1、第一章 电阻率法,陈同俊,China Univ. of Mining &Tech.,第一章 电阻率法,什么是电阻率法电阻率法是以地壳中岩石和矿石的电阻率差异为物质基础，通过观测与研究人工电场的分布规律达到解决地质找矿的目的。 电阻率法是传导类电法勘探方法之一 电阻率法的电场是人工电场,陈同俊,China Univ. of Mining &Tech.,第一节 电阻率法的理论基础,岩、矿石的电阻率 1.电阻率(resistivity)的基本公式 电阻(resistance)是表征某一物体导电能力的物理量； 其与物体长度、横截面积有关；r为电阻率，是表征岩石导电性的物理量； 某物质的电阻率，在数值上
2、等于该物质组成的栈截面积为一平方米、长度为一米的导体所具有的电阻数值。 电阻率的大小代表着岩石导电的难易程度；,用电阻描述某种材料的导电能力合适吗？,陈同俊,China Univ. of Mining &Tech.,岩、矿石的电阻率,电阻率的单位电导率(conductivity)将电阻率的倒数称为电导率，用s表示。,陈同俊,China Univ. of Mining &Tech.,二、岩石和矿石的电学性质,1 岩石和矿石的电阻率1) 岩石电阻率的测定,陈同俊,China Univ. of Mining &Tech.,2) 岩石的导电方式岩石的导电方式大致可分为四种：(1) 电子导电：金属、石墨
3、电阻率低；(2) 半导体导电：大多数金属硫/氧化物电阻率低；(3) 晶体离子导电：大多数造岩矿物，石英、云母、方解石等电阻率高；(4) 离子导电：含水矿物电阻率低；不同种岩石的电阻率一般不同电法勘探基础；但不同种矿物电阻率的范围有可能部分重合电法勘探的局限性；,二、岩石和矿石的电学性质,陈同俊,China Univ. of Mining &Tech.,二、岩石和矿石的电学性质,3) 影响岩石电阻率的因素,陈同俊,China Univ. of Mining &Tech.,二、岩石和矿石的电学性质,陈同俊,China Univ. of Mining &Tech.,(6)岩石电阻率与层理的关系层理构
4、造是大多数沉积岩和变质岩的典型特征，如砂岩、泥岩、片岩、板岩以及煤层等，它们均由很多薄层相互交替组成。这种岩石的电阻率具有明显的方向性，即沿层理方向和垂直层理方向岩石的导电性不同，称为岩石电阻率的各向异性。岩石电阻率的各向异性用各向异性系数来表示.,3) 影响岩石电阻率的因素,陈同俊,China Univ. of Mining &Tech.,3) 影响岩石电阻率的因素,代表垂直层理方向上的平均电阻率;代表沿层理方向的平均电阻率。,图1-1-1 层状结构岩石模型,以上两种电阻率是如何得来的？,rn的获得,设岩石由两种岩性地层组成，厚度和电阻率分别为：r1,h1和r2,h2,陈同俊,China U
5、niv. of Mining &Tech.,S,rt的获得,设岩石由两种岩性地层组成，厚度和电阻率分别为：r1,h1和r2,h2,陈同俊,China Univ. of Mining &Tech.,rn和rt 的关系,陈同俊,China Univ. of Mining &Tech.,垂直层理方向的电阻率总是大于沿着层理方向的电阻率！,陈同俊,China Univ. of Mining &Tech.,沉积岩石电阻率的相互关系泥岩或粘土页岩细砂岩或粉砂岩中砂岩粗砂岩砾岩。,3) 影响岩石电阻率的因素,第二节 地表点电源电场,陈同俊,China Univ. of Mining &Tech.,第二节 地
6、表点电源的正常场,电位、电场强度与电流密度间的关系 电流密度与电场强度成正比j为电流密度矢量,E为电场强度矢量,r为该点岩石的电阻率,s为该点的电导率;U为电位值,电场强度:单位正电荷在所研究点所受的电场力。,将电位、电场强度和电流密度之间的关系想象成流体势能3个参数间的关系。 U=rgh,陈同俊,China Univ. of Mining &Tech.,第二节 地表点电源的正常场,点电源场的建立 为了建立地下电场，将A、B两个电极向地下供电，A、B被称为供电电极； 当供电电极大小比供电电极间距小得多时，可以将两个供电电极看成是两个“点”，所以将A、B称为点电源；,陈同俊,China Univ
