背斜基巖隆起）低阻背斜基巖隆起）對稱剖面法的 s 曲線（1判斷基巖相對覆蓋層是高阻還是低阻判斷基巖相對覆蓋層是高阻還是低阻（2根據(jù)大極距曲線形態(tài)勾畫基巖起伏根據(jù)大極距曲線形態(tài)勾畫基巖起伏ABsBAsssBAsABs12211221|AB|=60m|AB|=30m2、對稱四極剖面法的實際應(yīng)用、對稱四極剖面法的實際應(yīng)用 用用“對稱剖面法研究覆蓋層下的基巖起伏向斜或背對稱剖面法研究覆蓋層下的基巖起伏向斜或背斜和對水文、工程地質(zhì)提供有關(guān)疏松層中電性不均勻體的斜和對水文

24、、工程地質(zhì)提供有關(guān)疏松層中電性不均勻體的分布以及疏松層下的地質(zhì)構(gòu)造、劃分接觸帶、尋找厚巖層分布以及疏松層下的地質(zhì)構(gòu)造、劃分接觸帶、尋找厚巖層礦體等。礦體等。應(yīng)用實例應(yīng)用實例例1：用對稱四極剖面法尋找地下古河道 某古河道兩側(cè)以及下部巖石由砂粘土組成，電阻率較低。而古河床中充填的砂卵石則為高阻。第一節(jié)第一節(jié) 電阻率法電阻率法四、電測深法四、電測深法前述的電剖面法是在測量過程中保持前述的電剖面法是在測量過程中保持AB不變，使整個或不變，使整個或部分裝置沿測線移動，逐點觀測，以了解某一深度范圍內(nèi)不同部分裝置沿測線移動，逐點觀測，以了解某一深度范圍內(nèi)不同電性體沿水平方向的分布。電性體沿水平方向的分布。而

25、電測深法是在同一點上逐次擴大供電電極距，使探測而電測深法是在同一點上逐次擴大供電電極距，使探測深度逐漸增大，以此來得到觀測點處沿垂直方向上由淺到深的深度逐漸增大，以此來得到觀測點處沿垂直方向上由淺到深的s變化情況。變化情況。（一電測深法概述（一電測深法概述最佳電極距最佳電極距地下電流沿深度的分布規(guī)律地下電流沿深度的分布規(guī)律BMAMhjjjBMAhjhLIj)(2222/322)(hLLIjh2/hL 1、電測深法的原理、電測深法的原理（1什么是電測深法：什么是電測深法：簡稱電測深，又名電阻率垂向測深。是利用巖礦石的導(dǎo)電性簡稱電測深，又名電阻率垂向測深。是利用巖礦石的導(dǎo)電性差異為基礎(chǔ)，分析電性不

26、同的巖層沿垂向分布情況的一種電差異為基礎(chǔ)，分析電性不同的巖層沿垂向分布情況的一種電阻率方法。阻率方法。（2特點：特點：采用在同一測點上逐次擴大供電極距，使探測深度逐漸加大，采用在同一測點上逐次擴大供電極距，使探測深度逐漸加大，從而得到觀測點處視電阻率從而得到觀測點處視電阻率s沿垂直方向上的變化情況沿垂直方向上的變化情況電測深法主要用于探測水平或傾角不超過電測深法主要用于探測水平或傾角不超過20）產(chǎn)狀的不同）產(chǎn)狀的不同電性層的分布如斷裂帶、含水破碎帶等）電性層的分布如斷裂帶、含水破碎帶等）2、裝置形式及視電阻率公式、裝置形式及視電阻率公式OABMNIUkMNsMNANAMkk隨電極距的逐次擴大而

27、改變。通常采用對稱四級裝置AO=BO; MO=NO3、電測深曲線、電測深曲線視電阻率視電阻率s隨著供電極距隨著供電極距AB/2變化的曲線，稱為電測深曲變化的曲線，稱為電測深曲線。線。電測深曲線的特點：電測深曲線的特點：（1每個電測深點均可以得到一條電測深曲線每個電測深點均可以得到一條電測深曲線（2該曲線通常以該曲線通常以AB/2為橫坐標，以為橫坐標，以s為縱坐標，繪制在模為縱坐標，繪制在模數(shù)為數(shù)為6.25cm的雙對數(shù)坐標紙上。的雙對數(shù)坐標紙上。3、電測深曲線（二電測深曲線的類型（二電測深曲線的類型1、二層斷面的電測深曲線類型、二層斷面的電測深曲線類型（二電測深曲線的類型（二電測深曲線的類型1、

