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文檔簡介

1、電阻率法第1頁,共82頁,2022年,5月20日,8點11分,星期五 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“電法”。什么是電法勘探:第2頁,共82頁,2022年,5月20日,8點11分,星期五電法勘探的特點:可用“三多”、“兩廣”來慨括三多:導(dǎo)電性( 或 )電化學(xué)活動性()介電性()導(dǎo)磁性()可利用的物性參數(shù)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)第3頁,共82頁,2022年,5月20日,8點11分,星期五傳導(dǎo)類電法勘探(直流電法)研究穩(wěn)定電流場感

2、應(yīng)類電法勘探(交流電法)研究交變電流場電阻率法充電法自然電場法激發(fā)極化法方法種類多低頻電磁法頻率測深法甚低頻法電磁波法大地電磁法第4頁,共82頁,2022年,5月20日,8點11分,星期五兩廣應(yīng)用空間廣應(yīng)用范圍廣航空地面海洋井中金屬和非金屬礦油氣勘探地質(zhì)填圖水文與工程深部構(gòu)造(地殼、地幔)第5頁,共82頁,2022年,5月20日,8點11分,星期五主要內(nèi)容第一節(jié) 電阻率法 一 電阻率法的理論基礎(chǔ)二 電測剖面法三 電測深法四 高密度電阻率法及應(yīng)用第二節(jié) 充電法與自然電場法第三節(jié) 激發(fā)極化法第四節(jié) 電磁法 第6頁,共82頁,2022年,5月20日,8點11分,星期五第一節(jié) 電阻率法 第7頁,共82

3、頁,2022年,5月20日,8點11分,星期五什么是電阻率法: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)的天然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。第8頁,共82頁,2022年,5月20日,8點11分,星期五 電阻率()單位是歐姆米,記作m。 用電導(dǎo)率表示時,其單位為西門子每米,記作sm。 電導(dǎo)率和電阻率互為倒數(shù),成反比性。 在電法勘探中,用來表征巖、礦石導(dǎo)電性好壞的參數(shù)為電阻率()或電導(dǎo)率(=1/)。從物理學(xué)中已知,當電流垂直流過單位長度、單位截面積的體積時,該體積中物質(zhì)所呈現(xiàn)的電阻值即為該

4、物質(zhì)的電阻率。 計算公式如下:注第9頁,共82頁,2022年,5月20日,8點11分,星期五(一)基本概念1、電阻率基本公式Isl2、電阻率單位SI制中電阻R()長度(m)截面積(m2)電阻率(m)一、電阻率法的理論基礎(chǔ)第10頁,共82頁,2022年,5月20日,8點11分,星期五3、導(dǎo)電機制(1)溶液:帶電離子(2)金屬導(dǎo)體:自由電子,如自然銅、金、銀和石墨,電阻率低(3)半導(dǎo)體:電阻率高于金屬導(dǎo)體,大多數(shù)金屬硫化物,金屬氧化物(4)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,電阻率高第11頁,共82頁,2022年,5月20日,8點11分,星期五(二) 礦物的電阻率

5、金屬 導(dǎo)體半 導(dǎo) 體 固體電解質(zhì) 各種天然金屬均屬于金屬導(dǎo)體較重要的天然金屬有自然金和自然銅,其電阻率值均很低大多數(shù)金屬礦物均屬于半導(dǎo)體 固體礦物按導(dǎo)電機理分為: 絕大多數(shù)造巖礦物(如輝石、 氏石、石英、云母、方解石 )第12頁,共82頁,2022年,5月20日,8點11分,星期五礦物名稱電阻率值礦物名稱電阻率值斑銅礦赤鐵礦磁鐵礦錫石磁黃鐵礦輝銻礦黃銅礦軟錳礦黃鐵礦菱鐵礦方鉛礦鉻鐵礦輝銅礦閃鋅礦輝鉛礦鈦鐵礦常見半導(dǎo)體礦物的電阻率值第13頁,共82頁,2022年,5月20日,8點11分,星期五(三) 巖、礦石的電阻率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