7、. of Mining &Tech.,1. 点电源时的电场,一个点电源时的电场 电流密度设在地面A点向地下供电，电流强度为I，地下半空间的电阻率为r。地下距A点距离为R的M点处的电流密度为?j与电流强度I呈正比，与距离平方成反比； 电场强度,电压为标量，在此为正值； 电场强度为矢量，有方向性； 电场强度的减小速度要比电压的减小速度快。,陈同俊,China Univ. of Mining &Tech.,一个点电源时的电场,电位：电场中某点的电位在数值上等于将单位正电菏从无穷远处移到该点反抗电场力所作的功。M点的电位是将单位正电荷从无穷远处移到电场中该点所做的功，则：即：电位值与电流强度I和岩石电
8、阻率r成正比，与A到M点间距离成反比；点电源A(+I)处电位值最大。,陈同俊,China Univ. of Mining &Tech.,1. 点电源时的电场,地表正、负两个点电源的正常电流场 叠加原理：当多个点电源同时存在时，任意一点M的电位是各电源单独在该点产生的电位之和；任意一点的电场强度(或电流密度)是各电源单独在该点产生的电场强度(或电流密度)的向量和。 如图所示，在均匀半空间表面布以电极A和B并分别以+和-向介质中供电，根据电场的叠加原理，可写出A、B两个点电流源在M点形成的电位。,陈同俊,China Univ. of Mining &Tech.,2.地表正、负两个点电源的正常电流场
9、,主测线上的电位及电场强度 在地表通过A、B两个供电电极的连线称为主测线； 在A、B之间，EMA和EMB的方向相同，此时：在A、B之外， EMA和EMB的方向相反，最终可得主测线上电位与电场强度图,陈同俊,China Univ. of Mining &Tech.,主测线上的电位及电场强度,由图可知： 在供电电极A、B附近，U、j、E分布极不均匀，变化很快。当距离为零时，从数学定义上讲，它们的数值值趋于正负无穷大，但实际上是趋于某一有限值，V趋于电源电压。 在A、B中间部分，E、j、U变化都比较平缓，尤其是中间1/3地段，E、j可近似看作均匀水平场，U的变化近于线性，A、B中点值为零。 在A、B
10、外侧，电位变化比内侧缓慢，电场强度则比内侧衰减快。,陈同俊,China Univ. of Mining &Tech.,2.地表正、负两个点电源的正常电流场,主断面内电位及电流分布为了弄清电流场在地下的分布情况，AB不变，主断面(A、B连线的中垂面上)电流密度的变化情况。 当h=0时，AB中点O处的电流密度用j0表示,陈同俊,China Univ. of Mining &Tech.,主断面内电位及电流分布,当h0时，,l,大部分电流都集中在近地表地层内！,陈同俊,China Univ. of Mining &Tech.,主断面内电位及电流分布,结论： 当h35%，如果有异常体存在时，可以识别；
11、因此，勘探深度AB/2;,陈同俊,China Univ. of Mining &Tech.,主断面内电位及电流分布,h不变，jh随AB的变化规律:,为了探测100m深处的目标体， 如何选择电极距AB？,什么时候jh最大？,陈同俊,China Univ. of Mining &Tech.,勘探深度、勘探体积,根据以上讨论可以得出以下结论：.在地表由A、B供电时，大部分电流集中于AB附近。AB一定时，在地表观测电场只能反映一定深度的不均匀体；.欲增加勘探深度，必须加大供电电极距，使更多的电流流入深处。.在AB连线之间，以中点的电流分布最深，电场最均匀，勘探深度最大。因此，以中点观测最佳，可以以最小
12、的电极距达到最大的勘探深度。勘探深度：h=AB/2勘探体积：长AB、宽AB/2、高AB/2,陈同俊,China Univ. of Mining &Tech.,3. 岩石电阻率的测定及视电阻率,岩石电阻率的测定,陈同俊,China Univ. of Mining &Tech.,岩石电阻率的测定,陈同俊,China Univ. of Mining &Tech.,岩石电阻率的测定,上式中K称为装置系数，单位为米； 在均匀、各向同性介质中，岩石的电阻率与K、I无关； 当供电电极A、B与测量电极M、N互换位置时，测定的电阻率结果不变，这一结论称作“互换原理”。,陈同俊,China Univ. of Mi
