地球物理課件all第8章電法勘探

地球物理勘地球物理第一章第二 第六章重力勘探法勘 第八章電法電法勘探巖礦石的電磁幾種電法勘探31830RWFox發(fā)現(xiàn)自然電1835R.W.Fox用自然電位法找到硫化1900Daft和Williams提出交流電法勘1910LeimbachLowy提出無線電頻率探1912Schlumberger發(fā)明激發(fā)極化法1916F.Wenner提出四電極地電阻值測量納裝置誕生?，F(xiàn)代電阻率法1924Hunkel提出交流電法勘探相位測量

1950 發(fā)明大地電磁1953LCagniard提出大地電磁勘1953Bleil用電極極化解釋激發(fā)1959Marshall&Madden用電極極化和擴1969JepsenPatrick,Price,Dieter等將有限差分法用1970Hohmann將積分方程法用于電磁法模1970sCox海洋大地電磁法和海洋可控源電磁電法勘探概[電法勘探]根據地殼中不同巖石之間的導電性差異，介電性質差異，激發(fā)極化性質差異，和自然極化性質差異，壓電性質差異和震電性質差異，通過觀測天然存在的或由人工建立的電場和電磁場的分布，來研究地質構造或尋找有用礦產資源，解決工程，環(huán)境， 等地質問題的一類地球物理勘探利用的物理性質：巖石的電阻率/電導率、介電特性、極化特電法勘探概電法勘探的概電法勘探概 按地質目標體分：金屬電法、石油電法、煤田電法、水（文（電法勘探概根據本專業(yè)當前電法的發(fā)展現(xiàn)狀，可將其簡化的分為兩大類主要有六種方法：

電法勘探概①場源的種類多：可分為 方法的多樣空間范圍廣：第八章電法電法勘探巖礦石的電磁幾種電法勘探巖礦石的電磁性巖巖礦石的導電性電阻巖礦石的介電性介電常巖礦石的導磁導巖礦石的自然極巖礦石的激發(fā)巖礦石的壓電性和震巖礦石的電磁性巖礦石的導電性電阻電阻率電阻率—在電數(shù)為電阻率(ρ)或電導率σ1/ρRSU RSU 電阻率(ρ)單位是歐姆·米，記作Ω·m用電導率σ表示時，其單位為西門子每米，記作s／m固體礦物按電機理分為固體電解解石巖礦石的電磁性巖礦石的導電性電阻火成巖和變質巖102105沉積巖：粘100101Ω·m102103102105巖礦石的電磁性巖礦石的介電性介電常電容器電容：電容器所帶電量Q與電容器兩極間的電壓U值，叫電容器的電容為（板面積，）0101109F/m8.851012F/巖礦石的介電性介電常 10?9F/m8.8510?12F/ ε0真空的介電常數(shù)，εr相對介電常純凈水介電常數(shù)為油氣的介電常數(shù)為2~一般巖礦石的介電常數(shù)影響介電常數(shù)的主要因素為8.2巖礦石的電磁性巖礦石的導表征表征巖礦石導磁性的參數(shù)為磁導率，它是磁感應度B與磁場強度H之間的比例B BB μμ0真空磁導率，為4π10-7μr相對磁除少數(shù)磁性礦物外，其它礦物磁導率都與μ0第八章電法電法勘探巖礦石的電磁幾種電法勘探8.312、充電3、自然電場4、激發(fā)極化51、電阻率（）石導電性基本原理：當將直流電送入，在即可建立起工電場。如果在電場控制的范圍內存在不同的場產生畸變。根據畸變場的分布規(guī)律即可推斷是否存在電性不均勻體，從而達到找礦或解決其它的目的1、電阻率電 電 面 地面高阻體KUMN 1、電阻率1電阻率剖面法（電剖面法電阻率剖面法簡稱電剖面法，它是 巖(礦)石 由于供電電極及測量電極排列方式的不電剖面法分為中間梯度法、對稱四極剖面法、聯(lián)合面法等1、電阻率1電阻率剖面法（電剖面法——。 1、電阻率ss

