2023年電法勘探實驗報告

中南大學(xué)

地電場與電法勘探實驗報告

姓名：白冬鑫

學(xué)號：

專業(yè)：地球信息科學(xué)與技術(shù)

班級：1202班

指導(dǎo)老師：嚴(yán)家斌龔安棟

一、實驗名稱............................................................1

二、實驗儀器............................................................1

三、實驗內(nèi)容............................................................1

四、實驗?zāi)康?...........................................................1

五、實驗原理............................................................1

①中梯裝置：............................................................1

②偶極偶極：............................................................2

③對稱四極：............................................................2

④聯(lián)合剖面：............................................................3

六、實驗環(huán)節(jié)............................................................4

（一）DDC-5電子自動補償儀............................................4

（二）雙頻激電儀.......................................................5

1.接受機的連接與操作：............................................5

2.測量過程.........................................................5

3.測量完畢后的關(guān)機過程............................................6

七、數(shù)據(jù)解決............................................................6

（一）電阻率法..........................................................6

①中梯裝置...........................................................6

②聯(lián)合剖面法........................................................6

③對稱四級...........................................................7

④偶極偶極...........................................................7

（二）極化率法..........................................................8

①中梯裝置...........................................................8

②對稱四級測深......................................................8

八、實驗結(jié)論............................................................9

（一）視電阻率法.......................................................9

（二）視極化率法......................................................10

九、實驗感想...........................................................12

一、實驗名稱

地電場與電法勘探視電阻率法與視極化率實驗

二、實驗儀器

DDC-5電子自動補償儀、雙頻激電儀

三、實驗內(nèi)容

用兩種儀器分別進行中梯、偶極、對稱四極、聯(lián)剖及測深實驗

四、實驗?zāi)康?/p>

①熟悉DDC-5電子自動補償儀和雙頻激電儀的操作環(huán)節(jié)；

②掌握裝置系數(shù)的算法和所得電阻率數(shù)據(jù)的基本分析分析；

③判斷并可以解決實驗當(dāng)中出現(xiàn)的不良數(shù)據(jù)及碰到的問題；

④結(jié)合實驗數(shù)據(jù)及圖像說明每種方法適合何種礦體。

五、實驗原理

以DDC-5電子自動補償儀為例介紹個裝置，雙頻激電儀僅是儀器

不同樣，測量的是視極化率，測量裝置是相同的。

①中梯裝置：

中梯裝置

AMINB

中梯裝置如上圖所示，這種裝置的特點是：供電電極AB的距

離取得很大，且固定不動；測量電極在其中間三分之一地段逐點測量，

或者擴大到1/2AB、2/3AB,甚至全域測量。記錄點取在MN中點。其

表達式為:

其中

K_2.俞麗麗?麗

MN_MN^7N+BM-BN）

②偶極偶極：

這種裝置的特點是供電電極AB和測量電極MN均采用偶極，

并分開有一定距離。由于四個電極都在一條直線上，故又稱軸向偶極。

其2表達式為：

其中

K_2乃加疝西?麗

?！耙患樱ǘ?麗一西?麗）

③對稱四極:

其p.表達式為：

MB-VAUMN

A--一

其中

VAMxAN

KAB"-rr^—

MN

假如AM=MN=NB,則裝置稱為溫納裝置。對稱四極裝置布極特

點：對稱四極剖面法的供電電極距，重要是根據(jù)工作地區(qū)基巖頂板的

平均埋藏深度或疏松覆蓋層的平均厚度來擬定。為了在同一條剖面上

研究兩種不同深度上的電性特性，通常采用兩種供電電極距（AB和

A2B2）oA2A1MNB1B2（所謂“復(fù)合對稱四極剖面法”）的電極距與覆蓋層

的平均厚度（H）關(guān)系如下：

44=（2~4）H

4.=（6~I°）H

而測量電極距MN應(yīng)滿足

MN<-AB

3

本次實驗僅使用對稱四極裝置，不涉及復(fù)合對稱四極裝置。對稱

四極裝置通常用于了解基巖起伏，不同巖性接觸面和古河道等?；?/p>

點是曲線形態(tài)簡樸、易辨認(rèn)、異常幅度小，受表土不均勻和地形影響

小、效率高。

@聯(lián)合剖面：

聯(lián)合剖面裝置由兩個對稱的三極裝置聯(lián)合組成，故稱聯(lián)合剖

面裝置。其中電源負(fù)極接到置于“無窮遠(yuǎn)”處的C極，正極可分別接

至A極或B極。其心表達式為:

,=辱苧

其中

AMxAN

K^B=2兀

MN

六、實驗環(huán)節(jié)

