電法第二章課件

第二章垂向電測深法

本章提要(…)

§1對稱四極電測深法的基本原理§2電測深野外工作方法和技術(shù)§3電測深資料的定性解釋§4電測深資料的定量解釋

主要掌握：電測深法基本原理電測深曲線類型典型地電斷面的等視電阻率斷面圖電測深資料的解釋第二章垂向電測深法本章提要(…)主要掌握：電測深1§1對稱四極電測深法的基本原理

電測深全稱為“電阻率垂向測深法”，它是研究垂向地質(zhì)構(gòu)造的重要地球物理方法。

電測深法基本裝置有三種：

(a)對稱四極（b）三極（c）偶極電測深

AMNBAMNABMNB

∞

電測法基本假設(shè)條件：地面水平，地下電性層層面水平，厚度大，各層間電阻率差異明顯，各層內(nèi)電阻率均勻，淺部沒有明顯的屏蔽層（高阻或低阻），層次不能太多?！?對稱四極電測深法的基本原理電測深全稱為“電阻率垂向測2將每次所測的值繪制在坐標(biāo)系中：縱坐標(biāo)表示ρs值，橫坐標(biāo)表示AB/2，由于電測法是假設(shè)地面水平，地下電性層層面水平，厚度大，各層間電阻率差異明顯，各層內(nèi)電阻率均勻，淺部沒有明顯的屏蔽層（高阻或低阻），層次不能太多。

§1對稱四極電測深法的基本原理電測深法基本原理圖A3

A2

A1MNB1B2B3電測深法實(shí)質(zhì)：

改變供電電極距控制測量深度由淺入深測量，獲得測點(diǎn)處垂向上電阻率變化沿測線定性和定量解釋獲得各測線地電斷面資料；全區(qū)測線綜合分析獲得水平、垂直各向變化綜合資料將每次所測的值繪制在坐標(biāo)系中：縱坐標(biāo)表示ρs值，橫坐標(biāo)表示A3繪制在雙對數(shù)坐標(biāo)系中的電測深曲線繪制在雙對數(shù)坐標(biāo)系中的電測深曲線4一、水平層狀分布的地電斷面和電測深曲線類型A、均勻半空間情況電測深曲線是一條平行于橫軸的直線。B、二層情況

D型曲線和G型曲線C、三層情況

H型、K型、A型、Q型D、四層情況

可組合為：HA、HK、KH、KQ、AA、AQ、QQ、QH八種E、多層情況多層命名方法原則：第一個(gè)字母是前三層曲線類型，第二個(gè)字母是去除第一層的曲線，依次類推不同類型的電測深曲線ρsρ1AB/2ρ1一、水平層狀分布的地電斷面和電測深曲線類型不同類型的電測深曲5二層電測深曲線示意圖AB/2<<h1極距小，測深淺極距中，測深中極距大，測深大AB/2>>h1二層電測深曲線示意圖AB/2<<h1極距小，測深淺極距中，測6性質(zhì)二層曲線上升或下降最陡段(即過拐點(diǎn)切線)的斜率為12

的函數(shù)。所有G型曲線過拐點(diǎn)之切線皆通過第一層特征點(diǎn)

O1(h1，1)。2的G型曲線尾段漸近線是與橫坐標(biāo)軸呈45o交角的一條傾斜直線

AB/2>>h112<112>112值大，曲線陡，表明s隨極距變化大12愈小，曲線中段愈陡，s隨極距變化愈大O1(h1,1)AB/2<<h1性質(zhì)AB/2>>h112<112>112值大，曲線陡，7當(dāng)ρ2→∞時(shí)，曲線為與橫軸成45度夾角的上升直線。因?yàn)棣?→∞，故電流不能進(jìn)入第二層高阻絕緣介質(zhì)層，只能全部集中在ρ1層中，當(dāng)AB足夠大時(shí)電流線平行地表均勻分布，MN附近可視為均勻場，可以認(rèn)為全部電流穿過r＝AB/2，高為h1的圓柱表面。根據(jù)電場疊加理論：均勻半無限空間內(nèi)兩個(gè)異性點(diǎn)電源場電流密度為：當(dāng)ρ2→∞時(shí)，曲線為與橫軸成45度夾角的上升直線。因?yàn)棣?當(dāng)ρs=1時(shí)，縱向電導(dǎo)值為AB/2；當(dāng)ρs=ρ1時(shí)，第一層埋深h1值為AB/2。當(dāng)ρs=1時(shí)，縱向電導(dǎo)值為AB/2；9顯然，s曲線上，s值等于1的點(diǎn)對應(yīng)的極距即為h1方法1：直接讀取S1，1方法2：直接讀取h1的讀圖法當(dāng)ρ2→∞時(shí)，第一層埋深h1的兩種求法及依據(jù)顯然，s曲線上，s值等于1的點(diǎn)對應(yīng)的極距即為h1方法110三層電測深曲線H型、K型、Q型、A型h2ρ2ρsAB/2h1ρ1h3ρ3H型（ρ1>ρ2<ρ3）ρ3ρ1ρ2h3ρ3K型（ρ1<ρ2>ρ3）ρsAB/2h1ρ1h2ρ2ρ2ρ1ρ3h3ρ3ρsAB/2h1ρ1h2ρ2Q型（ρ1>ρ2>ρ3）ρ1ρ2ρ3h3ρ3ρsAB/2h1ρ1h2ρ2A型（ρ1<ρ2<ρ3）ρ3ρ2ρ1三層電測深曲線h2ρ2ρsAB/2h1ρ1h3ρ113的三層水平地層對應(yīng)的H型及A型三層曲線尾段和2的二層曲線尾段具有相同的性質(zhì)——尾段漸近線是與橫坐標(biāo)軸呈45o交角的傾斜直線尾支漸近線與s=1的橫坐標(biāo)交點(diǎn)為一二層縱向電導(dǎo)和S12

h1，1h2，2

32,3,v2AB/2≥h1≥h1+h2>>h1+h2<<h12=2/13=3/2v2=h2/h1相對厚度相對電阻率三層曲線中低中高上升下降3的三層水平地層對應(yīng)的H型及A型三層曲線尾段和212三層電測深曲線的等值性理論上實(shí)踐中電測深曲線根據(jù)電場分布的唯一性定理地電斷面層參數(shù)確定一一對應(yīng)一組層參數(shù)對應(yīng)唯一一條電測深曲線不同層參數(shù)對應(yīng)不同的電測深曲線參數(shù)不同而形狀相同的H型(或A型)曲線，其第二層的縱向電導(dǎo)

相同參數(shù)不同而形狀相同的K型(或Q型)曲線，其第二層的橫向電阻

相同中間層的等值性三層電測深曲線的等值性理論上實(shí)踐中電測深曲線根據(jù)電場分布的唯13S等值S等值14T等值T等值152<3縱向電導(dǎo)2>3橫向電阻第二層中的電流近似與層面平行，其對地中電流分布所起的作用，主要由該層的縱向電導(dǎo)S2所決定

第二層中的電流近似與層面垂直，其對地中電流分布所起的作用，主要由該層的橫向電阻T2所決定

等值現(xiàn)象的物理實(shí)質(zhì)S等值T等值2<3縱向電導(dǎo)2>3橫向電阻第二層中的電流近似與層面16等值性范圍與v2有關(guān)。v2值愈小，第二層愈薄，等值性作用范圍愈寬若h2很大，s曲線中段可達(dá)到s=2漸近值，此時(shí)無等值性等值性范圍還和12，23值有關(guān)。其值與1相差愈大，等值范圍也愈大三層曲線的等值性在電測深曲線的定量解釋中有十分重要的意義等值性范圍其中：v2=h2/h112=ρ2/ρ1等值性范圍與v2有關(guān)。v2值愈小，第二層愈薄，等值性作用范圍17曲線形狀決定于相對電阻率12，23及相對厚度v2；曲線在坐標(biāo)系中的位置決定于第一層的特征點(diǎn)O1(h1，1)。曲線前支和尾段均有漸近線：前支漸近線為s＝1的水平直線；尾段漸近線與3值有關(guān)；3為有限值，尾段以s=3的水平直線為漸近線，3時(shí)，尾段漸近線為與橫軸呈45o交角的傾斜直線。三層曲線的前半段與層參數(shù)為1，h1，2的二層曲線相近；后半段與第一、二層的代替層和基巖所組成的二層曲線相近。H、A型三層曲線具有S等值性；K、Q型三層曲線具有T等值性。三層曲線的性質(zhì)曲線形狀決定于相對電阻率12，23及相對厚度v2；曲線在18理論曲線量板坐標(biāo)系：雙對數(shù)坐標(biāo)系中函數(shù)表達(dá)式：