I

供電電極AB不動，測量電極差UMN圍內旁測線上觀測，一次供電同時在幾條測線上觀測，大大K

1、電阻率電阻率測深法簡稱電測深法，它是以巖（礦）石的電性差異為基礎，人工建立穩(wěn)定直流電場（或接收）電極極距，觀測與研究同一測點下垂1、電阻率1、電阻率以測點為中心，AB極距對稱MN段固定（另 法是MN與AB極距保持固定比例）可測出每一AB極距下的ρs值，電阻率法勘 2 2、充電2、充電2、充電充電法觀測方法：電位觀測法，電位梯

12、充電3、自然電場4、激發(fā)極化53、自然電場自然條件下，無需向3、自然電場和。應用條礦體的導電性良好呈塊狀或金屬礦物呈浸染狀連續(xù)分別的之上。潛水面之上：含氧量高，礦體處于氧化環(huán)境中，失掉電子帶潛水面之下：含氧量低，礦體處于還原環(huán)境中，得到電子帶 礦體形成一個大電池，礦體上部監(jiān)測是一個負異 子作用，于是管壁上形成了負電層，

0-

+++ ++

+

上升泉電 +0- +

- 激發(fā)極化分類激發(fā)極化分類1直流電2——低頻交流電——交流（頻率域）什么是激發(fā)極化法？InducedPolarization 下發(fā)生的物理和電化學效應（激發(fā)極化效應）差異為基礎一種電法勘探方EK 巖礦石的激發(fā)極化現(xiàn) 理供電時 斷電后，電場隨時間衰減的過程稱為放電過程基礎這種在充、放電過程中，由于電化學作用產生隨時5、電磁什么是電介電性差異為基礎，通過觀測和研究人工的或天然的交變電磁場的分布來尋找礦產資源或解決其他地質問題的一類電法勘探方法。5、電磁

良導 感應電流感應電流感應磁場感應磁場

5、電磁 場主動主動場場②按工作環(huán)境分：地面、航空、井①②③④物性①②③④物性參數(shù)多：電導率γ，磁導率μ，介電常數(shù)觀測參數(shù)多，如振幅（實分量和虛分量）、相電磁法特5、電磁5、電磁 達法Ground-penetratingradar通過無損檢測技術，運用高頻電磁波信號研究分 目標5、電磁 達法Ground-penetratingradar方法特點：分辨率高、高效、直觀、連續(xù)無破壞性等特可以應用到很多介質中，如石頭，土地，冰，水，人行道，建筑應用：在工程地質勘察、工程質量監(jiān)測、環(huán)境污 與監(jiān)測 查與監(jiān)測、考 、采礦工程等方法原理：向 發(fā)射高頻電磁波，電磁波遇到不同介電常數(shù)組成的界面或埋藏物體時，會發(fā)生反射探測深度：由探測處的電導率、頻率及輻射功率大小決定，幾厘米（電）~）5、電磁 達法Ground-penetratingradarGPR工作原理示5、電磁5、電磁5、電磁5、電磁5、電磁高速公路路面墊層質量檢 5、電磁Vanequippedwith3pairofHornantennasoutsideandaSIRSystem-10Hinside5、電磁5、電磁 達Groundpenetratingradarinuse.NearStillwater,OK,2010

GroundpenetratingradarsurveyofanarchaeologicalsiteinJordan5、電磁DepthDepthTimeLength5、電磁5、電磁5、電磁 GroundPenetrating人工源，高頻106Hz以上，探測深度10~205、電磁排雷5、電磁大地電磁測深法 5、電磁 5、電磁瞬變電歐洲直升機公司AS350在為 5、電磁瞬變電TheControlledSource可控源頻率電磁測 可控源海洋2004ExxonMobilSeafloorEM可控源頻率電磁測深 可控源海洋電磁測量尋找高阻Continuousdeeptow,1.0-2.0

luricsignals

25-50

100-300

GroundPenetratingLog10Log10FrequencyAMAMIncreasedIncreasedLongWave432MarineMarine0