13、ning &Tech.,3. 岩石电阻率的测定及视电阻率,非均匀介质的地下电流场及视电阻率 地电断面根据地下地质体电阻率的差异而划分界线的断面； 非均匀介质的地下电流场高阻体: 具有向周围排斥电流的作用; 低阻体: 具有向其内部吸引电流的作用;,陈同俊,China Univ. of Mining &Tech.,非均匀介质的地下电流场及视电阻率,视电阻率：当在电流场的作用范围内岩石不均匀或地形不平坦时，仍按均匀岩石电阻率的测定方法，并按电阻率测定公式计算出的电阻率值，不再是某一种岩石的电阻率值，而是电流场作用范围内各种岩石电阻率的综合反映，我们称之为“视电阻率”，用符rs表示，单位仍为欧姆米。
14、计算公式为:电阻率法的实质：rs的变化是与不均匀体的存在密切联系的，通过观测和研究rs的变化，来了解不均匀体存在的情况，这就是电阻率法的实质。,视电阻率在电场有效作用范围内 各种地质体电阻率的综合反映。,陈同俊,China Univ. of Mining &Tech.,非均匀介质的地下电流场及视电阻率,视电阻率的定性分析在地形不平坦或地质体不均匀时，视电阻率可表示为：因此，测定的视电阻率的变化并不一定代表有不均匀地质体的存在。有可能是地表不平坦而引起的。,陈同俊,China Univ. of Mining &Tech.,非均匀介质的地下电流场及视电阻率,电极装置供电电极A、B与测量电极M、N的
15、排列形式和移动方式称为电极装置。 视电阻率的影响因素 1. 不均匀体的电性(地质体与围岩的电性差异)、规模 (相对于埋深而言)和产状(走向、倾向、埋深)目标地质体属性的影响；,陈同俊,China Univ. of Mining &Tech.,非均匀介质的地下电流场及视电阻率,2. 电极相对不均匀体的位置(包括装置形式)，布极方向，极距大小等观测方式的影响；,陈同俊,China Univ. of Mining &Tech.,非均匀介质的地下电流场及视电阻率,3. 地形起伏对视电阻率的影响；,陈同俊,China Univ. of Mining &Tech.,4. 地中稳定电流场的边界条件,在边界上
16、，稳定电流场还满足如下的边界条件: 1) 第一类边界条件2) 第二类边界条件n为垂直于地平面的法向方向，此时，在地面上(除电源点外)电流密度法向分量等于零。,陈同俊,China Univ. of Mining &Tech.,地中稳定电流场的边界条件,3) 第三类边界条件当界面两侧介质电阻率为有限值时，在该界面上有以下连续条件成立由以上三类边界条件，就可求解稳定电流场的解。,陈同俊,China Univ. of Mining &Tech.,5. 镜像法原理及应用,边界面附近某点的电位可以通过镜像法而求得。,求M1处电位时,将r2介质的 影响用虚电源A1(I1)代替。,求M2处电位时,将r1介质的
17、 影响用虚电源A2(I2)代替。,陈同俊,China Univ. of Mining &Tech.,5. 镜像法原理及应用,对于第一种情况，当用虚电源代替后，相当于地下半空间充满着r1的单一介质，则M1处的电位为：对于第二种情况，介质r1对介质r2的作用也可由虚电源代替，此时，虚电源与实际电源重合。此时， M2处的电位UM2为：,陈同俊,China Univ. of Mining &Tech.,5. 镜像法原理及应用,根据稳定电流场的边界条件，有： 当M1和M2点无限靠近时，两点电位相同，即：又据据界面上电流密度法线分量连续，即：j1n=j2n,5. 镜像法原理及应用,联立上页的(1),(2)