6、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。 巖礦石電阻率,也有類似的情況。其電阻率值除與組成礦石的礦物成分、含量有關(guān)外,更主要地乃由礦物顆粒的結(jié)構(gòu)構(gòu)造所決定。第14頁,共82頁,2022年,5月20日,8點11分,星期五幾種巖石電阻率的分布范圍曲線 火成巖變質(zhì)巖粘土軟頁巖硬頁巖砂砂巖多孔石灰?guī)r致密石灰?guī)r 1 10 102 103 104 105 106第15頁,共82頁,2022年,5月20日,8點11分,星期五4、主要巖礦石電阻率及其變化范圍 細脈狀 第19頁,共82頁,2022年,5月20日,8點11分,星期五(2)巖礦石的孔隙度、濕度孔隙度,含水量,電阻率風

7、化帶、破碎帶,含水量,電阻率(3)水溶液礦化度礦化度,電阻率第20頁,共82頁,2022年,5月20日,8點11分,星期五 地下水及其他天然水的電阻率均較低,通常小于100.M,并且含鹽分越多,電阻率值越低。巖、礦石中所含水分的多少(或濕度大小)對其電阻率值有較大影響。 一般含水量大的巖石電阻率較低,而含水量小或干燥巖石的電阻率較高。巖石含水量的大小,主要決定于巖石本身的孔隙度及當?shù)氐乃牡刭|(zhì)條件。在潛水面以下,巖石孔隙通常被地下水所充滿,此時,巖石的濕度便等于其孔隙度。 第21頁,共82頁,2022年,5月20日,8點11分,星期五幾種常見巖石的空隙度 分類巖石名稱空隙度/分類巖石名稱空隙度

8、/沉積巖土壤20.069.4火成巖玄武巖18.7砂15.063.2安山巖6.0粘土 10.162.9輝長巖0.41.9礫石20.237.7花崗巖0.44.1頁巖1.544.8輝綠巖0.55.1砂巖2.018.4閃長巖0.44.0灰?guī)r0.710正長巖0.92.9變質(zhì)巖結(jié)晶石灰?guī)r0.98.6注:帶有喀斯特溶洞的灰?guī)r空隙度可達n10%片麻巖0.47.5大理巖0.12.1第22頁,共82頁,2022年,5月20日,8點11分,星期五(4)溫度溫度T ,溶解度,離子活性,電阻率結(jié)冰時,電阻率(5)壓力壓力,孔隙度,電阻率超過壓力極限,巖石破碎,電阻率第23頁,共82頁,2022年,5月20日,8點11分

9、,星期五巖石電阻率與溫度的關(guān)系 -40 -20 0 20 40 t/C100101電子導(dǎo)體礦物、礦石的電阻率隨溫度增高而變大離子導(dǎo)電巖石的電阻率隨溫度的增高而變小第24頁,共82頁,2022年,5月20日,8點11分,星期五(6)構(gòu)造層的影響層狀構(gòu)造巖石的電阻率,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1 2 n t第25頁,共82頁,2022年,5月20日,8點11分,星期五 兩種電阻率分別為1和2的薄層巖石交替成層,它們的總厚度分別為h1和h2,則可按電阻并聯(lián)和串聯(lián)的關(guān)系,不難得到沿層理方向和垂直層理方向的電阻率表達式: (1)(2) 為了表征層狀巖石的非各向同性程度

10、和平均的導(dǎo)電性,定義其非各向同性系數(shù)和平均電阻率分別為 第26頁,共82頁,2022年,5月20日,8點11分,星期五綜上所述影響巖、礦石電阻率的因素是多方面的。在金屬礦產(chǎn)普查和勘探中,巖、礦石中良導(dǎo)電礦物的含量及結(jié)構(gòu)是主要影響因素。在水文、工程地質(zhì)調(diào)查和沉積區(qū)構(gòu)造普查、勘探中,巖石的孔隙度、含水飽和度及礦化度等成了決定性因素。在地熱研究、地震地質(zhì)及深部地質(zhì)構(gòu)造研究中,溫度及地應(yīng)力變化卻成了應(yīng)考慮的主要因素。第27頁,共82頁,2022年,5月20日,8點11分,星期五(五) 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,