二層曲線量板理論曲線量板坐標(biāo)系：雙對數(shù)坐標(biāo)系中函數(shù)表達(dá)式：二層曲線量板19理論曲線量板坐標(biāo)系：雙對數(shù)坐標(biāo)系中函數(shù)表達(dá)式：

三層曲線量板理論曲線量板坐標(biāo)系：雙對數(shù)坐標(biāo)系中函數(shù)表達(dá)式：三層曲20多層電測深曲線命名示意圖通常將三層以上的水平地層斷面統(tǒng)稱為n層斷面相應(yīng)的電測深曲線成為n層曲線

n層曲線類型命名方法：一般將其逐段分成(n-2)個(gè)三層曲線，將各三層曲線的類型符號按順序組合起來，就是n層曲線類型。n層曲線總共有2n-1種曲線類型。如，四層曲線有8種類型，五層曲線共有16種類型，……。多層電測深曲線命名示意圖通常將三層以上的水平地層斷面統(tǒng)稱為n21四層電測深曲線四層電測深曲線22n層曲線形狀決定于各相對電阻率和相對厚度n層曲線在坐標(biāo)系中的位置決定于第一層特征點(diǎn)O1(h1,1)n層電曲線的首、尾也分別有漸近線。首支漸近線為s=1的水平直線；尾支漸近線與n有關(guān)，n為有限值，尾段以s=n的水平直線為漸近線；n，尾段漸近線為45o傾斜直線，其與s=1的橫坐標(biāo)軸交點(diǎn)之橫坐標(biāo)為基巖以上所有(n-1)層地層的縱向電導(dǎo)之和，稱為總縱向電導(dǎo)S,有n層曲線性質(zhì)n層曲線可分段看成三層曲線的組合。各個(gè)三層單元曲線所具有的等值性同樣會(huì)反映到整個(gè)n層曲線中來。如HAK型五層電測深曲線具有S2、S3、和T4等值性。n層曲線形狀決定于各相對電阻率和相對厚度n層曲線性質(zhì)n層曲線23A、傾斜界面上的電測深曲線

兩種電阻率地層的分界面為傾斜；電測深曲線形狀與12及界面傾角有關(guān)，還與布極方向有關(guān)

B、球體上的電測深曲線

電測深曲線較水平層復(fù)雜。曲線形態(tài)與有限形體的導(dǎo)電性有關(guān)，還與測深點(diǎn)位置和拉線方向有關(guān)。

非水平層的電測深曲線A、傾斜界面上的電測深曲線非水平層的電測深曲線24A、傾斜界面上的電測深曲線AB平行傾斜地層走向曲線形狀與二層水平斷面s曲線相似，難區(qū)分；曲線左支與水平層曲線相似，漸近線為1，據(jù)此可求得h—測點(diǎn)到傾斜面的垂直距離。曲線右支s值比同參數(shù)水平層曲線右支低得多。A、傾斜界面上的電測深曲線AB平行傾斜地層走向252不再有與橫軸成45o角的漸近線。而是趨于某一有限的s值。角增大，s值變小，這是由于高阻介質(zhì)排斥電流作用逐漸減弱的結(jié)果。2不再有與橫軸成45o角的漸近線。而是趨于某一有限的26AB垂直傾斜地層走向

2尾支曲線超過45o上升；理論計(jì)算表明，對于高阻分界面2，水平層理論解釋傾斜層實(shí)測曲線，界面傾角愈大，解釋結(jié)果誤差也愈大。若傾角小于20o，當(dāng)作水平層解釋誤差不會(huì)超過20%。AB垂直傾斜地層走向27垂直分界面電測深曲線——傾斜層傾角為90oAB平行接觸面布極

1>21<2AB/2<<D=D>10D垂直分界面電測深曲線——傾斜層傾角為90oAB平行接觸面布極28AB垂直接觸面布極AB/2<<D1<21>2=0.5D=D極大值極小值>10DAB/2<D，平行接觸面布極的畸變小于垂直界面布極；AB/2極距很大(>10D)，恰相反，平行界面布極的畸變大得多，若2為低阻，畸變更大。布極方向與界面斜交時(shí)，曲線形狀變化介于上述兩者之間AB垂直接觸面布極AB/21<21>2=0.5D=D29B、球體上的電測深曲線球體電阻率2＝0，球心埋深h0＝2r0AB布極方向保持與AB與球心對稱Y布極方向平行測點(diǎn)與球心在地面投影點(diǎn)的連線2層曲線形狀3層曲線形狀2層曲線形狀尾支漸近線不同簡單視電阻率反映的是AB/6電極距的深度s極小與球心重合最好

認(rèn)識(shí)：在有限大小的地質(zhì)體上進(jìn)行電測深時(shí)，電測深曲線較水平層復(fù)雜。曲線形態(tài)不僅與有限形體的導(dǎo)電性有關(guān)，還與測深點(diǎn)位置和布極方向有關(guān)。B、球體上的電測深曲線球體電阻率2＝0，球心埋深h0＝2r30A、起伏地形上的電測深曲線

B、各向異性介質(zhì)電測深曲線

復(fù)雜條件下的電測深曲線A、起伏地形上的電測深曲線復(fù)雜條件下的電測深曲線31A、起伏地形上的電測深曲線極大值3aaA、起伏地形上的電測深曲線極大值3aa323aa3aa33認(rèn)識(shí)：山脊地形影響大于山谷地形同一地形，垂直地形走向布極的地形異常較平行走向布極時(shí)為大，且前者隨極距變化的幅度大，而后者隨極距變化較平穩(wěn)。斜坡中部測點(diǎn)的地形異常較小，山頂或谷底測點(diǎn)異常最大。地形異常主要出現(xiàn)在AB/2小于3a的極距上。

平行走向布極，主要出現(xiàn)在AB/2<a的極距；垂直走向布極，極大值出現(xiàn)在AB/2等于a附近。

AB/2>3a后，無論山脊或山谷，無論平行或垂直地形走向布極，地形異常均很小。認(rèn)識(shí)：34B、各向異性介質(zhì)電測深曲線電阻率幾何平均值非各向同性系數(shù)將非各向同性介質(zhì)水平層電測深曲線按照均勻各向同性水平層狀電測深曲線進(jìn)行解釋時(shí)，所得電阻率為各層電阻率的幾何平均值m1、m2、…，各層厚度為1h1、2h2、…。各層厚度分別除以相應(yīng)非各向同性系數(shù)后，方可得到真厚度。B、各向異性介質(zhì)電測深曲線電阻率幾何平均值非各向同性系數(shù)35一、測區(qū)和測網(wǎng)密度的選擇二、電極距的選擇1、供電電極距AB的選擇2、測量電極距MN的選擇三、幾種主要干擾和消除的辦法

§2電測深野外工作和技術(shù)一、測區(qū)和測網(wǎng)密度的選擇§2電測深野外工作和技術(shù)36一、測區(qū)測網(wǎng)的選擇野外工作首先確定測區(qū)位置、范圍和測網(wǎng)密度。測區(qū)范圍一般應(yīng)大于被勘探地質(zhì)體所在構(gòu)造單元的分布范圍，以保證勘測資料中平面和剖面上有完整的反映。測線方向應(yīng)盡可能垂直于地層或者構(gòu)造的走向。二、電極距的選擇