28、二層斷面的電測深曲線類型、二層斷面的電測深曲線類型水平二層斷面與二層電測深曲線水平二層斷面與二層電測深曲線 底層電阻率底層電阻率2的水平二層電測深曲線的水平二層電測深曲線 G型型D型型2、三層斷面的電測深曲線類型、三層斷面的電測深曲線類型H型型A型型K型型Q型型3、四層水平斷面的電測深曲線類型、四層水平斷面的電測深曲線類型H型型A型型K型型Q型型地電斷面的電性層很多例如：大于三層時，每增加一地電斷面的電性層很多例如：大于三層時，每增加一層，則表示電測深曲線類型的字母就增加一個。如層，則表示電測深曲線類型的字母就增加一個。如“五層五層則用則用“三個字母來表示，例如：三個字母來表示，例如：HKH、

29、HKQ等。等。更多的層則以此類推。當為更多的層則以此類推。當為n層時，則電測深曲線類型數(shù)為：層時，則電測深曲線類型數(shù)為：N=2n-1如如n=4, N=8; n=5, N=16 )留意，只要地電斷面中底層的電阻率相當大留意，只要地電斷面中底層的電阻率相當大底底），），則電測深曲線尾部的漸近線總是與橫軸相交成則電測深曲線尾部的漸近線總是與橫軸相交成454、水平多層地電斷面的電測深曲線類型、水平多層地電斷面的電測深曲線類型 四層斷面就是在厚度為無限大的基底層四層斷面就是在厚度為無限大的基底層上面包含厚度有限的三個電性層。顯然，上面包含厚度有限的三個電性層。顯然，在這種情況在這種情況 下，根據(jù)各層電阻

30、率關(guān)系，下，根據(jù)各層電阻率關(guān)系，該斷面類型有八種：該斷面類型有八種： AAAA型型； AKAK型型； HAHA型型； HKHK型型； KQKQ型型； QQQQ型型； KHKH型型； QHQH型型。 不難看出，隨著斷面中層數(shù)不難看出，隨著斷面中層數(shù)n n的增加，斷的增加，斷面的類型數(shù)按面的類型數(shù)按 2 2成比例增加。成比例增加。 實際上，在建立所有電法勘查的理論基實際上，在建立所有電法勘查的理論基礎(chǔ)時，都利用上面描述的水平均勻?qū)訝畹A(chǔ)時，都利用上面描述的水平均勻?qū)訝顢嗝婺Ｐ汀嗝婺Ｐ汀?但但 是，實際的大地地電斷面電阻率是，實際的大地地電斷面電阻率 的分布特點往往呈橫向的分布特點往往呈橫向( (程

31、度程度) )不均勻性。不均勻性。把電阻率水把電阻率水 平分布不均勻的地電斷面模平分布不均勻的地電斷面模型分為兩種類型：二維模型和三維模型。型分為兩種類型：二維模型和三維模型。 大地電阻率是橫坐標大地電阻率是橫坐標x x和縱坐標和縱坐標z z 的函數(shù)，的函數(shù)，而與橫坐標而與橫坐標y y無關(guān)。無關(guān)。 實際上，在有限延伸地電構(gòu)造的地區(qū)二實際上，在有限延伸地電構(gòu)造的地區(qū)二維地電斷面是常遇到的。在此類地區(qū)，維地電斷面是常遇到的。在此類地區(qū)，在構(gòu)造走向軸線方向上在構(gòu)造走向軸線方向上( (我們使我們使y y軸與走軸與走向重合向重合) )巖石性質(zhì)變化不大，其主要變化巖石性質(zhì)變化不大，其主要變化是發(fā)生在垂直走向

32、是發(fā)生在垂直走向(x(x軸軸) )和深度和深度(z(z軸軸) ) 地電斷面的三維模型描述的是在電法勘地電斷面的三維模型描述的是在電法勘查工作中遇到的最普遍的地質(zhì)情況，無查工作中遇到的最普遍的地質(zhì)情況，無明顯走向的地明顯走向的地 質(zhì)體均屬此種模型。質(zhì)體均屬此種模型。 在此指出，三維構(gòu)造上電磁資料解釋是最在此指出，三維構(gòu)造上電磁資料解釋是最復(fù)雜同時又是目前電法勘查中復(fù)雜同時又是目前電法勘查中 研究的最研究的最少的問題之一。少的問題之一。 ( (二二) )視電阻率的概念及電阻率法的實質(zhì)視電阻率的概念及電阻率法的實質(zhì) 1 1、均勻大地電阻率的測定、均勻大地電阻率的測定 在地表水平、地下半空間被導(dǎo)電性均