18、两式，则有,陈同俊,China Univ. of Mining &Tech.,比较电阻率法中的反射系数和透射 系数与反射波地震勘探中的反射系 数与透射系数的异同？,陈同俊,China Univ. of Mining &Tech.,5. 镜像法原理及应用,I1和I2的物理意义 I1相当于电流I射向界面而被反射回来的部分电流； I2相当于电流I透射到介质r2中的电流； I1+ I2=I 当r2时，K12=1，1-K12=0，I1=I，I2=0电源的全部电流都被界面反射回介质1中； 当r20时，K12=-1，1-K12=2， I1=-I，I2=2I，界面不向介质1中反射电流，全部电流都透射到介质2中
19、；,陈同俊,China Univ. of Mining &Tech.,电流密度,第三节 电阻率剖面法,Resistivity Profiling,陈同俊,China Univ. of Mining &Tech.,第三节 电阻率剖面法,当保持供电电极距AB不动时，电极系探测深度一定，移动电极系时就可以反应一定深度范围内的地下电阻率的变化情况，这种方法称之为电阻率剖面法。 电阻率剖面法装置特点： 保持供电电极及测量电极之间的距离不变，几个电极同时沿测线移动； 在不同测点电流场的作用范围大致不变，因此，在各测点所观测的视电阻率的变化反映地下一定深度和范围内介质电阻率的变化；,陈同俊,China Un
20、iv. of Mining &Tech.,第三节 电阻率剖面法,电阻率剖面法的应用前提： 被勘探对象必须与围岩在水平方向上有明显差异； 被勘探对象相对于埋深应具有一定规模； 干扰水平相对较低，即被勘探对象引起的异常能从干扰背景中区分出来； 沿测线方向地形起伏不大；,陈同俊,China Univ. of Mining &Tech.,第三节 电阻率剖面法,电阻率剖面法的分类： 联合剖面法； 中间梯度法； 对称剖面法； 偶极剖面法； 电剖面法的应用范围 划分不同岩性陡立的接触带、岩脉； 追踪构造破碎带、地下暗河等；,陈同俊,China Univ. of Mining &Tech.,第三节 电阻率剖面
21、法,电剖面法电极距的选择原则 考滤盖层的厚度(H)及其电阻率，AO3H ； 地电断面的产状、规模，相邻地质体的影响； 其它干扰情况；,陈同俊,China Univ. of Mining &Tech.,电剖面法野外工作技术,陈同俊,China Univ. of Mining &Tech.,1.3.1 联合剖面法,联合剖面法的特点 联合剖面法是由两个三极装置组合而成，较其它电剖面法有更为丰富的地质信息； 联合剖面法还具有分辨能力强、异常明显等优点，因此在水文及工程地质等调查中获得了广泛的应用； 由于联合剖面法有无穷远极，野外工作中有装置笨重、受地形影响大等缺点。,陈同俊,China Univ. o
22、f Mining &Tech.,联合剖面法装置,在每一测点分别用两个三极装置AMN及MNB进行观测； 所得视电阻率分别用rsA和rsB表示，在一条剖面上便可获得两条视电阻率曲线； 一般将rsA用实线表示， rsB用虚线表示； 公共电极C被置于远离测线并大于5AO的距离上，称为“无穷远”极即相对于观测地段而言，其影响可以忽略。,陈同俊,China Univ. of Mining &Tech.,镜像法回顾,陈同俊,China Univ. of Mining &Tech.,三极装置视电阻率公式推导,陈同俊,China Univ. of Mining &Tech.,(1) 直立接触面上的联合剖面rs曲
23、线,没有覆盖层时两种岩石直立接触面上的联合剖面法rs曲线形态，三极排列AMN位于界面不同位置，r1 r2, MN0 AMN在界面左侧远离界面时,此时:三极装置逐渐接近直立接触面时(K12x)：,陈同俊,China Univ. of Mining &Tech.,因为K120，MN向界面移动过程中d减小， rs的值增大；当d=x时，即MN刚好在接触面上时，视电阻率取极大值，即：当A点与MN位于直立接触面两侧时：此时视电阻率曲线为一平直段，长度为AM。,陈同俊,China Univ. of Mining &Tech.,当AMN刚过直立接触面时，有(K210)：当AMN刚过界面时，由于介质1为高阻的排