1、供電電極距AB的選擇（1）最小AB/2的選擇必須保證首支漸近線（ρs→ρ1）明顯。即AB/2min＜h1；（2）最大AB/2的選擇必須保證曲線完整反映最大勘探深度的目的層或基底標(biāo)志層，且尾支漸近線至少有三個(gè)極距點(diǎn)控制。最大電極距要大于探測層埋深H，即AB/2max＞H。（3）相鄰兩個(gè)供電電極距之比通常為0.5～1.5。一、測區(qū)測網(wǎng)的選擇野外工作首先確定測區(qū)位置、范圍和測網(wǎng)37

2、測量電極距AB的選擇測量電極距MN的選擇：AB/3≥MN≥AB/30

一般取MN/AB為1/10或1/52、測量電極距AB的選擇一般取MN/AB為1/1038三、幾種常見干擾及消除方法

1、接地電阻2、電極極化

3、漏電問題

4、游散電流干擾三、幾種常見干擾及消除方法1、接地電阻39§3電測深資料的定性解釋一、定性解釋

是定量解釋和推斷地質(zhì)成果的基礎(chǔ)，其正確性直接關(guān)系到定量解釋的結(jié)果和地質(zhì)結(jié)論的可靠性。包括：對電性資料的研究，由鉆孔資料和孔邊測深曲線對比。繪制和分析各種定性解釋圖件，等ρs斷面圖，ρs曲線類型圖等。二、定量解釋主要任務(wù)是分析和研究勘探區(qū)的電測深曲線和地質(zhì)剖面之間的關(guān)系，并結(jié)合已知的地質(zhì)、鉆探和測井資料對定性圖件綜合分析，得到結(jié)論。量板法—運(yùn)用理論曲線對電測深曲線進(jìn)行對比求解的方法。在已知各層電阻率和厚度的水平層狀地電斷面上，根據(jù)電測深的理論計(jì)算公式，計(jì)算出許多理論曲線，把它們按層數(shù)和斷面類型分類組成曲線簇及曲線冊叫做“量板”?！?電測深資料的定性解釋一、定性解釋量板法—運(yùn)用理論40水文電測深曲線的定性分析一、曲線類型分析1、第四系含水層電測深曲線2、基巖含水構(gòu)造在電測深曲線上的反映二、電測深曲線特征分析水文電測深曲線的定性分析一、曲線類型分析41第四紀(jì)松散沉積層中，一般干砂、礫石層電阻率最高，砂土、粉砂土、亞粘土次之，粘土電阻率最低。水文地質(zhì)條件發(fā)生變化時(shí)，規(guī)律會(huì)發(fā)生變化，高礦化度水的礫石層比含淡水砂層電阻率要低很多。第四紀(jì)含水層電測深曲線類型第四紀(jì)松散沉積層中，一般干砂、礫石層電阻率最高，砂土、粉砂土42第四系含水砂礫石層在電測深曲線上的反映有時(shí)為低阻層有時(shí)為高阻層，具體則由勘探區(qū)的水文地質(zhì)條件以及含水層與上、下巖層電阻的相對差異所決定。第四系含水砂礫石層在電測深曲線上的反映有時(shí)為低43灰?guī)r中的含水巖溶裂隙在電測深曲線尾支漸近線上，可呈現(xiàn)小幅度的波狀或臺(tái)階狀的畸變?；?guī)r中的含水巖溶裂隙在電測深曲線尾支漸近線上，可呈現(xiàn)小幅度的44電測深曲線特征包括：首尾支漸近線、漸近線分離點(diǎn)的位置、極值點(diǎn)橫縱坐標(biāo)、尾支漸近線與橫軸的夾角、曲線異常的幅度及寬度等。

電測深曲線特征分析由電測深曲線首、尾支漸近線可以確定出第一層和最后一層的電阻率值。在工程地質(zhì)勘察中，通過首支漸近線的變化可以了解表層巖層的均勻性。在勘察巖溶水的工作中，研究尾支漸近線的變化規(guī)律可以推斷巖溶裂隙發(fā)育程度及含水性。若尾支漸近線呈450正常上升，說明巖溶裂隙不發(fā)育；若尾支漸近線在一定范圍的相鄰測點(diǎn)中有規(guī)律出現(xiàn)畸變，或者與橫軸夾角發(fā)生有規(guī)律性的變化，則說明可能有含水巖溶裂隙的存在。電測深曲線特征包括：首尾支漸近線、漸近線分離點(diǎn)45

常用定性圖的編制與解釋

常用定性圖的編制與解釋46電測深曲線類型圖編制方法曲線類型圖是由地電斷面的性質(zhì)決定的。編制方法：一、在工作區(qū)測點(diǎn)分布平面圖的各測點(diǎn)位置處，繪制該點(diǎn)縮小了的電測深曲線，并在首尾部注明實(shí)測視電阻率值；二、在測點(diǎn)旁邊標(biāo)注相應(yīng)電測深曲線類型符號電測深曲線類型圖編制方法曲線類型圖是由地電斷面的性質(zhì)決定的。47電法第二章課件48等視電阻率斷面圖編制方法等視電阻率斷面圖反映測線剖面橫向和縱向上電性變化趨勢，是電測深資料解釋中必備的圖件之一。等視電阻率斷面圖繪制方法：以測點(diǎn)為橫坐標(biāo)，AB/2為縱坐標(biāo)，把每個(gè)測點(diǎn)上各電極距觀測的視電阻率值標(biāo)注在相應(yīng)當(dāng)AB/2處，然后采用插值法，將視電阻率值相等的點(diǎn)連成互不相交的圓滑曲線即可。測點(diǎn)AB/22015253030352525203010等視電阻率斷面圖編制方法等視電阻率斷面圖反映測線49視電阻率斷面圖——s等值線斷面圖不等厚低阻層不等厚低阻層視電阻率斷面圖——s等值線斷面圖不等厚低阻層不等厚低阻層50高阻透鏡體不等厚高阻層高阻透鏡體不等厚高阻層51垂直單界面高阻直立薄脈高阻一側(cè)等值線密垂直單界面高阻直立薄脈高阻一側(cè)等值線密52傾斜單界面低阻直立厚脈傾斜單界面低阻直立厚脈53等視電阻率、等S平面圖編制方法等視電阻率平面圖反映測區(qū)地質(zhì)構(gòu)造、地層（含水層）分布情況，是電測深資料解釋中必備的圖件之一。等視電阻率平面圖繪制方法：

將測點(diǎn)繪制在測區(qū)工作比例尺平面圖上，在測點(diǎn)旁標(biāo)注一定電極距（即AB/2）觀測的視電阻率值，然后采用插值法，將視電阻率值相等的點(diǎn)連成互不相交的圓滑曲線即可。電極距AB/2的選擇與勘探深度有關(guān)，主要應(yīng)使含水層和含水構(gòu)造、基巖起伏等勘探目的大構(gòu)造形態(tài)或分布規(guī)律在圖中能夠清晰反映出來。等視電阻率、等S平面圖編制方法等視電阻率平面圖反54縱向電導(dǎo)S剖面圖縱向電導(dǎo)S平面圖-等S圖測點(diǎn)測線縱向電導(dǎo)S剖面圖縱向電導(dǎo)S平面圖-等S圖測點(diǎn)測線55S值的變化反映高阻基底的起伏情況。S值越小，基底埋深越淺，S值越大，基底埋深越深。S值的變化反映高阻基底的起伏情況。56電測深曲線的定量解釋§4電測深資料的定量解釋方法：量板法、圖解法、數(shù)值解法一、理論量板法（1）二層曲線的解釋

由量板上的十字點(diǎn)（坐標(biāo)原點(diǎn)）在實(shí)測曲線坐標(biāo)系中求??；由實(shí)測曲線的漸近線讀出。當(dāng)實(shí)測曲線和某一理論曲線重合時(shí)，由該曲線的模數(shù)μ2計(jì)算出ρ2，即ρ2＝μ2*ρ1。實(shí)測曲線理論量板ρs/ρ1AB/2h1AB/2ρ1ρsh1電測深曲線的定量解釋§4電測深資料的定量解釋方法：量板法57理論量板ρs/ρ1AB/2h1(1,1)二層曲線的解釋理論量板ρs/ρ1AB/2h1AB/2logρ1ρslogh1以s/1~AB/2h1為坐標(biāo)的量板與以s~AB/2為坐標(biāo)的實(shí)測曲線形態(tài)完全相同，只是前者相對后者有一位移，橫軸移動(dòng)了logh1，縱軸移動(dòng)了log1。由量板原點(diǎn)讀出h1,1讀取量板曲線模求出2=1也可從右端漸近線讀出2實(shí)測曲線AB/2logρ1ρslogh1log2理論量板ρs/ρ1AB/2h1(1,1)二層曲線的解釋理論量58(2)三層曲線的解釋方法1、用二層量板解釋三層曲線的首支，即用十字點(diǎn)法求出h1、ρ1，ρ3可由實(shí)測曲線尾支求出；2、