33、勻、在地表水平、地下半空間被導(dǎo)電性均勻、各向同性的巖石所充滿的特定條件下，若各向同性的巖石所充滿的特定條件下，若通過地面通過地面 的點電流源的點電流源A(+)A(+)和和B(-)B(-)向地向地下供入電流強度下供入電流強度I I時，根據(jù)點源電場的時，根據(jù)點源電場的基本公式，很容易寫出地面任意兩點基本公式，很容易寫出地面任意兩點M M和和N N處的電位處的電位（三電測深的工作方法及資料整理（三電測深的工作方法及資料整理1、在實際工作中，、在實際工作中，AB逐漸增大，會使逐漸增大，會使M、N間的電位差逐漸間的電位差逐漸減小，為了取得可靠的電位差，減小，為了取得可靠的電位差，MN也應(yīng)按一定的比例關(guān)也

34、應(yīng)按一定的比例關(guān)系增大。系增大。2、電測深、電測深s曲線繪制在模數(shù)為曲線繪制在模數(shù)為6.25cm的雙對數(shù)坐標紙。橫坐的雙對數(shù)坐標紙。橫坐標為標為AB/2，縱坐標為，縱坐標為s3、井旁電測深曲線：從已知區(qū)推廣到未知區(qū)、井旁電測深曲線：從已知區(qū)推廣到未知區(qū)4、十字測深：了解地層橫向上的變化情況、十字測深：了解地層橫向上的變化情況 在模數(shù)為在模數(shù)為6.25cm的雙對數(shù)坐標紙上，以的雙對數(shù)坐標紙上，以AB/2為橫坐標、以為橫坐標、以s為為縱坐標，將同一測點上不同縱坐標，將同一測點上不同AB極距所對應(yīng)的極距所對應(yīng)的s標上并連成曲線，標上并連成曲線，就構(gòu)成了一條電測深實測曲線。見下圖。就構(gòu)成了一條電測深實

35、測曲線。見下圖。（四電測深資料的解釋（四電測深資料的解釋解釋分為：定性與定量解釋。1、定性解釋、定性解釋目的：通過定性解釋可以了解工作的區(qū)的地電斷面的類型及變化情況。（1單獨一條電測深曲線的解釋：單獨一條電測深曲線的解釋：電性層的數(shù)目；各層電阻率的相對大??；估計第一層和底層的電阻率值。（2面積性電測深資料的定性解釋面積性電測深資料的定性解釋需要繪制各種圖件，以此來反映測區(qū)內(nèi)不同電性層的分布及變化情況，從而了解工區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造或電性層的形態(tài)。電測深法圖件分類：（1視電阻率斷面圖剖面和平面等值線圖）（2電測深曲線類型圖分為剖面上和平面上）注意曲線類型的變化，一般反映了電性層的變化，如構(gòu)造接觸帶、地層

36、尖滅、基底起伏等。（3等AB/2視電阻率剖面圖（4等AB/2視電阻率平面等值線圖（5縱向電導(dǎo)剖面圖（6縱向電導(dǎo)平面等值線圖（7不同極距s剖面圖相當于復(fù)合對稱四級電阻率法）電測深曲線類型圖視電阻率斷面等值線圖視電阻率斷面等值線圖AB / 2測深點測深點AB / 2AB / 2以三層地電斷面為例，來闡明縱向電導(dǎo)的含義。以三層地電斷面為例，來闡明縱向電導(dǎo)的含義。設(shè)第一層的電阻率為1、厚度為h1，第二層為2、h2，當?shù)谌龑与娮杪?3 時，則電流線分布下圖a所示。在測點附近取長、寬各為1米、厚度H=h1+ h2 的體積單元。見圖b）。由于電流平行層面流動，故1層和2層呈并聯(lián)關(guān)系。21111RRR按照關(guān)系

37、 知： SLR222111hRhR令22111,1,1RGRGRGG稱為總縱向電導(dǎo)，G1、G2分別為第一、二層的縱向電導(dǎo)，有：221121hhGGG同理，對于n 的n層地電斷面，有現(xiàn)在把第一層至第n-1層視為統(tǒng)一的電性層，其厚度為H，縱向電阻率為L，則有1111niiiniihGGLLniiniLiHhhG1111總縱向電導(dǎo)的實質(zhì)上表示的是電流水平地流過頂面為1m、高度為Hm的方柱體側(cè)面時，該柱體的電導(dǎo)。G的單位為 S西門子），1S=1/1/歐姆）。 由由 G=H/L式可見，若工區(qū)內(nèi)式可見，若工區(qū)內(nèi)L值基本穩(wěn)定，則值基本穩(wěn)定，則G與基底埋與基底埋深深H成正比。成正比。AB / 211s5210

