第一講電阻率法基礎演示文稿

第一講電阻率法基礎演示文稿當前1頁，總共32頁。第一講電阻率法基礎當前2頁，總共32頁。1電阻率法1.1電阻率法基礎知識1.1.1巖土介質的電阻率當前3頁，總共32頁。一、巖、礦石的電阻率（一）電阻率基本公式Isl（二）電阻率單位SI制中電阻R（Ω）長度（m）截面積（m2）電阻率ρ（Ω·m）當前4頁，總共32頁。

(三)巖石的導電機制1、固體礦物的導電機制按照導電機制可將固體礦物為分三種類型：金屬導體:一般ρ≤10－6Ωm半導體:大多數(shù)金屬礦物屬于半導體,其電阻率高于金屬導體，通常ρ＝10－６～1０６Ωm固體電解質:絕大多數(shù)造巖礦物(如輝石、長石、云母、方解石、角閃石、石榴子石等)在導電機制上屬于固體電解質。通常ρ＞106Ω·m。當前5頁，總共32頁。當前6頁，總共32頁?；鸪蓭r電阻率最高（102-106Ω·m）變質巖較高（101-105Ω·m）沉積巖電阻率最低（主要是砂、頁巖），變化范圍大（灰?guī)r電阻率很高，可達n×107Ω·m）當前7頁，總共32頁。

2、孔隙水的導電機制幾乎所有的天然巖石都或多或少地含有水分。這些存在巖石裂隙或孔隙中的水分(統(tǒng)稱孔隙水)通常對巖、礦石的導電性質有影響。純的蒸餾水的導電性極差，幾乎可以看成是絕緣體。但是，天然巖石中的孔隙水總是在不同程度上含有某些鹽份(電解質)，當電解質溶于水形成電解液時，其中一部分電解質的正、負離子會彼止分開，并可在溶液中互不依賴地自由運動，即所謂電離或離解。當前8頁，總共32頁。電解液正是借助于其中處于電離狀態(tài)的正、負離子而導電，故為離子導體。因此，孔隙水的電阻率一般都遠小于造巖礦物。

大量實測資料證明，巖石孔隙水的電阻率值很少超過100Ωm，通常在1～10Ωm之間。當前9頁，總共32頁。二、影響巖、礦石導電性的因素（1）礦物成分、含量及結構 金屬礦物含量↑，電阻率↓ 結構：侵染狀>細脈狀（2）巖礦石的孔隙度、含水飽和度 孔隙度↑，含水量↑，電阻率↓ 風化帶、破碎帶，含水量↑，電阻率↓當前10頁，總共32頁。經(jīng)驗公式——阿爾奇公式當前11頁，總共32頁。當前12頁，總共32頁。（3）水溶液礦化度 礦化度↑，電阻率↓礦化度（克/升）地下水電阻率（歐姆?米）NaClKClMgCl2CaCl2純水0.0100.1001.00010.000100.0025×10451155.25.830.6570.080925×10457858.76.140.6780.077625×10443845.65.060.6140.093625×10448350.35.560.6600.0930當前13頁，總共32頁。當前14頁，總共32頁。（4）溫度 溫度T↑，溶解度↑，離子活性↑，電阻率↓ 結冰時，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↓（6）構造層的影響 這種層狀構造巖石的電阻率，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 ρρ12ρnρt當前15頁，總共32頁。1.1.2均勻介質中的穩(wěn)定電流場一、穩(wěn)定電流場的基本規(guī)律當前16頁，總共32頁。二、均勻介質中點電源電場均勻、各向同性無限半空間A為點電流源，M點處的電位為：當前17頁，總共32頁。-《電法勘探原理與方法》劉興國當前18頁，總共32頁。三、大地電阻率的測定M、N兩點之間的電位差為：

當前19頁，總共32頁。將上式移項后，得：實際工作中，點源A、B是通過一對供電電極將電流I供入地下，稱為供電電極，M、N兩點通過一對測量電極與觀測電位差的儀器相接，稱M、N為測量電極當前20頁，總共32頁。AM、AN、BM、BN分別為各電極間的水平距離。各個電極位置的幾何關系通常用裝置系數(shù)K表示，即當前21頁，總共32頁。電阻率公式簡化為：實踐當中，把供電電極、測量電極的排列形式和移動方式稱為電極裝置，簡稱裝置。當前22頁，總共32頁。四、視電阻率及其定性分析方法在地下巖石電性分布不均勻(同時賦存有兩種或兩種以上導電性不同的巖石或礦石)或地表起伏不平的情況下，若仍按測定均勻水平大地電阻率的方法計算的結果稱之為視電阻率，以符號ρｓ表示當前23頁，總共32頁。為了揭示視電阻率變化與地下電場分布之間的關系，我們引入視電阻率的微分表示式。在地表不平、地下巖、礦石導電性分布不均勻的條件下，對于測量電極距MN很小的梯度裝置來說，MN范圍內的電場強度和電流密度均可視為恒定不變的常量。當前24頁，總共32頁。經(jīng)推導得出視電阻率的微分形式：jＭＮ和ρＭＮ分別表示MN處的電流密度和電阻率，j０為地表水平、地下為半無限均勻巖石條件下的電流密度。在對視電阻率曲線進行定性分析時，經(jīng)常用到上式當前25頁，總共32頁。ρs=ρ1均勻半空間當前26頁，總共32頁。ρs<ρ1ρ1ρs低阻異常體當前27頁，總共32頁。ρs>ρ1ρsρ1高阻異常體當前28頁，總共32頁。MNρ1ρs=ρ1均勻半空間當前29頁，總共32頁。MNρ1ρs