計(jì)算參數(shù)，選擇量板

μ2＝ρ2/ρ1，μ3＝ρ3/ρ2

3、求中間層厚度h2

當(dāng)實(shí)測曲線的μ2值與量板上所選量板的μ2*相等，即μ2＝μ2*時(shí)，則h2＝υ*.h1當(dāng)μ2≠μ2*時(shí)，則按以下校正公式求取H、A型曲線公式校正：h2＝μ2/μ2*.υ*.h1K、Q型曲線公式校正：h2＝μ2*/μ2.υ*.h1電測深曲線的定量解釋其中：μ2—實(shí)測曲線計(jì)算的參數(shù)μ2*—所選量板的參數(shù)υ*—實(shí)測曲線和理論曲線完全重合時(shí)，理論曲線上的參數(shù)。(2)三層曲線的解釋方法電測深曲線的定量解釋其中：59電測深曲線的定量解釋二、圖解法1、用圖解法解釋尾部呈45°漸進(jìn)線的二層曲線。解釋方法：由首支漸近線求ρ1，尾支求S1，然后求h1。2、由首尾支漸進(jìn)線交點(diǎn)的橫坐標(biāo)求h1。為什么漸近線交點(diǎn)和與坐標(biāo)軸的交點(diǎn)是S1和h1（S和H）？3、平均電阻率法S＝H/ρm（H＝h1+h2+h3+……

hn）H＝S*ρm（H深度由測井資料已知）AB/2ρs45°S電測深曲線的定量解釋二、圖解法3、平均電阻率法AB/2ρs460當(dāng)ρ2→∞時(shí)，曲線為與橫軸成45度夾角的上升直線求h1的方法：縱向電導(dǎo)法和圖解法∵∴2、圖解法當(dāng)ρ2→∞時(shí)，曲線為與橫軸成45度夾角的上升直線61應(yīng)用實(shí)例已知ρ2＝12Ω.m的H型實(shí)測曲線，求解地電斷面參數(shù)（1）將實(shí)測H型曲線左支與D型二層曲線量板對比，由量板上的十字點(diǎn)（坐標(biāo)原點(diǎn)）在實(shí)測曲線坐標(biāo)系中求取h1和ρ1；（2）由尾支45度漸近線得ρ3→

∞，計(jì)算μ2；（3）選擇三層量板中與μ2最接近的量板，將實(shí)測曲線與理論曲線對比，求取υ，計(jì)算出第二層厚度。S2＝12Ω.m45o應(yīng)用實(shí)例已知ρ2＝12Ω.m的H型實(shí)測曲線，求解地電斷面參數(shù)62物理探測儀器煤礦水害探測

物理探測儀器煤礦水害探測

63BMNA等電位面電力線點(diǎn)電源

I代表電流源場的大?。ˋ），U代表觀測點(diǎn)測量電位的大小（V），R代表電流源到觀測點(diǎn)之間的距離（m），ρ代表均勻全空間的視電阻率（Ω·m）。均勻全空間情況下，電位與距離成反比，與均勻空間的電阻率成正比。點(diǎn)電源在均勻全空間其電力線呈射線狀發(fā)散，點(diǎn)電源場的等電位面分布形態(tài)呈以電流源為球心的球面。BMNA等電位面電力線點(diǎn)電源I代表電流源場的大小641、三極超前探測原理1、三極超前探測原理65“球殼”理論“球殼”理論66超前探測施工設(shè)計(jì)布置示意圖圖超前探測施工設(shè)計(jì)布置示意圖圖67三極超前交匯三極超前交匯68現(xiàn)場施工：超前勘探前方含水異常方法為“三點(diǎn)源法”，即首先布置第一個(gè)供電電極A1，然后在第一個(gè)電極后方（超前探方向反向）同一直線上等間距布置第二個(gè)A2、第三個(gè)A3形成三個(gè)供電點(diǎn)，再布置無窮遠(yuǎn)電極B

和接收電極M、N。具體施工時(shí)供電電極、無窮遠(yuǎn)電極及儀器均固定不動(dòng)，接收電極M、N根據(jù)設(shè)計(jì)的觀測系統(tǒng)由儀器自動(dòng)切換。先接通供電電極A1，對測量點(diǎn)M1、N1，記錄供電電流、電壓、樁號、電極距等數(shù)據(jù)，接下來切換測量電極到M2、N2位置，測量所有數(shù)據(jù)，然后M3、N3繼續(xù)測量，直至所有MN測量完成，斷開A1，接通A2，重復(fù)以上過程，記錄A2供電時(shí)的供電電流、電壓、樁號、電極距等數(shù)據(jù)，最后斷開A2

接通A3

供電，并記錄A3供電時(shí)的供電電流、電壓、樁號、電極距等數(shù)據(jù)，完成所有的設(shè)計(jì)觀測點(diǎn)。現(xiàn)場施工：超前勘探前方含水異常方法為“三點(diǎn)源69超前探測距離=接收電極布置距離-5×電極距（米）

=[（n-1）×a]-5×a

=（n-6）×a（米）超前探測距離=接收電極布置距離-5×電極距（米）70探測掘進(jìn)頭前方含水?dāng)鄬訋г邡Q壁十礦575主巷南段進(jìn)行的堵頭超前探測，采用了三級空間交匯探測法，測量供電電極a1、a2、a3間距4m，a1距迎頭30m，接收電極MN間距為4米，異常在７、２８、３６m.探測掘進(jìn)頭前方含水?dāng)鄬訋г邡Q壁十礦575主巷南段進(jìn)行的堵頭超71電法第二章課件72對稱四極勘探ANMB對稱四極勘探ANMB73對稱四極勘探原理示意圖均勻場對稱四極勘探原理示意圖均勻場74電法第二章課件75三極測深示意圖ANMB三極測深示意圖ANMB76電法第二章課件77相對于對稱四極法三極測深法具有一下特點(diǎn)：工作中只需要移動(dòng)近測點(diǎn)的供電電極即A極，單向布置電極，受空間影響最小，測線端的測量“盲區(qū)”最短。三極測深是非對稱裝置，它對地下地電異常體的電性響應(yīng)最強(qiáng)，其異常分辨率比對稱裝置高，又可通過加大電極距密度，提高勘探分辨能力。測量可采用固定MN方式，這樣既可見效不均勻體的干擾，又能提高勘探精度。由于是單點(diǎn)供電，所以測量信號較弱，所以供電電流比對稱四極裝置要大?？梢愿鶕?jù)巷道條件選擇合適的測深裝置。