11、稱這樣的介質(zhì)模型為均勻各向同性半空間。即:地面空氣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)來描述的,其間的關(guān)系為: dv=-Edr , E=j 第28頁,共82頁,2022年,5月20日,8點11分,星期五地面空氣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觀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”P第29頁,共82頁,2022年,5月20日,8點11分,星期五1、一個點電源的電場地面空氣AB Mr設(shè)在地面A點向地

12、下供電,電流強度為I,地下半空間的電阻率為。地下距A為r的點M處的電流密度為:電場強度為:電位為:第30頁,共82頁,2022年,5月20日,8點11分,星期五對上式兩邊積分得:當r,V=0 ,則 C=0 代入上式得2、兩個異性點電源的電場地面空氣0ABMAMBM第31頁,共82頁,2022年,5月20日,8點11分,星期五在任意點M處的,可按場的疊加原理知:-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。在AB的中點,V=0,中點左邊V為正,右邊為負;AB的中點上,E出現(xiàn)極小值。第32頁,共82頁,2022年,5月20日,8點11分,星期

13、五(六) 電阻率公式及視電阻率1、(均勻大地)電阻率公式地面空氣ABMN第33頁,共82頁,2022年,5月20日,8點11分,星期五地面水平,地下為均勻、無限、各向同性介質(zhì)。 ABNM均勻大地則地表任意兩測量電極M和N的 電位U的表達式為: 第34頁,共82頁,2022年,5月20日,8點11分,星期五M、N處的電位為: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:則-第35頁,共82頁,2022年,5月20日,8點11分,星期五令則 均勻大地電阻率公式式中的 k稱為裝置系數(shù)(或布極常數(shù)),單位為“米”。 由于地下為均勻各向同性介質(zhì),故與k、I的值

14、無關(guān)。第36頁,共82頁,2022年,5月20日,8點11分,星期五K值的實際計算 電極形式可多種多樣,但電極的排列形式和電極距一經(jīng)確定,K值便可計算出來。 在實際工作中第37頁,共82頁,2022年,5月20日,8點11分,星期五2、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。(1)非均勻介質(zhì)中的地下電流場 由圖可見: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。第38頁,共82頁,2022年,5月20日,8點11分,星期五(2)視電阻率當?shù)乇聿凰交蛘叩叵码娮杪史植疾痪鶆驎r(存在兩種或者兩種以上介質(zhì)),仍然采用前述均勻介質(zhì)

15、中的供電方式及測量方式,仍由前述的公式計算“電阻率值”,不過,這時計算出的“電阻率值”,既不是1 ,也不是2和3,而是與三者都有關(guān)的一個量,稱為“視電阻率”,用符號s表示,即 視電阻率 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。231第39頁,共82頁,2022年,5月20日,8點11分,星期五(3)影響視電阻率的因素電極裝置供電電極(A、B)及測量電極(M、N)的排列形式和移動方式 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; 電場有效作用范圍內(nèi)各種地質(zhì)體的真電阻率; 各地質(zhì)體的分布狀態(tài)(即形狀、大小、埋深及相對位置) 第40頁,共82頁,2022年,5月20日,8點11分,

16、星期五3、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,即式中 測量電極 M、N 間任意點的電流密度和介質(zhì)的真電阻率。 j 為均勻各向同性介質(zhì)中 M、N 間的電流密度。0上式表明,s 與M、N間的介質(zhì)的電阻率 MN 和電流密度 jMN 成正比。第41頁,共82頁,2022年,5月20日,8點11分,星期五1234567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的相對高低。s第42頁,共82頁,2022年,5月20日,8點11分,星期五視電阻率 雖然不是巖石的真電阻率,但卻是地下電性不均勻體和地形起伏的一種綜合反映。 第43頁,共82頁,2022年,5月20日,8點11分