38、10GG 可根據(jù)各測深點的電測深曲線見可根據(jù)各測深點的電測深曲線見右圖求得。由右圖求得。由G值可繪出值可繪出G剖面圖剖面圖或或G等值線平面圖。等值線平面圖。G值小，說明基值小，說明基底埋藏深度?。环粗?，說明基底埋藏底埋藏深度小；反之，說明基底埋藏深度大。從而可清楚地顯示出高阻基深度大。從而可清楚地顯示出高阻基底的起伏情況。見下圖。底的起伏情況。見下圖。縱向電導(dǎo)平面等值線圖縱向電導(dǎo)平面等值線圖2、定量解釋（1量板法（2計算機自動解釋法（3圖解法（四電測深資料的解釋（四電測深資料的解釋用二層量板解釋二層電測深曲線用二層量板解釋二層電測深曲線二層曲線的形狀決定于二層曲線的形狀決定于2/ 1 ，位置決

39、，位置決定于第一層特征點定于第一層特征點h1, 1）。）。 用二層量板和三層量板解釋三層曲線用二層量板和三層量板解釋三層曲線（a用二層量板解釋三層曲線首支；（用二層量板解釋三層曲線首支；（b用三層量板解釋曲線尾支用三層量板解釋曲線尾支 應(yīng)用條件： 地層應(yīng)基本水平地層傾角小于20）； 各層間有較明顯的電阻率差異； 地形起伏不大。（五電測深法的應(yīng)用（五電測深法的應(yīng)用第二節(jié)第二節(jié) 充電法和自然電場法充電法和自然電場法一、充電法一、充電法什么是充電法：什么是充電法：對地面上、坑道內(nèi)或者鉆孔中已經(jīng)揭露的良導(dǎo)體直接充電，對地面上、坑道內(nèi)或者鉆孔中已經(jīng)揭露的良導(dǎo)體直接充電，以解決某些地質(zhì)問題的一種電法勘探方

40、法。以解決某些地質(zhì)問題的一種電法勘探方法。充電法的提出：充電法的提出：詳查及勘探階段，良導(dǎo)性地質(zhì)體有露頭但不知道其分布情況，詳查及勘探階段，良導(dǎo)性地質(zhì)體有露頭但不知道其分布情況，如礦體是否相連；礦體走向、產(chǎn)狀；盲礦；地下水流速、流向；如礦體是否相連；礦體走向、產(chǎn)狀；盲礦；地下水流速、流向；滑坡滑坡（一充電法的基本原理（一充電法的基本原理 對鉆井、坑道等人工揭露或?qū)︺@井、坑道等人工揭露或天然露頭的良導(dǎo)體上接一供天然露頭的良導(dǎo)體上接一供電電極電電極A），另一供電電），另一供電電極極B置于離充電體很遠置于離充電體很遠的地方稱為無窮遠極），的地方稱為無窮遠極），對充電體進行充電。進而查對充電體進行充電

41、。進而查明充電體的空間分布形態(tài)、明充電體的空間分布形態(tài)、產(chǎn)狀及延伸。產(chǎn)狀及延伸。1、理想條件下即、理想條件下即0 =0或或0 )，將不產(chǎn)生電位降，電位，將不產(chǎn)生電位降，電位在導(dǎo)體內(nèi)及表面處處相等，故導(dǎo)體為一個在導(dǎo)體內(nèi)及表面處處相等，故導(dǎo)體為一個“等位體等位體”，其表面，其表面為為“等電位面等電位面”。v在充電體表面附近，電位面的形狀與充電體的形狀一致。遠離充電在充電體表面附近，電位面的形狀與充電體的形狀一致。遠離充電體，等位面趨于圓形。體，等位面趨于圓形。v電位電位V為對稱曲線；電位梯度為對稱曲線；電位梯度V /X為反對稱曲線，即在充電體頂為反對稱曲線，即在充電體頂部中心，電位梯度為零，其正、

42、負極值對應(yīng)于充電體邊緣部分。部中心，電位梯度為零，其正、負極值對應(yīng)于充電體邊緣部分。電位曲線的極大點與電位梯度的零電位曲線的極大點與電位梯度的零值點均向傾斜方向位移。電位曲線值點均向傾斜方向位移。電位曲線在傾斜一邊曲線平緩，在傾斜相反在傾斜一邊曲線平緩，在傾斜相反方向曲線較陡；電位梯度曲線在傾方向曲線較陡；電位梯度曲線在傾斜一邊曲線平緩，梯度絕對值??；斜一邊曲線平緩，梯度絕對值?。辉趦A斜相反方向曲線陡，梯度絕對在傾斜相反方向曲線陡，梯度絕對值大。值大。2、脈狀體傾斜時，電位曲線及電位梯度曲線均不對稱、脈狀體傾斜時，電位曲線及電位梯度曲線均不對稱3、自然界中，導(dǎo)體都不是等位體即、自然界中，導(dǎo)體都

