電法勘探的(電法勘探原理與方法)

1.電法勘探原理與方法

電法勘探 electrical prospecting 根據(jù)地殼中各類巖石或礦體的電磁學(xué)性質(zhì)（ 如導(dǎo)電性、copy導(dǎo)磁性、介電性）和電化學(xué)特性的差異，2113通過(guò)對(duì)人工或天然電場(chǎng)、電磁場(chǎng)或電化學(xué)場(chǎng)的空間分布規(guī)律和時(shí)間特性的觀測(cè)和研究，尋找不同類型有5261用礦床和查明地質(zhì)構(gòu)造及解決地質(zhì)問(wèn)題的地球4102物理勘探方法。主要用于尋找金屬、非金屬礦床、勘查地下水資源和能源、解決某些工程地質(zhì)及深部地質(zhì)問(wèn)題。

參考1653!/link?url=u-_pTl

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2.電法勘探的概念

電法勘探是地球物理勘探中的一個(gè)重要分支方法（簡(jiǎn)稱電法或電探），是以地下巖、礦石之間的電學(xué)性質(zhì)差異為基礎(chǔ)，通過(guò)觀測(cè)和研究人工或天然電場(chǎng)、電磁場(chǎng)的空間和時(shí)間分布規(guī)律，來(lái)進(jìn)行資源勘查和工程勘察，尋找有用礦產(chǎn)資源，解決工程、環(huán)境、災(zāi)害等地質(zhì)問(wèn)題的一類地球物理勘探方法。

可見(jiàn)，電法勘探的物質(zhì)基礎(chǔ)是巖、礦石電學(xué)性質(zhì)的差異。電法勘探利用的主要電學(xué)性質(zhì)有：導(dǎo)電性、介電性、導(dǎo)磁性和電化學(xué)性。

導(dǎo)電性 反映了巖、礦石的導(dǎo)電性能，描述巖、礦石導(dǎo)電性的參數(shù)通常是電阻率（ρ）或電導(dǎo)率（σ），它們是倒數(shù)的關(guān)系。電阻率越小則導(dǎo)電性越好，所以電阻率是描述巖、礦石導(dǎo)電性優(yōu)劣的一個(gè)電性參數(shù)。

介電性 是指介質(zhì)可以極化的性質(zhì)，表征巖、礦石介電性的參數(shù)為介電常數(shù)（ε）。它在高頻電磁法勘探中有重要作用。

導(dǎo)磁性 表征巖、礦石導(dǎo)磁性的參數(shù)是磁導(dǎo)率（μ）。它反映了巖、礦石的磁性強(qiáng)弱。

電化學(xué)性 表示巖、礦石電化學(xué)活動(dòng)性的基本參數(shù)是極化率（η）。它反映了巖、礦石的激發(fā)極化強(qiáng)弱。

電法勘探的研究對(duì)象是電場(chǎng)?！皥?chǎng)”是看不見(jiàn)摸不著而又客觀存在的。在電法勘探中研究的是地電場(chǎng)，地電場(chǎng)可分為人工電場(chǎng)和天然電場(chǎng)，還可分為直流電場(chǎng)和交流電場(chǎng)等。

3.電法勘探的勘探方法

電法勘探的方法，按場(chǎng)源性質(zhì)可分為人工場(chǎng)法（主動(dòng)源法）、天然場(chǎng)法（被動(dòng)源法）；按觀測(cè)空間可分為航空電法、地面電法、地下電法；按電磁場(chǎng)的時(shí)間特性可分為直流電法（時(shí)間域電法）、交流電法（頻率域電法）、過(guò)渡過(guò)程法（脈沖瞬變場(chǎng)法） ； 按產(chǎn)生異常電磁場(chǎng)的原因可分為傳導(dǎo)類電法、感應(yīng)類電法 ； 按觀測(cè)內(nèi)容可分為純異常場(chǎng)法、總合場(chǎng)法等。中國(guó)常用的電法勘探方法有電阻率法、充電法、激發(fā)極化法、自然電場(chǎng)法、大地電磁測(cè)深法和電磁感應(yīng)法等。