24、拆作用，jMNj0，所以rsr2。 当d=0时，取极大值2 r1r2 /( r1+r2) ；随着d的增大，视电阻率逐渐减小。 当AMN在界面右侧，远离界面时界面的排拆作用逐渐减小， rsr2；曲线出现新的渐近线。,陈同俊,China Univ. of Mining &Tech.,AMN三级装置过垂直接触面时的rsA剖面线 r1r2 MN=0,陈同俊,China Univ. of Mining &Tech.,MNB三极装置过直立接触面时， r1 r2, MN0 当MNB远离界面时，jMNj0， rsr1；曲线出现的渐近线。 当B逐渐接近界面时，介质2对电流具有吸引作用，MN的电流密度减小，此时视
25、电阻率的计算公式为：即：随着B接近界面，视电阻率逐渐减小；当B在界面上时，视电阻率取最小值。,实电源与虚电源电流线方向相反！,陈同俊,China Univ. of Mining &Tech.,当电极B位于介质2中，而MN还在介质1中时，有：此时，视电阻率为一个常值，视电阻率曲线为平直线。 当MNB刚过直立界面时，由于介质1的排拆作用，jMN突然减小，视电阻率突然减小当d=0，即MN在界面上时，视电阻率最小。,陈同俊,China Univ. of Mining &Tech.,MNB三级装置过垂直接触面时的rsB剖面线 r1r2 MN=0,陈同俊,China Univ. of Mining &Te
26、ch.,rsA和 rsB剖面线叠合结果图 r1r2 MN=0,陈同俊,China Univ. of Mining &Tech.,陈同俊,China Univ. of Mining &Tech.,电极距AB对曲线异常幅度无影 响，只影响曲线异常的宽度！,陈同俊,China Univ. of Mining &Tech.,电极距MN只影响曲线异常幅度， 对曲线异常的宽度无影响！,陈同俊,China Univ. of Mining &Tech.,表层浮士对曲线的影响，r1r2 MN=0,电极位于无穷远时，视电阻率 不再趋近于r1或r2；曲线异常 幅度降低。 浮士越厚,异常幅度越小.,陈同俊,China
27、 Univ. of Mining &Tech.,两种岩石直立接触面上的联合剖面法rs曲线形态,rs曲线的特点: 在距界面很远的地方， rs A和rsB分别趋近于r1和 r2； 在界面上， rs A和rsB分别出现最大值或最小值，并发生急剧跳跃； 在界面两侧跳跃的幅度与r1/ r2的比值成正比； 异常极值的大小不受AO大小的影响，AO大小只影响异常范围； MN增大时， rs曲线变得平滑，极值相对界面位移了MN/2； 地表有浮士时， rs曲线变得平缓，极值变小，接触面位于陡曲线上部1/3位置处。,陈同俊,China Univ. of Mining &Tech.,直立良导体矿脉对电流场的屏蔽作用,良
28、导矿体吸引电流线，并把电流沿走向和向深部导走，正是这种“屏蔽作用”造成点电源电流场很大的畸变，因此，可引起了明显的视电阻率异常。,陈同俊,China Univ. of Mining &Tech.,直立低阻薄矿脉上联合剖面rs曲线,曲线关于矿脉中心对 对称，矿脉宽度等于 最大最小值间上部 1/3处的连线。,陈同俊,China Univ. of Mining &Tech.,(2) 直立良导体上的rs曲线,影响良导矿脉上联合剖面rs曲线的因素 电阻率差异对rs曲线的影响：矿体电阻率与围岩电阻率差别倍数越大，异常越明显。 矿体顶部埋深H对rs曲线的影响：当AO较小时，H， rs A和rsB两条曲线分离
29、带和异常幅度均减小。 矿脉走向长度L和延深长度d对rs曲线的影响； 极距AO对rs曲线的影响：当AO很小时，AO异常幅度；当AO增大到一定程度时，异常幅度不再增大，反而减小。 倾斜程度对rs曲线的影响： MN大小对rs曲线的影响：MN， rs曲线幅度,陈同俊,China Univ. of Mining &Tech.,可以通过不同极距AB的 联合剖面视电阻率曲线 追踪倾斜界面。,陈同俊,China Univ. of Mining &Tech.,(3) 高阻直立矿脉上的rs曲线,(1)此时rsA和rsB曲线关于高阻矿脉 对称； (2)曲线相交方式与低阻矿脉时刚好 相反称为反交点；,陈同俊,Chin