43、不是等位體即0 0），對其充電后，），對其充電后，充電體上各點的電位并非都相等。充電體上各點的電位并非都相等。（1當充電點位于不等位體邊緣時，電位及電位梯度曲線都不對稱；當充電點位于不等位體邊緣時，電位及電位梯度曲線都不對稱；（2當充電點位于不等位體的中心時，電位及電位梯度曲線均成對稱分布當充電點位于不等位體的中心時，電位及電位梯度曲線均成對稱分布很難與等位體區(qū)分開來）很難與等位體區(qū)分開來） 因此，在解釋中，必須充分考慮到：因此，在解釋中，必須充分考慮到： 充電導(dǎo)體自身的電阻率是否滿足理想導(dǎo)體的條件）充電導(dǎo)體自身的電阻率是否滿足理想導(dǎo)體的條件） 充電體與圍巖電阻率差異是否滿足充電體與圍巖電阻率

44、差異是否滿足0 圍圍 ）；）； 充電點的位置。充電點的位置。（二充電法的裝備及工作方法（二充電法的裝備及工作方法1、配備與電阻率法相同與電阻率法相同2、工作方法（1） 電位觀測法：電位觀測法：N極置極置于距充電體足夠遠的某一固于距充電體足夠遠的某一固定基點上。定基點上。M極沿測線逐點極沿測線逐點移動，觀測各測點相對于固移動，觀測各測點相對于固定基點的電位差，即為該點定基點的電位差，即為該點的電位值的電位值V。（2電位梯度觀測法：電位梯度觀測法：MN置于同一測線上，保持相對位置置于同一測線上，保持相對位置和間距不變，沿測線逐點移動，計算電位梯度和間距不變，沿測線逐點移動，計算電位梯度v /x =

45、 vMN /MN充電法電位梯度法觀測布置圖充電法電位梯度法觀測布置圖 將充電法的測量結(jié)果繪制成如下圖件：將充電法的測量結(jié)果繪制成如下圖件：1、電位剖面圖、電位剖面圖2、電位剖面平面圖、電位剖面平面圖3、電位平面等值線圖、電位平面等值線圖4、電位梯度剖面圖、電位梯度剖面圖5、電位梯度剖面平面圖、電位梯度剖面平面圖6、電位梯度平面等值線圖。、電位梯度平面等值線圖。（三充電法資料的解釋（三充電法資料的解釋根據(jù)等電位線的形狀及密集帶，可判定充電體在地面上投影根據(jù)等電位線的形狀及密集帶，可判定充電體在地面上投影的形狀和走向，并初步圈定其邊界；的形狀和走向，并初步圈定其邊界；根據(jù)剖面電位曲線：利用其極值點

46、推斷充電體的頂部位置；利用其拐點推斷充利用其極值點推斷充電體的頂部位置；利用其拐點推斷充電體的邊界位置；利用其對稱性推斷充電體的傾向。電體的邊界位置；利用其對稱性推斷充電體的傾向。根據(jù)電位梯度曲線：利用曲線零值點推斷充電體的頂部位置；根據(jù)正、負極值利用曲線零值點推斷充電體的頂部位置；根據(jù)正、負極值點的位置確定充電體的邊界位置；若梯度曲線不對稱，則點的位置確定充電體的邊界位置；若梯度曲線不對稱，則充電體向極值的絕對值小、且曲線緩的一側(cè)傾斜。充電體向極值的絕對值小、且曲線緩的一側(cè)傾斜。（四充電法的應(yīng)用（四充電法的應(yīng)用1、應(yīng)用的條件 探測對象應(yīng)為良導(dǎo)體探測對象應(yīng)為良導(dǎo)體 探測對象至少有一點出露。探測

47、對象至少有一點出露。 探測對象不能埋藏太深，且有一定的規(guī)模。探測對象不能埋藏太深，且有一定的規(guī)模。 圈定礦體的范圍及傾向；圈定礦體的范圍及傾向； 解決相鄰兩露頭的礦體在深部是否相連的問題；解決相鄰兩露頭的礦體在深部是否相連的問題； 在已知礦體附近找盲礦體；在已知礦體附近找盲礦體； 在追蹤地下金屬管線；在追蹤地下金屬管線；2、運用充電法應(yīng)用實例：判斷礦體是否相連充電法應(yīng)用實例：判斷礦體是否相連相鄰不相連導(dǎo)電礦脈上的相鄰不相連導(dǎo)電礦脈上的電位梯度異常曲線電位梯度異常曲線兩個相鄰且相連導(dǎo)電礦脈上的兩個相鄰且相連導(dǎo)電礦脈上的電位梯度異常曲線電位梯度異常曲線充電法判斷相鄰兩露頭充電法判斷相鄰兩露頭礦體是