相對于對稱四極法三極測深法具有一下特點(diǎn)：工作中只需要移動(dòng)近78施工注意事項(xiàng)：一發(fā)射電流幾乎為0解決：狀況一未按儀器“復(fù)位”鍵，打開發(fā)射電路。狀況二發(fā)射電流太大，儀器已過流保護(hù)，調(diào)節(jié)限流器的電阻大小。狀況三懷疑無窮遠(yuǎn)電極是否打好。二發(fā)射電流不夠大（小于30mA）解決：檢查發(fā)射電極是否接地良好，改善發(fā)射電極接地條件狀況一地面浮渣太多，用工具清理出一個(gè)小坑后，使發(fā)射電極打在真正的底板（側(cè)幫）上，保證電極接地良好狀況二接地太干燥（接地電阻太大）在電極周圍澆水（食鹽水）然后重新檢測。施工注意事項(xiàng)：一發(fā)射電流幾乎為079三井下接收數(shù)據(jù)不穩(wěn)定：解決：狀況一可能是接收電極M和N接地不好，這種情況下應(yīng)對M和N極加深加固，然后重新采集數(shù)據(jù)狀況二也可能是由于干擾信號較強(qiáng)（如：電機(jī)車開動(dòng)、巷道皮帶運(yùn)轉(zhuǎn)、附近變壓器工作等帶來的電場干擾），這種情況下應(yīng)該避免此時(shí)測量或避開此地進(jìn)行測量。四發(fā)射電流突然幾乎變?yōu)?解決：狀況一供電電流過大引起過流保護(hù)，這時(shí)應(yīng)該在增大限流盒的電阻值，然后按復(fù)位鍵，再對相應(yīng)的參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，后進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。狀況二無窮遠(yuǎn)電極可能被人為移動(dòng)。五地面大面積積水或有流水注意：發(fā)射電極應(yīng)打在比較潮濕的地方,有小水洼不影響發(fā)射電極的布置。但是應(yīng)千萬注意電極不能被地面的水導(dǎo)通。發(fā)射電極導(dǎo)通會(huì)使發(fā)射電極沒有距離差別，接收電極導(dǎo)通會(huì)使測量電壓值偏小。三井下接收數(shù)據(jù)不穩(wěn)定：80數(shù)據(jù)處理：1、打開文件2、數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)處理：1、打開2、數(shù)據(jù)813、預(yù)處理選擇相應(yīng)的施工方法，超前探測和三極測深選擇三極，四極電測深選四極3、預(yù)處理選擇相應(yīng)的施工方法，超前探測和三極測深選擇三極，四824、預(yù)處理后數(shù)據(jù)4、預(yù)處理后數(shù)據(jù)835、數(shù)據(jù)處理5、數(shù)據(jù)處理846、修改參數(shù)6、修改參數(shù)857、等值線圖生成7、等值線圖生成868、探測結(jié)果成圖8、探測結(jié)果成圖87資料解釋原則1)成果剖面采用的是視電阻率梯度比值處理結(jié)果，數(shù)值的高低反映的是相對電性變化情況，不代表地層介質(zhì)的真實(shí)電阻率。2)含水導(dǎo)水構(gòu)造異常在成果剖面上呈現(xiàn)“低阻”反映，包括前方斷層導(dǎo)水、陷落柱、老空積水區(qū)、地層裂隙水等，空洞、干燥破碎帶呈現(xiàn)“高阻”反映。3)成果剖面上“低阻”數(shù)值的高低預(yù)示了前方介質(zhì)含水性的強(qiáng)弱，但這種關(guān)系并不是絕對的比例關(guān)系，而是與整個(gè)工作區(qū)域的背景值有關(guān)。4)直流電法超前探測成果對前方界面的變化反映明顯，但當(dāng)異常的規(guī)模較大時(shí)，成果剖面可能只反映進(jìn)入異常體位置和穿出異常體位置。5)采集數(shù)據(jù)中某一個(gè)因采集工作原因而產(chǎn)生的“假值”就會(huì)在成果剖面上產(chǎn)生一個(gè)或幾個(gè)“假”異常，所以數(shù)據(jù)的采集應(yīng)認(rèn)真可靠。資料解釋原則1)成果剖面采用的是視電阻率梯度比值處理結(jié)果，數(shù)88三極電測深探測實(shí)例1、采用三極測深方法對巷道底板進(jìn)行探測，共10個(gè)測點(diǎn)，每個(gè)測點(diǎn)間距40米，測深深度66米；2、從是電阻率等值線剖面圖來看，低阻區(qū)主要集中在測點(diǎn)3～測點(diǎn)8之間；3、異常區(qū)范圍較大，但基本位于淺部和下部導(dǎo)通不明顯，且較深部多為高阻區(qū)。三極電測深探測實(shí)例1、采用三極測深方法對巷道底板進(jìn)行探測，共89實(shí)習(xí)三超前探測試驗(yàn)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)要求：1、預(yù)報(bào)深度巷道前方200米距離內(nèi)水文構(gòu)造帶2、繪制電測深超前探測工程布置圖3、電極間距設(shè)計(jì)為5米4、計(jì)算實(shí)際探測深度、供電電極數(shù)和測量電極數(shù)目（至少）5、計(jì)算出前三個(gè)測點(diǎn)對應(yīng)供電電極序號和測量電極序號實(shí)習(xí)三超前探測試驗(yàn)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)要求：90第二章垂向電測深法

本章提要(…)

§1對稱四極電測深法的基本原理§2電測深野外工作方法和技術(shù)§3電測深資料的定性解釋§4電測深資料的定量解釋

主要掌握：電測深法基本原理電測深曲線類型典型地電斷面的等視電阻率斷面圖電測深資料的解釋第二章垂向電測深法本章提要(…)主要掌握：電測深91§1對稱四極電測深法的基本原理

電測深全稱為“電阻率垂向測深法”，它是研究垂向地質(zhì)構(gòu)造的重要地球物理方法。

電測深法基本裝置有三種：

(a)對稱四極（b）三極（c）偶極電測深

AMNBAMNABMNB

∞

電測法基本假設(shè)條件：地面水平，地下電性層層面水平，厚度大，各層間電阻率差異明顯，各層內(nèi)電阻率均勻，淺部沒有明顯的屏蔽層（高阻或低阻），層次不能太多?！?對稱四極電測深法的基本原理電測深全稱為“電阻率垂向測92將每次所測的值繪制在坐標(biāo)系中：縱坐標(biāo)表示ρs值，橫坐標(biāo)表示AB/2，由于電測法是假設(shè)地面水平，地下電性層層面水平，厚度大，各層間電阻率差異明顯，各層內(nèi)電阻率均勻，淺部沒有明顯的屏蔽層（高阻或低阻），層次不能太多。

§1對稱四極電測深法的基本原理電測深法基本原理圖A3

A2

A1MNB1B2B3電測深法實(shí)質(zhì)：

改變供電電極距控制測量深度由淺入深測量，獲得測點(diǎn)處垂向上電阻率變化沿測線定性和定量解釋獲得各測線地電斷面資料；全區(qū)測線綜合分析獲得水平、垂直各向變化綜合資料將每次所測的值繪制在坐標(biāo)系中：縱坐標(biāo)表示ρs值，橫坐標(biāo)表示A93繪制在雙對數(shù)坐標(biāo)系中的電測深曲線繪制在雙對數(shù)坐標(biāo)系中的電測深曲線94一、水平層狀分布的地電斷面和電測深曲線類型A、均勻半空間情況電測深曲線是一條平行于橫軸的直線。B、二層情況

D型曲線和G型曲線C、三層情況

H型、K型、A型、Q型D、四層情況

可組合為：HA、HK、KH、KQ、AA、AQ、QQ、QH八種E、多層情況多層命名方法原則：第一個(gè)字母是前三層曲線類型，第二個(gè)字母是去除第一層的曲線，依次類推不同類型的電測深曲線ρsρ1AB/2ρ1一、水平層狀分布的地電斷面和電測深曲線類型不同類型的電測深曲95二層電測深曲線示意圖AB/2<<h1極距小，測深淺極距中，測深中極距大，測深大AB/2>>h1二層電測深曲線示意圖AB/2<<h1極距小，測深淺極距中，測96性質(zhì)二層曲線上升或下降最陡段(即過拐點(diǎn)切線)的斜率為12

的函數(shù)。所有G型曲線過拐點(diǎn)之切線皆通過第一層特征點(diǎn)