17、,星期五二 電測剖面法第44頁,共82頁,2022年,5月20日,8點11分,星期五方法特點:研究地電斷面橫向變化的一類方法采用固定的電極距,沿剖面移動電極裝置,觀測一定深度范圍內(nèi)視電阻率沿剖面的變化。解決主要地質(zhì)問題:探測產(chǎn)狀陡立的高、低阻體,如劃分不同巖性接觸帶、追索斷層及構(gòu)造破碎帶。第45頁,共82頁,2022年,5月20日,8點11分,星期五 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,逐個測量視電阻率的值。所得到的s曲線是反映測線下某一深度范圍內(nèi)不同電性物質(zhì)沿水平方向的分布情況。 分類:電阻率法聯(lián)合剖面法中間梯度法對稱剖面法偶極剖面法第46頁,共82頁,2022年,

18、5月20日,8點11分,星期五聯(lián)合剖面法裝置形式(一)聯(lián)合剖面法1.裝置特點及s公式裝置形式:它是由兩個三極裝置即AM和MNB聯(lián)合而成。在兩個三極裝置中有個公共的無窮遠極C(),電極排列以測點O呈左右對稱AO=BO,MO=NO。將無窮遠極在測線的中垂線上布置,OC5AO。第47頁,共82頁,2022年,5月20日,8點11分,星期五在測量時,C極固定不動,AMNB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M、N的中點O。每個點測量兩次,得到兩個s值由于C極為無窮遠極,它在M、N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“點電源”的電場。(AMN)( MNB

19、 )第48頁,共82頁,2022年,5月20日,8點11分,星期五聯(lián)合剖面法測量方法2 聯(lián)合剖面法的測量方法:當A極供電時,測量MN兩點間電位差UMNA及供電回路中電流I,根據(jù)視電阻率公式計算出SA;B極供電時,同樣可以算出SB 。因此,一個測點可以得到兩個視電阻率值。聯(lián)合剖面法電極裝置系數(shù):第49頁,共82頁,2022年,5月20日,8點11分,星期五良導(dǎo)直立薄脈聯(lián)合剖面曲線 3. 幾種規(guī)則形狀地質(zhì)體聯(lián)合剖面S曲線分析(1) 良導(dǎo)直立薄脈s曲線分析及其特征a.當電極裝置位于點1位置時, jMN=j0, MN=1,sA=1。b.隨著電極逐漸向礦脈接近并處于處于點2位置時,與點1相比jMNj0,

20、MN極仍在1介質(zhì)中,所以MN=1,因此sA1。c.電極裝置繼續(xù)向礦脈靠近處于點3的位置,礦脈吸引電流線的作用較點2更加強烈,SA仍大于1且比點2還大,這時SA取得極大值。第50頁,共82頁,2022年,5月20日,8點11分,星期五良導(dǎo)直立薄脈聯(lián)合剖面曲線 d.電極裝置于點4位置時, A極發(fā)出的電流線均被礦脈吸引,因此經(jīng)過MN極的電流線將急劇的減少,所以sA亦隨之減小,此時獲得sA極小值。e.繼續(xù)向右移動電極裝置至點5位置時,MN間的電流密度jMN sB ,交點右側(cè)sA sB 。我們稱這種交點為低阻正交點。交點的電阻率s值低于或接近于圍巖電阻率1。在用聯(lián)合剖面法找礦中就是利用低阻正交點的位置來