48、否相連礦體是否相連充電法電位平面等值線充電法電位平面等值線圖判斷礦體傾向圖判斷礦體傾向硫化銅鎳礦體上充電法硫化銅鎳礦體上充電法第二節(jié)第二節(jié) 充電法和自然電場法充電法和自然電場法 二、自然電場法自然條件下，無需向地下供電，通過一定的裝置形式，地自然條件下，無需向地下供電，通過一定的裝置形式，地面兩點間通常也能觀測到一定大小的電位差，這表明地下面兩點間通常也能觀測到一定大小的電位差，這表明地下存在存在“天然電流場天然電流場”簡稱簡稱“自然電場自然電場”。自然電場法自然電場法通過研究自然電場在地面的分布規(guī)律來解通過研究自然電場在地面的分布規(guī)律來解決地質(zhì)問題的一種電法勘探方法。決地質(zhì)問題的一種電法勘探

49、方法。常見的自然電場有兩類：呈區(qū)域性分布的不穩(wěn)定的電場呈區(qū)域性分布的不穩(wěn)定的電場大地電磁場大地電磁場與地殼表層構(gòu)造有關(guān)）；與地殼表層構(gòu)造有關(guān)）；呈局部性分布的穩(wěn)定的電場與地下某些金呈局部性分布的穩(wěn)定的電場與地下某些金屬礦、非金屬礦或地下水運動有關(guān)）。屬礦、非金屬礦或地下水運動有關(guān)）。（一自然電場的成因（一自然電場的成因1、電子導(dǎo)體與圍巖溶液間的電化學(xué)作用、電子導(dǎo)體與圍巖溶液間的電化學(xué)作用當電子導(dǎo)體與溶液接觸時，金屬上的負電荷吸引溶液中的正離子，使之分布于界面附近，形成雙電層。水溶液導(dǎo)體+-若導(dǎo)體和溶液都是均勻的，則雙電層不產(chǎn)生外電場。當導(dǎo)體或溶液不均勻時，雙電層呈不均勻分布，產(chǎn)生極化，并在導(dǎo)體

50、內(nèi)、外產(chǎn)生電場，引起自然電流。（一自然電場的成因（一自然電場的成因1、電子導(dǎo)體與圍巖溶液間的電化學(xué)作用、電子導(dǎo)體與圍巖溶液間的電化學(xué)作用潛水面附近的良導(dǎo)體：潛水面上方的氧化環(huán)境潛水面附近的良導(dǎo)體：潛水面上方的氧化環(huán)境和潛水面下方的還原環(huán)境，使良導(dǎo)體處于極化和潛水面下方的還原環(huán)境，使良導(dǎo)體處于極化狀態(tài)，表面雙電層不均勻分布，形成自然電場狀態(tài)，表面雙電層不均勻分布，形成自然電場（一自然電場的成因（一自然電場的成因2、巖石中地下水運移的電動效應(yīng)過濾電場）、巖石中地下水運移的電動效應(yīng)過濾電場）由于巖石顆粒對水溶液中負離子有吸附作用，巖石顆粒與溶液間形由于巖石顆粒對水溶液中負離子有吸附作用，巖石顆粒與溶

51、液間形成雙電層。當?shù)叵滤o止時，整個系統(tǒng)呈電性平衡，不產(chǎn)生外電場。成雙電層。當?shù)叵滤o止時，整個系統(tǒng)呈電性平衡，不產(chǎn)生外電場。地下水流動時，帶走溶液中的部分正離子，水流上游有多余的地下水流動時，帶走溶液中的部分正離子，水流上游有多余的“負負離子離子”，而在水流的下游有多余的，而在水流的下游有多余的“正離子正離子”，形成極化，從而形，形成極化，從而形成自然電場成自然電場.。.。+-.。.。+-+ 裂隙滲透電場 上升泉電場 山地電場+-+-地下水補給河水 河水補給地下水V00000+VVVV-（一自然電場的成因（一自然電場的成因3、巖石中不同濃度溶液離子的擴散作用、巖石中不同濃度溶液離子的擴散作用