O1(h1，1)。2的G型曲線尾段漸近線是與橫坐標(biāo)軸呈45o交角的一條傾斜直線

AB/2>>h112<112>112值大，曲線陡，表明s隨極距變化大12愈小，曲線中段愈陡，s隨極距變化愈大O1(h1,1)AB/2<<h1性質(zhì)AB/2>>h112<112>112值大，曲線陡，97當(dāng)ρ2→∞時(shí)，曲線為與橫軸成45度夾角的上升直線。因?yàn)棣?→∞，故電流不能進(jìn)入第二層高阻絕緣介質(zhì)層，只能全部集中在ρ1層中，當(dāng)AB足夠大時(shí)電流線平行地表均勻分布，MN附近可視為均勻場，可以認(rèn)為全部電流穿過r＝AB/2，高為h1的圓柱表面。根據(jù)電場疊加理論：均勻半無限空間內(nèi)兩個(gè)異性點(diǎn)電源場電流密度為：當(dāng)ρ2→∞時(shí)，曲線為與橫軸成45度夾角的上升直線。因?yàn)棣?8當(dāng)ρs=1時(shí)，縱向電導(dǎo)值為AB/2；當(dāng)ρs=ρ1時(shí)，第一層埋深h1值為AB/2。當(dāng)ρs=1時(shí)，縱向電導(dǎo)值為AB/2；99顯然，s曲線上，s值等于1的點(diǎn)對應(yīng)的極距即為h1方法1：直接讀取S1，1方法2：直接讀取h1的讀圖法當(dāng)ρ2→∞時(shí)，第一層埋深h1的兩種求法及依據(jù)顯然，s曲線上，s值等于1的點(diǎn)對應(yīng)的極距即為h1方法1100三層電測深曲線H型、K型、Q型、A型h2ρ2ρsAB/2h1ρ1h3ρ3H型（ρ1>ρ2<ρ3）ρ3ρ1ρ2h3ρ3K型（ρ1<ρ2>ρ3）ρsAB/2h1ρ1h2ρ2ρ2ρ1ρ3h3ρ3ρsAB/2h1ρ1h2ρ2Q型（ρ1>ρ2>ρ3）ρ1ρ2ρ3h3ρ3ρsAB/2h1ρ1h2ρ2A型（ρ1<ρ2<ρ3）ρ3ρ2ρ1三層電測深曲線h2ρ2ρsAB/2h1ρ1h3ρ1013的三層水平地層對應(yīng)的H型及A型三層曲線尾段和2的二層曲線尾段具有相同的性質(zhì)——尾段漸近線是與橫坐標(biāo)軸呈45o交角的傾斜直線尾支漸近線與s=1的橫坐標(biāo)交點(diǎn)為一二層縱向電導(dǎo)和S12

h1，1h2，2

32,3,v2AB/2≥h1≥h1+h2>>h1+h2<<h12=2/13=3/2v2=h2/h1相對厚度相對電阻率三層曲線中低中高上升下降3的三層水平地層對應(yīng)的H型及A型三層曲線尾段和2102三層電測深曲線的等值性理論上實(shí)踐中電測深曲線根據(jù)電場分布的唯一性定理地電斷面層參數(shù)確定一一對應(yīng)一組層參數(shù)對應(yīng)唯一一條電測深曲線不同層參數(shù)對應(yīng)不同的電測深曲線參數(shù)不同而形狀相同的H型(或A型)曲線，其第二層的縱向電導(dǎo)

相同參數(shù)不同而形狀相同的K型(或Q型)曲線，其第二層的橫向電阻

相同中間層的等值性三層電測深曲線的等值性理論上實(shí)踐中電測深曲線根據(jù)電場分布的唯103S等值S等值104T等值T等值1052<3縱向電導(dǎo)2>3橫向電阻第二層中的電流近似與層面平行，其對地中電流分布所起的作用，主要由該層的縱向電導(dǎo)S2所決定

第二層中的電流近似與層面垂直，其對地中電流分布所起的作用，主要由該層的橫向電阻T2所決定

等值現(xiàn)象的物理實(shí)質(zhì)S等值T等值2<3縱向電導(dǎo)2>3橫向電阻第二層中的電流近似與層面106等值性范圍與v2有關(guān)。v2值愈小，第二層愈薄，等值性作用范圍愈寬若h2很大，s曲線中段可達(dá)到s=2漸近值，此時(shí)無等值性等值性范圍還和12，23值有關(guān)。其值與1相差愈大，等值范圍也愈大三層曲線的等值性在電測深曲線的定量解釋中有十分重要的意義等值性范圍其中：v2=h2/h112=ρ2/ρ1等值性范圍與v2有關(guān)。v2值愈小，第二層愈薄，等值性作用范圍107曲線形狀決定于相對電阻率12，23及相對厚度v2；曲線在坐標(biāo)系中的位置決定于第一層的特征點(diǎn)O1(h1，1)。曲線前支和尾段均有漸近線：前支漸近線為s＝1的水平直線；尾段漸近線與3值有關(guān)；3為有限值，尾段以s=3的水平直線為漸近線，3時(shí)，尾段漸近線為與橫軸呈45o交角的傾斜直線。三層曲線的前半段與層參數(shù)為1，h1，2的二層曲線相近；后半段與第一、二層的代替層和基巖所組成的二層曲線相近。H、A型三層曲線具有S等值性；K、Q型三層曲線具有T等值性。三層曲線的性質(zhì)曲線形狀決定于相對電阻率12，23及相對厚度v2；曲線在108理論曲線量板坐標(biāo)系：雙對數(shù)坐標(biāo)系中函數(shù)表達(dá)式：

二層曲線量板理論曲線量板坐標(biāo)系：雙對數(shù)坐標(biāo)系中函數(shù)表達(dá)式：二層曲線量板109理論曲線量板坐標(biāo)系：雙對數(shù)坐標(biāo)系中函數(shù)表達(dá)式：

三層曲線量板理論曲線量板坐標(biāo)系：雙對數(shù)坐標(biāo)系中函數(shù)表達(dá)式：三層曲110多層電測深曲線命名示意圖通常將三層以上的水平地層斷面統(tǒng)稱為n層斷面相應(yīng)的電測深曲線成為n層曲線

n層曲線類型命名方法：一般將其逐段分成(n-2)個(gè)三層曲線，將各三層曲線的類型符號按順序組合起來，就是n層曲線類型。n層曲線總共有2n-1種曲線類型。如，四層曲線有8種類型，五層曲線共有16種類型，……。多層電測深曲線命名示意圖通常將三層以上的水平地層斷面統(tǒng)稱為n111四層電測深曲線四層電測深曲線112n層曲線形狀決定于各相對電阻率和相對厚度n層曲線在坐標(biāo)系中的位置決定于第一層特征點(diǎn)O1(h1,1)n層電曲線的首、尾也分別有漸近線。首支漸近線為s=1的水平直線；尾支漸近線與n有關(guān)，n為有限值，尾段以s=n的水平直線為漸近線；n，尾段漸近線為45o傾斜直線，其與s=1的橫坐標(biāo)軸交點(diǎn)之橫坐標(biāo)為基巖以上所有(n-1)層地層的縱向電導(dǎo)之和，稱為總縱向電導(dǎo)S,有n層曲線性質(zhì)n層曲線可分段看成三層曲線的組合。各個(gè)三層單元曲線所具有的等值性同樣會(huì)反映到整個(gè)n層曲線中來。如HAK型五層電測深曲線具有S2、S3、和T4等值性。n層曲線形狀決定于各相對電阻率和相對厚度n層曲線性質(zhì)n層曲線113A、傾斜界面上的電測深曲線

兩種電阻率地層的分界面為傾斜；電測深曲線形狀與12及界面傾角有關(guān)，還與布極方向有關(guān)

B、球體上的電測深曲線

電測深曲線較水平層復(fù)雜。曲線形態(tài)與有限形體的導(dǎo)電性有關(guān)，還與測深點(diǎn)位置和拉線方向有關(guān)。

非水平層的電測深曲線A、傾斜界面上的電測深曲線非水平層的電測深曲線114A、傾斜界面上的電測深曲線AB平行傾斜地層走向曲線形狀與二層水平斷面s曲線相似，難區(qū)分；曲線左支與水平層曲線相似，漸近線為1，據(jù)此可求得h—測點(diǎn)到傾斜面的垂直距離。曲線右支s值比同參數(shù)水平層曲線右支低得多。A、傾斜界面上的電測深曲線AB平行傾斜地層走向1152不再有與橫軸成45o角的漸近線。而是趨于某一有限的s值。角增大，s值變小，這是由于高阻介質(zhì)排斥電流作用逐漸減弱的結(jié)果。2不再有與橫軸成45o角的漸近線。而是趨于某一有限的116AB垂直傾斜地層走向