30、a Univ. of Mining &Tech.,陈同俊,China Univ. of Mining &Tech.,(3) 高阻直立矿脉上的rs曲线特点,曲线关于高阻直矿脉左右对称。 在矿脉上方出现高阻反交点,即;远离交点的供电电极供电时的视电阻率较小，靠近交点电极供电时的视电阻率较大。在本例中，交点左侧rsBrsA，右侧rsB围岩视电阻率r1。 当高阻矿脉斜时，交点向下斜方向偏移；倾角越小，不对称性越强。 随着极距增大，曲线变得复杂联合剖面法不适合寻找高阻直立矿脉。,陈同俊,China Univ. of Mining &Tech.,大极距时高阻直立矿脉的rs曲线,陈同俊,China Univ
31、. of Mining &Tech.,大极距时高阻直立矿脉的rs曲线特点,在反交点左侧，rsA和rsB同步上升，在反交点右侧rsA和rsB 同步下降。 在矿脉左侧， rsA有一不明显极小值， rsB有一较明显的极小值和次级极大值；在矿脉右侧有类似情况，只不过rsA 和rsB 情况互换。,陈同俊,China Univ. of Mining &Tech.,不同极距时球体异常上的视电阻率曲线,陈同俊,China Univ. of Mining &Tech.,(4) 联合剖面法资料解释及应用实例,确定直立岩石接触面（断层等）的位置利用rsA陡度最大处或极小值到极大值幅度的2/3处来确定。,陈同俊,Ch
32、ina Univ. of Mining &Tech.,(4) 联合剖面法资料解释及应用实例,追索破碎带走向,确定倾向 在剖面平面图上，低阻正交点的联线即为破碎带走向； rsA和rsB不对称，说明破碎带倾斜，倾向的确定可根据极小值点大小和不同极距AO时正交点的偏移方向来判断。,陈同俊,China Univ. of Mining &Tech.,剖面平面图,所谓剖面平面图：将测线按一定的水平比例尺绘在平面图上，然后选择合适的参数比例尺绘出每条测线的rs剖面曲线。 包含异常的剖面分布特点; 包含异常的平面分布特点; 能直观地反映整个测区在一定深度范围内电性异常体的分布规律。,陈同俊,China Uni
33、v. of Mining &Tech.,1测线；2基线；3测点岩；4曲线；5 正、反交点； 6低阻正交点异常轴；7反交点异常轴；8岩性接触带,陈同俊,China Univ. of Mining &Tech.,1.3.2 对称四极剖面法,对称四极装置如图所示因此，可以将对称四极装置看作是两个三级装置的组合，因此，对称四极剖面法的测量结果和相同极距联合剖面法的测量结果存在以下关系，即：对称四极剖面曲线等于相同极距联合剖面曲线的平均值。,陈同俊,China Univ. of Mining &Tech.,陈同俊,China Univ. of Mining &Tech.,对称四极剖面与联合剖面曲线的关系
34、,低阻直立矿脉,(1)关于直立矿脉左右对称; (2)最小视电阻率r0, r1;,陈同俊,China Univ. of Mining &Tech.,对称四极剖面法曲线,直立接触面理论曲线,陈同俊,China Univ. of Mining &Tech.,对称四极剖面法rs曲线定性分析图,高阻突起,陈同俊,China Univ. of Mining &Tech.,复合对称四极剖面法,对称四极剖面法存在的问题多解性,如左图的中间上升段，可解释为：高阻基岩的隆起，也可以解释为低阻基岩的凹陷多解性。,对称四极剖面法的缺陷！,陈同俊,China Univ. of Mining &Tech.,复合对称四极剖
35、面法,解决方法 设计两个不同极距AB的对称四极装置，并保持测量电极MN极距不变，同时使用这两种对称四极装置进行测量的方法称为复合对称四极剖面法。 比较两个不同极距AB的测量结果即可解决对称四极剖面法的多解性问题。 设：大极距AB，视电阻率曲线rs；小极距AB，视电阻率曲线rs。,极距,视电阻率,上部地层 电阻率下部地层，即为高 阻隆起！,极距,视电阻率,上部地层 电阻率下部地层，即为低阻 凹陷！,陈同俊,China Univ. of Mining &Tech.,复合对称四极剖面法应用,解决地质构造形态（背斜、向斜、断层位置等） 地质填图 圈定倾斜煤层的露头位置等,高阻异常？低阻异常？,陈同俊,