52、低高+ +-Cl-Na+當兩種濃度不同的溶液相互接觸時，會產(chǎn)生擴散現(xiàn)象。帶當兩種濃度不同的溶液相互接觸時，會產(chǎn)生擴散現(xiàn)象。帶電離子由濃度高的溶液向濃度低的溶液里擴散。但正、負電離子由濃度高的溶液向濃度低的溶液里擴散。但正、負離子的擴散速度不同，使兩種不同離子濃度的溶液分界面離子的擴散速度不同，使兩種不同離子濃度的溶液分界面上分別含有過量的正離子或負離子，形成電位差。這種由上分別含有過量的正離子或負離子，形成電位差。這種由擴散作用引起的自然電場稱為擴散電場。擴散作用引起的自然電場稱為擴散電場。（二自然電場法的裝備及工作方法（二自然電場法的裝備及工作方法 裝備特點： 工作方法： 與充電法相同， “

53、電位觀測法和“電位梯度觀測法”。不需要電源和供電電極不需要電源和供電電極測量電極不用銅棒，而是測量電極不用銅棒，而是“不不極化電極極化電極” 。避免電極的極化作。避免電極的極化作用以及兩電極間自身產(chǎn)生的電位用以及兩電極間自身產(chǎn)生的電位差差將觀測結(jié)果繪制成電位剖面圖、電位剖面平面圖、電位平面等值線圖。電位法觀測自然電場的工作布置圖電位法觀測自然電場的工作布置圖（三自然電場法資料解釋（三自然電場法資料解釋其定性解釋方法與中間梯度曲線的解釋類似。其定性解釋方法與中間梯度曲線的解釋類似。自然電位曲線在礦體的頂部為負極小值。對于傾斜的板狀自然電位曲線在礦體的頂部為負極小值。對于傾斜的板狀體或脈狀體或傾斜

54、極化等軸狀體，其自然電位曲線呈不對體或脈狀體或傾斜極化等軸狀體，其自然電位曲線呈不對稱，在導(dǎo)體傾斜方向或極化軸傾斜方向上曲線陡，且出現(xiàn)稱，在導(dǎo)體傾斜方向或極化軸傾斜方向上曲線陡，且出現(xiàn)很小的正值。很小的正值。+- -+ + +-1、尋找金屬硫化物礦床銅礦、黃鐵礦）、石墨和無煙煤；123456782、在水文地質(zhì)和工程地質(zhì)方面的應(yīng)用 確定地下水與河水間的補給關(guān)系 確定地下水的流向過濾電場的方向與地下水流向有關(guān)） 確定水庫、堤壩的漏水點位置） 尋找含水破碎帶或確定斷層位置（四自然電場法的應(yīng)用（四自然電場法的應(yīng)用我國黃河某段附近自然電場法實測結(jié)果我國黃河某段附近自然電場法實測結(jié)果“8字形電位曲線字形電

55、位曲線長軸方向指示了該長軸方向指示了該區(qū)地下水流的總方區(qū)地下水流的總方向為北東向。地下向為北東向。地下潛水補給黃河。潛水補給黃河。第三節(jié)第三節(jié) 激發(fā)極化法激發(fā)極化法什么是激發(fā)極化法？什么是激發(fā)極化法？激發(fā)極化法，簡稱激電法，是以地下巖、礦石在人工電場作激發(fā)極化法，簡稱激電法，是以地下巖、礦石在人工電場作用下發(fā)生的物理和電化學(xué)效應(yīng)激發(fā)極化效應(yīng)差異為基礎(chǔ)用下發(fā)生的物理和電化學(xué)效應(yīng)激發(fā)極化效應(yīng)差異為基礎(chǔ) 的一種電法勘探方法。的一種電法勘探方法。激發(fā)極化分類：激發(fā)極化分類：（1直流電直流電直流時間域激發(fā)極化法直流時間域激發(fā)極化法（2低頻交流電低頻交流電交流頻率域激發(fā)極化法交流頻率域激發(fā)極化法與其它電法

56、勘探方法相比：與其它電法勘探方法相比：激發(fā)極化法激發(fā)極化法IP的優(yōu)點：的優(yōu)點： 能尋找浸染狀礦體。能尋找浸染狀礦體。 能區(qū)分電子導(dǎo)體和離子導(dǎo)體產(chǎn)生的異常。能區(qū)分電子導(dǎo)體和離子導(dǎo)體產(chǎn)生的異常。 地形起伏不會產(chǎn)生假異常。地形起伏不會產(chǎn)生假異常。 激發(fā)極化法激發(fā)極化法IP的缺點：的缺點： 礦化黃鐵礦化、石墨化的巖層巖層產(chǎn)生強激電異常礦化黃鐵礦化、石墨化的巖層巖層產(chǎn)生強激電異常 電磁藕合干擾給交流激電法資料的解釋帶來困難。電磁藕合干擾給交流激電法資料的解釋帶來困難。ABMNEK巖礦石的激發(fā)極化現(xiàn)象巖礦石的激發(fā)極化現(xiàn)象供電時，地下電場隨時間增長的過程稱為充電過程，供電時，地下電場隨時間增長的過程稱為充電