2尾支曲線超過45o上升；理論計(jì)算表明，對于高阻分界面2，水平層理論解釋傾斜層實(shí)測曲線，界面傾角愈大，解釋結(jié)果誤差也愈大。若傾角小于20o，當(dāng)作水平層解釋誤差不會(huì)超過20%。AB垂直傾斜地層走向117垂直分界面電測深曲線——傾斜層傾角為90oAB平行接觸面布極

1>21<2AB/2<<D=D>10D垂直分界面電測深曲線——傾斜層傾角為90oAB平行接觸面布極118AB垂直接觸面布極AB/2<<D1<21>2=0.5D=D極大值極小值>10DAB/2<D，平行接觸面布極的畸變小于垂直界面布極；AB/2極距很大(>10D)，恰相反，平行界面布極的畸變大得多，若2為低阻，畸變更大。布極方向與界面斜交時(shí)，曲線形狀變化介于上述兩者之間AB垂直接觸面布極AB/21<21>2=0.5D=D119B、球體上的電測深曲線球體電阻率2＝0，球心埋深h0＝2r0AB布極方向保持與AB與球心對稱Y布極方向平行測點(diǎn)與球心在地面投影點(diǎn)的連線2層曲線形狀3層曲線形狀2層曲線形狀尾支漸近線不同簡單視電阻率反映的是AB/6電極距的深度s極小與球心重合最好

認(rèn)識(shí)：在有限大小的地質(zhì)體上進(jìn)行電測深時(shí)，電測深曲線較水平層復(fù)雜。曲線形態(tài)不僅與有限形體的導(dǎo)電性有關(guān)，還與測深點(diǎn)位置和布極方向有關(guān)。B、球體上的電測深曲線球體電阻率2＝0，球心埋深h0＝2r120A、起伏地形上的電測深曲線

B、各向異性介質(zhì)電測深曲線

復(fù)雜條件下的電測深曲線A、起伏地形上的電測深曲線復(fù)雜條件下的電測深曲線121A、起伏地形上的電測深曲線極大值3aaA、起伏地形上的電測深曲線極大值3aa1223aa3aa123認(rèn)識(shí)：山脊地形影響大于山谷地形同一地形，垂直地形走向布極的地形異常較平行走向布極時(shí)為大，且前者隨極距變化的幅度大，而后者隨極距變化較平穩(wěn)。斜坡中部測點(diǎn)的地形異常較小，山頂或谷底測點(diǎn)異常最大。地形異常主要出現(xiàn)在AB/2小于3a的極距上。

平行走向布極，主要出現(xiàn)在AB/2<a的極距；垂直走向布極，極大值出現(xiàn)在AB/2等于a附近。

AB/2>3a后，無論山脊或山谷，無論平行或垂直地形走向布極，地形異常均很小。認(rèn)識(shí)：124B、各向異性介質(zhì)電測深曲線電阻率幾何平均值非各向同性系數(shù)將非各向同性介質(zhì)水平層電測深曲線按照均勻各向同性水平層狀電測深曲線進(jìn)行解釋時(shí)，所得電阻率為各層電阻率的幾何平均值m1、m2、…，各層厚度為1h1、2h2、…。各層厚度分別除以相應(yīng)非各向同性系數(shù)后，方可得到真厚度。B、各向異性介質(zhì)電測深曲線電阻率幾何平均值非各向同性系數(shù)125一、測區(qū)和測網(wǎng)密度的選擇二、電極距的選擇1、供電電極距AB的選擇2、測量電極距MN的選擇三、幾種主要干擾和消除的辦法

§2電測深野外工作和技術(shù)一、測區(qū)和測網(wǎng)密度的選擇§2電測深野外工作和技術(shù)126一、測區(qū)測網(wǎng)的選擇野外工作首先確定測區(qū)位置、范圍和測網(wǎng)密度。測區(qū)范圍一般應(yīng)大于被勘探地質(zhì)體所在構(gòu)造單元的分布范圍，以保證勘測資料中平面和剖面上有完整的反映。測線方向應(yīng)盡可能垂直于地層或者構(gòu)造的走向。二、電極距的選擇

1、供電電極距AB的選擇（1）最小AB/2的選擇必須保證首支漸近線（ρs→ρ1）明顯。即AB/2min＜h1；（2）最大AB/2的選擇必須保證曲線完整反映最大勘探深度的目的層或基底標(biāo)志層，且尾支漸近線至少有三個(gè)極距點(diǎn)控制。最大電極距要大于探測層埋深H，即AB/2max＞H。（3）相鄰兩個(gè)供電電極距之比通常為0.5～1.5。一、測區(qū)測網(wǎng)的選擇野外工作首先確定測區(qū)位置、范圍和測網(wǎng)127

2、測量電極距AB的選擇測量電極距MN的選擇：AB/3≥MN≥AB/30

一般取MN/AB為1/10或1/52、測量電極距AB的選擇一般取MN/AB為1/10128三、幾種常見干擾及消除方法

1、接地電阻2、電極極化

3、漏電問題

4、游散電流干擾三、幾種常見干擾及消除方法1、接地電阻129§3電測深資料的定性解釋一、定性解釋

是定量解釋和推斷地質(zhì)成果的基礎(chǔ)，其正確性直接關(guān)系到定量解釋的結(jié)果和地質(zhì)結(jié)論的可靠性。包括：對電性資料的研究，由鉆孔資料和孔邊測深曲線對比。繪制和分析各種定性解釋圖件，等ρs斷面圖，ρs曲線類型圖等。二、定量解釋主要任務(wù)是分析和研究勘探區(qū)的電測深曲線和地質(zhì)剖面之間的關(guān)系，并結(jié)合已知的地質(zhì)、鉆探和測井資料對定性圖件綜合分析，得到結(jié)論。量板法—運(yùn)用理論曲線對電測深曲線進(jìn)行對比求解的方法。在已知各層電阻率和厚度的水平層狀地電斷面上，根據(jù)電測深的理論計(jì)算公式，計(jì)算出許多理論曲線，把它們按層數(shù)和斷面類型分類組成曲線簇及曲線冊叫做“量板”。§3電測深資料的定性解釋一、定性解釋量板法—運(yùn)用理論130水文電測深曲線的定性分析一、曲線類型分析1、第四系含水層電測深曲線2、基巖含水構(gòu)造在電測深曲線上的反映二、電測深曲線特征分析水文電測深曲線的定性分析一、曲線類型分析131第四紀(jì)松散沉積層中，一般干砂、礫石層電阻率最高，砂土、粉砂土、亞粘土次之，粘土電阻率最低。水文地質(zhì)條件發(fā)生變化時(shí)，規(guī)律會(huì)發(fā)生變化，高礦化度水的礫石層比含淡水砂層電阻率要低很多。第四紀(jì)含水層電測深曲線類型第四紀(jì)松散沉積層中，一般干砂、礫石層電阻率最高，砂土、粉砂土132第四系含水砂礫石層在電測深曲線上的反映有時(shí)為低阻層有時(shí)為高阻層，具體則由勘探區(qū)的水文地質(zhì)條件以及含水層與上、下巖層電阻的相對差異所決定。第四系含水砂礫石層在電測深曲線上的反映有時(shí)為低133灰?guī)r中的含水巖溶裂隙在電測深曲線尾支漸近線上，可呈現(xiàn)小幅度的波狀或臺(tái)階狀的畸變?；?guī)r中的含水巖溶裂隙在電測深曲線尾支漸近線上，可呈現(xiàn)小幅度的134電測深曲線特征包括：首尾支漸近線、漸近線分離點(diǎn)的位置、極值點(diǎn)橫縱坐標(biāo)、尾支漸近線與橫軸的夾角、曲線異常的幅度及寬度等。

電測深曲線特征分析由電測深曲線首、尾支漸近線可以確定出第一層和最后一層的電阻率值。在工程地質(zhì)勘察中，通過首支漸近線的變化可以了解表層巖層的均勻性。在勘察巖溶水的工作中，研究尾支漸近線的變化規(guī)律可以推斷巖溶裂隙發(fā)育程度及含水性。若尾支漸近線呈450正常上升，說明巖溶裂隙不發(fā)育；若尾支漸近線在一定范圍的相鄰測點(diǎn)中有規(guī)律出現(xiàn)畸變，或者與橫軸夾角發(fā)生有規(guī)律性的變化，則說明可能有含水巖溶裂隙的存在。電測深曲線特征包括：首尾支漸近線、漸近線分離點(diǎn)135