36、China Univ. of Mining &Tech.,横穿古河道的对称四极剖面rs曲线 1砂砾岩；2坚硬砂岩,陈同俊,China Univ. of Mining &Tech.,1.3.3 中间梯度法,装置特点AB=(7080)H H 浮土厚度MN=(1/301/50)AB 工作过程供电电极AB不动，测量电极MN间距离不变，在AB中部1/3范围内沿测线逐点移动，观测MN间的电位差，并计算各测点(MN中点)的视电阻率rs=K U/I。,每次测量时装置系数K相同吗？,陈同俊,China Univ. of Mining &Tech.,1.3.3 中间梯度法,由于中间梯度法的装置系数K在每一个测点都
37、不同，因此，在施工之前应将各测点的K值计算出来。中间梯度法rs曲线对高/低阻矿脉的响应特征 测线垂直直立高阻矿脉：高异常； 测线平行直立高阻矿脉：无异常； 测线过水平高阻矿脉：无异常； 测线垂直于低阻薄矿脉：无异常；,陈同俊,China Univ. of Mining &Tech.,rs曲线对高/低阻矿脉的响应特征,测线平行于低阻直立矿脉：低异常； 测线过水平低阻矿脉：低异常；,陈同俊,China Univ. of Mining &Tech.,中间梯度电阻率剖面法的特点,优点： 最大限度地克服了供电电极附近电性不均匀体的影响，AB大，中间电流场均匀，移动AB的次数少。 rs的变化反映了MN电极
38、附近地下电性的变化。 工作效率高。 缺点： AB移动时，曲线不连续； 每点的勘探深度略有变化。,陈同俊,China Univ. of Mining &Tech.,中间梯度法主要用来寻找陡倾的高阻体，如石英脉、伟晶岩脉等。上图是我国东北某矿区采用中间梯度法所得的rs剖面平面图。图中两条连续的rs高峰值带就是由石英脉引起的。,陈同俊,China Univ. of Mining &Tech.,1.3.4 偶极剖面法,装置特点单边轴向偶极剖面oo为电极距,陈同俊,China Univ. of Mining &Tech.,偶极剖面与联合剖面的关系,注意与对称四极装置叠加的差异！,陈同俊,China Un
39、iv. of Mining &Tech.,陈同俊,China Univ. of Mining &Tech.,偶极剖面视电阻率曲线特点,定性分析公式,设MN=0,陈同俊,China Univ. of Mining &Tech.,偶极剖面法工作方法,根据不同的极距n，可同时得到等值断面图,陈同俊,China Univ. of Mining &Tech.,低阻球体上的偶极装置rs曲线及等值断面图,陈同俊,China Univ. of Mining &Tech.,低阻铜板上的偶极装置rs曲线及等值断面图,陈同俊,China Univ. of Mining &Tech.,陈同俊,China Univ.
40、of Mining &Tech.,偶极装置的特点,优点 装置轻便，异常反应灵敏，分辨率高; 缺点 受地表不均匀体影响和地形不平干扰大 解释困难（假异常） 耗电量大,陈同俊,China Univ. of Mining &Tech.,1.3.5 各种电剖面法应用范围和比较,陈同俊,China Univ. of Mining &Tech.,1.3.6 地形影响及校正,地形影响地形起伏相当于在原来均匀半空间中的地表附近叠加一个不均匀地电体。山谷（凹地）叠加高阻体山脊 叠加低阻体,陈同俊,China Univ. of Mining &Tech.,陈同俊,China Univ. of Mining &Tech.,地形校正,陈同俊,China Univ. of Mining &Tech.,地形校正实例 a地形校正后曲线 b模拟地形影响曲线 c野外实测曲线 1白云岩； 2含矿断层破碎带,