21、確定良導(dǎo)脈及構(gòu)造破碎帶在地面上的投影位置。第52頁,共82頁,2022年,5月20日,8點11分,星期五高阻直立巖脈s曲線 利用交點性質(zhì)及電阻率的高低和sA 與sB兩條曲線之間開闊的程度可區(qū)別高阻巖脈與低阻巖脈。(2)高阻直立巖脈s曲線特征高阻直立脈曲線特點:1)sA及sB兩條曲線交點處的視電阻率值遠遠高于其圍巖電阻率值,交點左側(cè)sAsB,我們稱這種交點為高阻反交點,交點的位置與高阻脈在地面上的投影位置相對應(yīng)。2)交點兩側(cè)sA及sB曲線呈兩翼閉攏狀態(tài)。第53頁,共82頁,2022年,5月20日,8點11分,星期五低阻傾斜薄板上聯(lián)剖曲線h=5cm;L=80cm;=30(3)傾斜良導(dǎo)脈s曲線特征礦

22、脈傾斜時s曲線特點:1)sA和sB兩條曲線不對稱。反傾向一側(cè)的電極供電時, s曲線異常反映明顯。2)低阻正交點位置相對于礦體頂部向礦體傾斜的方向移動。礦體傾角越小、埋深越淺以及AO極距越大,曲線的不對稱性及交點位移也越大。為了判斷礦體的傾斜方向,通常采取大小兩種極距的聯(lián)合剖面測量,根據(jù)s曲線的不對稱性和交點位移情況判斷礦體的傾斜方向第54頁,共82頁,2022年,5月20日,8點11分,星期五 在實際工作中,常采用不同極距的聯(lián)合剖面曲線交點的位移來判斷脈狀體的傾向第55頁,共82頁,2022年,5月20日,8點11分,星期五直立巖層接觸面s曲線 浮土下直立巖層接觸面s曲線 (3) 兩種直立巖層

23、接觸面s曲線特征在兩種直立巖層接觸面處(無浮土),sA及sB曲線均出現(xiàn)了較大的跳躍。 sA曲線變化情況較sB曲線更為明顯。所以可用sA曲線極大值點確定巖層接觸面位置。有浮土覆蓋時,由于良導(dǎo)性浮土的影響使巖層接觸面處s曲線變化較平緩,兩種巖層接觸界面的位置與sA曲線極大值下降三分之一的地方相對應(yīng),即與2/3sA極值點的橫坐標位置相對應(yīng)。 第56頁,共82頁,2022年,5月20日,8點11分,星期五地形對s曲線的影響 (4)山脊山谷地形對s曲線的影響曲線特點:對應(yīng)山脊地形sA及sB出現(xiàn)低阻正交點;而在山谷地形上sA及sB形成高阻反交點。第57頁,共82頁,2022年,5月20日,8點11分,星期

24、五(1)尋找金屬礦中的應(yīng)用某區(qū)內(nèi)出露巖層有大理巖及閃長巖兩種,在兩種巖石的接觸部位見有矽卡巖及黃鐵礦化,并有微量的黃銅礦。區(qū)內(nèi)均為浮土掩蓋,露頭很少。大理巖和閃長巖電阻率均比較高,為在本區(qū)利用聯(lián)合剖面法尋找接觸交代型銅礦創(chuàng)造了物理前提。4聯(lián)合剖面法的應(yīng)用第58頁,共82頁,2022年,5月20日,8點11分,星期五我國某銅礦床上聯(lián)合剖面曲線 圖為實測的聯(lián)合剖面曲線,由圖可見,sA與sB曲線出現(xiàn)明顯的低阻正交點和曲線的不對稱。根據(jù)曲線不對稱可知,礦體是傾斜的,推斷礦體向南西傾斜。后經(jīng)鉆探證實,該異常為賦存于接觸帶附近接觸交代型銅礦所引起。 第59頁,共82頁,2022年,5月20日,8點11分,