(一)DDC-5電子自動補償儀

(Z-1)把觀測體放在水槽中間，水下2-5CM

(Z-2)把供電極AB放入水中，設(shè)立好供電距100CM,并用電線

分別接入儀器A、B接線柱。把MN極放入水中，依照實驗規(guī)定設(shè)立好

極距，并用電線分別接入儀器M、N接線柱。

(Z-3)檢查所有的接線柱是否對的，并把儀器接入高壓12V,

(Z-4)按儀器開關(guān)鍵

(Z-5)按電池鍵，檢查電池電壓，應(yīng)不低于10V

(Z-6)按排列鍵，根據(jù)實驗規(guī)定選擇對的的排列

(Z-7)按極距鍵，顯示AB/2=，用數(shù)字鍵輸入100。按前進鍵顯

示MN/2二？輸入實驗規(guī)定的間距值。按前進鍵顯示X=？(表達第一個

測量的位置，例如中梯重要在中間測量，所以坐標(biāo)原點設(shè)在中間，因

此可從-25或-20開始)。按前進鍵，PROFILE。按前進鍵，顯示K

(z-8)按測量鍵，顯示INJECTION,測量結(jié)果顯示R0=XXXX,

V/I=XXXMV,XXXMA

(Z-9)記錄下測點號和測量的視電阻率，按存儲鍵，顯示存儲

號，第一次輸入1,以后按前進鍵即可。

(Z-10)移動測量極MN至下一個測點。反復(fù)(Z-8)o

(二)雙頻激電儀

1.接受機的連接與操作：

(1)連接供電線和測量電線；

(2)開機，接受機自檢，按“電池”鍵進行供電電池電量檢測。

當(dāng)電壓大于9V時儀器方可正常工作；

(3)接受機外檢。

(4)選擇“裝置”，設(shè)立測量裝置為“中梯裝置”，選擇“極距”

進行測量參數(shù)設(shè)立，按“前進”確認(rèn)參數(shù)設(shè)立；

2.測量過程

(5)將供電極AB分別放置在標(biāo)尺。和100cm處，MN中點放置

在30cm處；

(6)按“極距”按鍵設(shè)立測量時MN的距離參數(shù)；

(7)“校準(zhǔn)”—“測量自檢”“溫度補償”/只在測量第一次

(8)儀器選擇“測量”開始進行測量；

(9)測量穩(wěn)定后，選擇保存(單個或平均)，或重測

(10)將MN中點向右移動2cm,測量

(11)反復(fù)(7)和(10)直至MN中點處在80cm處

(12)反復(fù)上述所有過程，將儀器模式設(shè)立到對稱四極測深法、

聯(lián)合剖面法、偶極偶極法，繼續(xù)測量。

3.測量完畢后的關(guān)機過程

(15)按“關(guān)機”建關(guān)機；

(16)一方面斷開9V激發(fā)電源線；

(17)斷開測量點擊連接線；

(18)整理儀器及附件。

七、數(shù)據(jù)解決

(一)電阻率法

①中梯裝置

中處置低阻板視電阻率曲線

由圖象可知，隨著測量點的右移，視電阻率曲線呈現(xiàn)中間有極小

值，極小值兩側(cè)有極大值形態(tài)。

②聯(lián)合剖面法

低阻版聯(lián)合剖面曲線

pA

PB

③對稱四級

低阻板對稱四級曲線

測量點

④偶極偶極

（二）極化率法

①中梯裝置

T"視極化率

②對稱四級測深

對稱四級測深視極化率曲線

50

八、實驗結(jié)論

1.中間梯度法簡樸方便，結(jié)果可靠，誤差較小。

2.聯(lián)合剖面法易受外界影響，可靠性差。

3.對稱四極法較簡樸，工作量較小，且所得結(jié)果與中間體度法差

別不大，特定極距情況下可作為檢查中間梯度法的方法。

4.“偶極偶極”發(fā)小極距情況下分辨率較高，但工作量巨大。但

是可以真實反映埋藏體的分布情況。大極距情況下分辨率低，只能反

映異常體大體位置。

（―）視電阻率法

1.四種方法都能在繪制的圖像中觀測到明顯的電阻率異常，且對

于同一環(huán)境下的同一低阻異常體（水平薄銅板）的觀測曲線相似（當(dāng)

極距為某一特定值時，聯(lián)合剖面法與對稱四極法的測量曲線理論上會

與中間梯度法趨近）。

2.不同方法的圖像中同時反映出異常體兩端電阻率出現(xiàn)明顯極

大值的情況，這是由于水槽壁對電場分布存在類似于電場內(nèi)高阻體的

影響。為消除其影響，可以運用測量到的背景電場進行修正。

3.中間梯度法，聯(lián)合剖面法與對稱四極法所得圖像基本與低阻異

常體（水平薄銅板）的實際情況相符，可以推測出異常體的范圍和尺

寸，偶極偶極方法只能對異常體做定性分析，四種方法中中間梯度法

最為簡樸高效，偶極偶極法綜合效率偏低，聯(lián)合剖面法與對稱四極法

受極距影響顯著。四種不同的方法都能對水平低阻異常體做出有效觀

測，在實驗中沒有特殊差異。

4.就本次實驗結(jié)果而言，對于水平低阻銅板的中間梯度，對稱四

極以兩種方法的測量結(jié)果基本與課本中范例曲線無異，皆能得到明顯

異常，可用于需找水平良導(dǎo)薄礦脈，運用實驗所得圖像數(shù)據(jù)分別對地

下異常體大小進行估算誤差基本控制在10%以內(nèi)，在特定極距情況下，

各種方法的測量曲線基本吻合，不同原理的幾種方法得到的相同可靠

數(shù)據(jù)足以說明三種方法的合理性與可行性

5.“偶極偶極”在測量高阻體時所得曲線與課本中的理論值相差

不大，且在極距較小的情況下能真實具體的反映高阻體的分布情況，

但工作量巨大。因此適合用于小面積高分辨率任務(wù)的探測。所得結(jié)果

基本可信。

6.聯(lián)合剖面在本次低阻體測量實驗中效果最差，不僅綜合情況

差，并且每條曲線測得的電阻率分布情況也很差。分析也許是由于實

驗裝置的因素導(dǎo)致測量出現(xiàn)錯誤，這表現(xiàn)出該方法容易受外界影響的

特性。因此通過本次實驗我不能擬定該方法在實際工作中是否真正可

靠。

（二）視極化率法

（1）中梯裝置視電阻率分析:

①：點號在9~15號之間，視電