57、過程，斷電后，電場隨時間衰減的過程稱為放電過程。斷電后，電場隨時間衰減的過程稱為放電過程。這種在充、放電過程中，由于電化學(xué)作用產(chǎn)生隨時間這種在充、放電過程中，由于電化學(xué)作用產(chǎn)生隨時間變化的附加電場的現(xiàn)象變化的附加電場的現(xiàn)象稱為稱為“激發(fā)極化效應(yīng)激發(fā)極化效應(yīng)”。一、激發(fā)極化法的理論基礎(chǔ)一、激發(fā)極化法的理論基礎(chǔ)（一巖礦石激發(fā)極化效應(yīng)的成因（一巖礦石激發(fā)極化效應(yīng)的成因 1、電子導(dǎo)體激發(fā)極化效應(yīng)的成因、電子導(dǎo)體激發(fā)極化效應(yīng)的成因（a） 導(dǎo)體表面為均勻雙電層，在周圍不形成電場；導(dǎo)體表面為均勻雙電層，在周圍不形成電場；（b當有電流流過上述電子導(dǎo)體當有電流流過上述電子導(dǎo)體溶液系統(tǒng)時，導(dǎo)體內(nèi)溶液系統(tǒng)時，導(dǎo)體內(nèi)

58、部的電荷將重新分布，自然雙電層發(fā)生變化，導(dǎo)體部的電荷將重新分布，自然雙電層發(fā)生變化，導(dǎo)體受到極化作用，為充電過程受到極化作用，為充電過程 ；（c斷去供電電流，為放電過程斷去供電電流，為放電過程（一巖礦石激發(fā)極化效應(yīng)的成因（一巖礦石激發(fā)極化效應(yīng)的成因 1、電子導(dǎo)體激發(fā)極化效應(yīng)的成因、電子導(dǎo)體激發(fā)極化效應(yīng)的成因在外電場作用下，“致密塊狀的電子導(dǎo)體與溶液接觸時，其激發(fā)極化效應(yīng)產(chǎn)生在導(dǎo)體與溶液的接觸面上稱為“面極化”；I-+ + + + + + + + + + +-對于“浸染狀的電子導(dǎo)體或礦化巖石與溶液接觸時，其激發(fā)極化效應(yīng)產(chǎn)生在每一個電子導(dǎo)體顆粒與溶液的接觸面上稱為“體極化”。I- -+ + + +

59、 + + + + + + + + + + +-盡管每個小顆粒與圍巖的接觸面很小，但它們的接觸面盡管每個小顆粒與圍巖的接觸面很小，但它們的接觸面積的總和卻相當大。所以，盡管浸染狀礦體與圍巖的電積的總和卻相當大。所以，盡管浸染狀礦體與圍巖的電阻率差異很小，仍然可產(chǎn)生明顯的激發(fā)極化效應(yīng)。阻率差異很小，仍然可產(chǎn)生明顯的激發(fā)極化效應(yīng)。（一巖礦石激發(fā)極化效應(yīng)的成因（一巖礦石激發(fā)極化效應(yīng)的成因 2、離子導(dǎo)體激發(fā)極化效應(yīng)的成因、離子導(dǎo)體激發(fā)極化效應(yīng)的成因“薄膜極化假說薄膜極化假說（a未加電場前的孔隙通道；未加電場前的孔隙通道；（c加電場后的孔隙通道加電場后的孔隙通道1離子堆積帶，離子堆積帶，2離子不足帶離子不

60、足帶薄膜極化電場薄膜極化電場(a)未加電場前的孔隙通道；未加電場前的孔隙通道；(b)加電場后的孔隙通道加電場后的孔隙通道1離子堆積帶；離子堆積帶；2離子不足帶離子不足帶（二巖、礦石激發(fā)極化的時間及極化率（二巖、礦石激發(fā)極化的時間及極化率%100)()(),(2TVtVtT在直流激發(fā)極化法中，用極化率來表示巖、礦石的激發(fā)極化特性，即（三巖、礦石激發(fā)極化的頻率特性及頻散率（三巖、礦石激發(fā)極化的頻率特性及頻散率在交流激發(fā)極化法中，用頻散率P來表示巖、礦石的激發(fā)極化特性，即%100221fffVVVP（三激發(fā)極化法測定的參數(shù)（三激發(fā)極化法測定的參數(shù)1、極化率、極化率和頻散率和頻散率P%100)()()