25、星期五某地破碎帶上聯(lián)合剖面曲線1砂卵石;2流紋巖;3斷層(2)尋找和追索破碎帶測線的方向沿橫貫河谷布置,采用的電極裝置為AO=20,MN=5m,從觀測結(jié)果可見在6號點處出現(xiàn)了低阻正交點,推斷可能為破碎帶引起的,因為只有在裂隙中才含有水而呈低阻帶。經(jīng)坑探證明確有破碎裂隙,厚約1米。第60頁,共82頁,2022年,5月20日,8點11分,星期五(2)尋找和追索破碎帶為了追索破碎帶的走向,使用同樣的電極距在河谷下游距前一剖面30米處又布置了一條剖面,結(jié)果在10號點附近又出現(xiàn)了一低阻正交點,兩交點連線的方向即為破碎帶的走向。該區(qū)河谷寬為200m,河谷內(nèi)地形平坦,大部分為砂卵石覆蓋,在河谷兩側(cè)出露的巖石

26、為白堊紀流紋巖。聯(lián)合剖面法的任務(wù)就是在流紋巖中尋找破碎帶。 某地破碎帶上聯(lián)合剖面曲線1砂卵石;2流紋巖;3斷層第61頁,共82頁,2022年,5月20日,8點11分,星期五(二)中間梯度法1.裝置特點及s公式:采用四級AMNB裝置,A、B供電,M、N兩電極測量,供電電極距AB很大,MN=(1/501/30)AB工作時,A、B固定不動。M、N在AB中部(1/21/3)AB范圍內(nèi)同時移動,逐點進行測量,測點為 MN的中點第62頁,共82頁,2022年,5月20日,8點11分,星期五K不是恒定的,而是逐點變化的第63頁,共82頁,2022年,5月20日,8點11分,星期五由圖可見:中間梯度法主要用來

27、尋找陡傾的高阻薄脈(如石英脈、偉晶巖脈等)原因:在均勻場中,高阻體的屏蔽作用比較明顯,排斥電流使其匯聚于地表附近,使jMN急劇增加,致使s曲線上升,形成突出的高峰。而低阻薄脈易于讓電流垂直通過,只使jMN發(fā)生很小的變化,故s異常不明顯 。特點分析: (1)利用均勻場 (2)工作效率高(一線供電,多線測量)第64頁,共82頁,2022年,5月20日,8點11分,星期五對稱四極剖面法裝置形式1 對稱四極剖面法電極裝置形式(1)對稱四極裝置特點:A、M、N、B四個電極在測線上排列成一直線,各電極均以測點O為中心呈左右對稱布置,即AO=BO,MO=NO。保持個電極間的距離不變,整個裝置沿測線一起移動進

28、行測量。 因此,所測的s值的變化反映了沿剖面方向一定深度范圍內(nèi)巖石電阻率的變化情況。用下式計算視電阻率s :(三)對稱剖面法第65頁,共82頁,2022年,5月20日,8點11分,星期五復(fù)合對稱四極剖面法裝置形式(2)復(fù)合對稱四極裝置特點:在對稱四極剖面法中采用兩種大小不同的供電電極距測量構(gòu)成的復(fù)合對稱四極裝置。在每個測點上分別用大極距AB及小極距AB供電,與其對應(yīng)的則可測得s AB及 s AB ,這樣在一條測線上就可以有反映不同深度情況的兩條s曲線。ABAMNB第66頁,共82頁,2022年,5月20日,8點11分,星期五高阻基巖隆起的s曲線 可見,視電阻率S曲線起伏情況,比較好的反映了基巖

29、表面的起伏。 2.對稱四極剖面法s曲線的分析 (1)良導(dǎo)覆蓋層下高阻基巖隆起s曲線的分析 1號點遠離基巖界面, jMN= j0,MN=1;測點位于2號點位置時,因基巖發(fā)生隆起其表面靠近地表,電場則因高阻基巖向地表排斥電流線而引起電流畸變,致使jmn j0 ,則視電阻率S1;測點位于3號點處的情況與1號點相同。第67頁,共82頁,2022年,5月20日,8點11分,星期五 復(fù)合對稱四極s曲線(a)12古河道(基巖為低阻)復(fù)合對稱四極剖面法是采用兩種不同的供電電極距、不同的探測深度而得到的兩條s曲線,區(qū)分高阻隆起或古河道的異常。(2)復(fù)合對稱四極s曲線的分析 在基巖為高阻的隆起上,s AB曲線低于