常用定性圖的編制與解釋

常用定性圖的編制與解釋136電測深曲線類型圖編制方法曲線類型圖是由地電斷面的性質(zhì)決定的。編制方法：一、在工作區(qū)測點(diǎn)分布平面圖的各測點(diǎn)位置處，繪制該點(diǎn)縮小了的電測深曲線，并在首尾部注明實(shí)測視電阻率值；二、在測點(diǎn)旁邊標(biāo)注相應(yīng)電測深曲線類型符號電測深曲線類型圖編制方法曲線類型圖是由地電斷面的性質(zhì)決定的。137電法第二章課件138等視電阻率斷面圖編制方法等視電阻率斷面圖反映測線剖面橫向和縱向上電性變化趨勢，是電測深資料解釋中必備的圖件之一。等視電阻率斷面圖繪制方法：以測點(diǎn)為橫坐標(biāo)，AB/2為縱坐標(biāo)，把每個(gè)測點(diǎn)上各電極距觀測的視電阻率值標(biāo)注在相應(yīng)當(dāng)AB/2處，然后采用插值法，將視電阻率值相等的點(diǎn)連成互不相交的圓滑曲線即可。測點(diǎn)AB/22015253030352525203010等視電阻率斷面圖編制方法等視電阻率斷面圖反映測線139視電阻率斷面圖——s等值線斷面圖不等厚低阻層不等厚低阻層視電阻率斷面圖——s等值線斷面圖不等厚低阻層不等厚低阻層140高阻透鏡體不等厚高阻層高阻透鏡體不等厚高阻層141垂直單界面高阻直立薄脈高阻一側(cè)等值線密垂直單界面高阻直立薄脈高阻一側(cè)等值線密142傾斜單界面低阻直立厚脈傾斜單界面低阻直立厚脈143等視電阻率、等S平面圖編制方法等視電阻率平面圖反映測區(qū)地質(zhì)構(gòu)造、地層（含水層）分布情況，是電測深資料解釋中必備的圖件之一。等視電阻率平面圖繪制方法：

將測點(diǎn)繪制在測區(qū)工作比例尺平面圖上，在測點(diǎn)旁標(biāo)注一定電極距（即AB/2）觀測的視電阻率值，然后采用插值法，將視電阻率值相等的點(diǎn)連成互不相交的圓滑曲線即可。電極距AB/2的選擇與勘探深度有關(guān)，主要應(yīng)使含水層和含水構(gòu)造、基巖起伏等勘探目的大構(gòu)造形態(tài)或分布規(guī)律在圖中能夠清晰反映出來。等視電阻率、等S平面圖編制方法等視電阻率平面圖反144縱向電導(dǎo)S剖面圖縱向電導(dǎo)S平面圖-等S圖測點(diǎn)測線縱向電導(dǎo)S剖面圖縱向電導(dǎo)S平面圖-等S圖測點(diǎn)測線145S值的變化反映高阻基底的起伏情況。S值越小，基底埋深越淺，S值越大，基底埋深越深。S值的變化反映高阻基底的起伏情況。146電測深曲線的定量解釋§4電測深資料的定量解釋方法：量板法、圖解法、數(shù)值解法一、理論量板法（1）二層曲線的解釋

由量板上的十字點(diǎn)（坐標(biāo)原點(diǎn)）在實(shí)測曲線坐標(biāo)系中求取；由實(shí)測曲線的漸近線讀出。當(dāng)實(shí)測曲線和某一理論曲線重合時(shí)，由該曲線的模數(shù)μ2計(jì)算出ρ2，即ρ2＝μ2*ρ1。實(shí)測曲線理論量板ρs/ρ1AB/2h1AB/2ρ1ρsh1電測深曲線的定量解釋§4電測深資料的定量解釋方法：量板法147理論量板ρs/ρ1AB/2h1(1,1)二層曲線的解釋理論量板ρs/ρ1AB/2h1AB/2logρ1ρslogh1以s/1~AB/2h1為坐標(biāo)的量板與以s~AB/2為坐標(biāo)的實(shí)測曲線形態(tài)完全相同，只是前者相對后者有一位移，橫軸移動(dòng)了logh1，縱軸移動(dòng)了log1。由量板原點(diǎn)讀出h1,1讀取量板曲線模求出2=1也可從右端漸近線讀出2實(shí)測曲線AB/2logρ1ρslogh1log2理論量板ρs/ρ1AB/2h1(1,1)二層曲線的解釋理論量148(2)三層曲線的解釋方法1、用二層量板解釋三層曲線的首支，即用十字點(diǎn)法求出h1、ρ1，ρ3可由實(shí)測曲線尾支求出；2、

計(jì)算參數(shù)，選擇量板

μ2＝ρ2/ρ1，μ3＝ρ3/ρ2

3、求中間層厚度h2

當(dāng)實(shí)測曲線的μ2值與量板上所選量板的μ2*相等，即μ2＝μ2*時(shí)，則h2＝υ*.h1當(dāng)μ2≠μ2*時(shí)，則按以下校正公式求取H、A型曲線公式校正：h2＝μ2/μ2*.υ*.h1K、Q型曲線公式校正：h2＝μ2*/μ2.υ*.h1電測深曲線的定量解釋其中：μ2—實(shí)測曲線計(jì)算的參數(shù)μ2*—所選量板的參數(shù)υ*—實(shí)測曲線和理論曲線完全重合時(shí)，理論曲線上的參數(shù)。(2)三層曲線的解釋方法電測深曲線的定量解釋其中：149電測深曲線的定量解釋二、圖解法1、用圖解法解釋尾部呈45°漸進(jìn)線的二層曲線。解釋方法：由首支漸近線求ρ1，尾支求S1，然后求h1。2、由首尾支漸進(jìn)線交點(diǎn)的橫坐標(biāo)求h1。為什么漸近線交點(diǎn)和與坐標(biāo)軸的交點(diǎn)是S1和h1（S和H）？3、平均電阻率法S＝H/ρm（H＝h1+h2+h3+……

hn）H＝S*ρm（H深度由測井資料已知）AB/2ρs45°S電測深曲線的定量解釋二、圖解法3、平均電阻率法AB/2ρs4150當(dāng)ρ2→∞時(shí)，曲線為與橫軸成45度夾角的上升直線求h1的方法：縱向電導(dǎo)法和圖解法∵∴2、圖解法當(dāng)ρ2→∞時(shí)，曲線為與橫軸成45度夾角的上升直線151應(yīng)用實(shí)例已知ρ2＝12Ω.m的H型實(shí)測曲線，求解地電斷面參數(shù)（1）將實(shí)測H型曲線左支與D型二層曲線量板對比，由量板上的十字點(diǎn)（坐標(biāo)原點(diǎn)）在實(shí)測曲線坐標(biāo)系中求取h1和ρ1；（2）由尾支45度漸近線得ρ3→

∞，計(jì)算μ2；（3）選擇三層量板中與μ2最接近的量板，將實(shí)測曲線與理論曲線對比，求取υ，計(jì)算出第二層厚度。S2＝12Ω.m45o應(yīng)用實(shí)例已知ρ2＝12Ω.m的H型實(shí)測曲線，求解地電斷面參數(shù)152物理探測儀器煤礦水害探測

物理探測儀器煤礦水害探測

153BMNA等電位面電力線點(diǎn)電源

I代表電流源場的大?。ˋ），U代表觀測點(diǎn)測量電位的大小（V），R代表電流源到觀測點(diǎn)之間的距離（m），ρ代表均勻全空間的視電阻率（Ω·m）。均勻全空間情況下，電位與距離成反比，與均勻空間的電阻率成正比。點(diǎn)電源在均勻全空間其電力線呈射線狀發(fā)散，點(diǎn)電源場的等電位面分布形態(tài)呈以電流源為球心的球面。BMNA等電位面電力線點(diǎn)電源I代表電流源場的大小1541、三極超前探測原理1、三極超前探測原理155“球