30、s AB ;在古河道(基巖為低阻)上, s AB曲線位于s AB的上方。第68頁,共82頁,2022年,5月20日,8點11分,星期五對稱四極剖面的等s平面圖 3.對稱四極剖面法的應(yīng)用 (1) 確定浮土層下的基巖起伏實例1:尋找沉積在基巖低洼處 鋁土礦?;鶐r洼地處沉積的鋁土礦電阻率最低,并在視電阻率平面等值線圖上明顯的表示出了低阻閉合圈的位置,根據(jù)低阻閉合圈的范圍即可確定古生代基巖頂面洼地的位置第69頁,共82頁,2022年,5月20日,8點11分,星期五巖溶區(qū)對稱四極剖面法剖面圖1粘土;2灰?guī)r實例2:確定基巖起伏界面。右圖是某地巖溶區(qū)對稱四極 剖面法S剖面圖,它清楚的反映出灰?guī)r基底起伏情況。

31、灰?guī)r中的巖溶漏斗因被低阻沉積物充填,所以S剖面曲線反映出的低阻部位恰與巖溶漏斗對應(yīng)。第70頁,共82頁,2022年,5月20日,8點11分,星期五對稱四極剖面法的剖面平面圖1頁巖;2大理巖(2)對稱四極剖面法在地質(zhì)填圖中的應(yīng)用實例:圖為某地尋找頁巖及大理巖接觸界限的S剖面圖。當測點由頁巖區(qū)進入大理巖地區(qū)時, S曲線發(fā)生躍變,而在頁巖及大理巖地區(qū)S曲線比較平穩(wěn),所以可以根據(jù)S曲線躍變的特點劃出兩種巖層的接觸界面來。第71頁,共82頁,2022年,5月20日,8點11分,星期五對稱剖面法與中間梯度法都屬于兩個異性點電源的場,測量電極都位于剖面的中部,屬均勻場, s異常曲線的特點與中間梯度法類似。但

32、s曲線比中間梯度的曲線復(fù)雜、生產(chǎn)效率低些。因此,一般能有中間梯度法解決的問題,就不用對稱四級剖面法。根據(jù)場的疊加原理,對稱剖面法的SAB為聯(lián)合剖面法兩個視電阻率(SA 和SB )的值的平均值,即:第72頁,共82頁,2022年,5月20日,8點11分,星期五由圖可見:顯然低阻薄脈上的對稱剖面法異常不如聯(lián)合剖面法的異常反應(yīng)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。第73頁,共82頁,2022年,5月20日,8點11分,星期五上右圖為兩種不同電阻率的巖層接觸帶上對稱四極剖面法s曲線。曲線1:為A、B過小, s主要反映覆蓋層的電阻率;曲線2:為A、B過大,即使測點距離接觸面很遠時,接

33、觸面另一側(cè)巖石已對曲線產(chǎn)生影響,使得曲線中間的傾斜部分很長,難以準確判斷接觸帶位置。曲線3:為A、B極距合適, s曲線變化明顯,可根據(jù)曲線的拐點位置來確定接觸帶的位置,第74頁,共82頁,2022年,5月20日,8點11分,星期五利用復(fù)合對稱四極剖面法有助于解決基底的起伏問題。若基底為高阻向斜, SAB曲線在SAB曲線的下方;若基底為低阻向斜, SAB曲線在SAB曲線的上方;這是因為小極距時SAB曲線反映較淺處巖層的電性情況。2.對稱四極剖面法的實際應(yīng)用用“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。第75頁,共82頁,2022年,5月20日,8點11分,星期五應(yīng)用實例例一: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。而古河床中充填的沙卵石則為高阻。第76頁,共82頁,2022年,5月20日,8點11分,星期

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