高密度電法

指的是直流高密度電阻率法，但由于從中發(fā)展出直流激發(fā)極化法，所以統(tǒng)稱高密度電法。高密度電阻率法實(shí)際上是一種陣列勘探方法，野外測(cè)量時(shí)只需將全部電極（幾十至上百根）置于測(cè)點(diǎn)上，然后利用程控電極轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)和微機(jī)工程電測(cè)儀便可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的快速和自動(dòng)采集。當(dāng)測(cè)量結(jié)果送入微機(jī)后，還可對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理并給出關(guān)于地電斷面分布的各種物理解釋的結(jié)果。顯然，高密度電阻率勘探技術(shù)的運(yùn)用與發(fā)展，使電法勘探的智能化程度大大向前邁進(jìn)了一步。

4.電法勘探的概念

電法勘探是地球物理勘探中的一個(gè)重要分支方法（簡(jiǎn)稱電法或電探），是以地下巖、礦石之間的電學(xué)性質(zhì)差異為基礎(chǔ)，通過(guò)觀測(cè)和研究人工或天然電場(chǎng)、電磁場(chǎng)的空間和時(shí)間分布規(guī)律，來(lái)進(jìn)行資源勘查和工程勘察，尋找有用礦產(chǎn)資源，解決工程、環(huán)境、災(zāi)害等地質(zhì)問(wèn)題的一類地球物理勘探方法。

可見(jiàn)，電法勘探的物質(zhì)基礎(chǔ)是巖、礦石電學(xué)性質(zhì)的差異。電法勘探利用的主要電學(xué)性質(zhì)有：導(dǎo)電性、介電性、導(dǎo)磁性和電化學(xué)性。

導(dǎo)電性 反映了巖、礦石的導(dǎo)電性能，描述巖、礦石導(dǎo)電性的參數(shù)通常是電阻率（ρ）或電導(dǎo)率（σ），它們是倒數(shù)的關(guān)系。電阻率越小則導(dǎo)電性越好，所以電阻率是描述巖、礦石導(dǎo)電性優(yōu)劣的一個(gè)電性參數(shù)。

介電性 是指介質(zhì)可以極化的性質(zhì)，表征巖、礦石介電性的參數(shù)為介電常數(shù)（ε）。它在高頻電磁法勘探中有重要作用。

導(dǎo)磁性 表征巖、礦石導(dǎo)磁性的參數(shù)是磁導(dǎo)率（μ）。它反映了巖、礦石的磁性強(qiáng)弱。

電化學(xué)性 表示巖、礦石電化學(xué)活動(dòng)性的基本參數(shù)是極化率（η）。它反映了巖、礦石的激發(fā)極化強(qiáng)弱。

電法勘探的研究對(duì)象是電場(chǎng)?！皥?chǎng)”是看不見(jiàn)摸不著而又客觀存在的。

在電法勘探中研究的是地電場(chǎng)，地電場(chǎng)可分為人工電場(chǎng)和天然電場(chǎng)，還可分為直流電場(chǎng)和交流電場(chǎng)等。

5.物探方法及物質(zhì)基礎(chǔ)

總的來(lái)說(shuō)分為：重、磁、電、震、測(cè)井五大方法

1、地震勘探，就是通過(guò)人工方法激發(fā)地震波，研究地震波在地層中的傳播情況，以查明地下的地質(zhì)構(gòu)造，為尋找油氣田或其他勘探目的服務(wù)的一種物探方法。

2、電法勘探，以巖（礦）石間電磁學(xué)性質(zhì)及電化學(xué)性質(zhì)的差異作為物質(zhì)基礎(chǔ)，基于觀測(cè)和研究電磁場(chǎng)空間和時(shí)間規(guī)律，探索地球的內(nèi)部構(gòu)造、資源勘查的一類物探方法。

3、地球物理測(cè)井，是用各種專門儀器放入井內(nèi)，沿井身測(cè)量剖面上巖層的各種物理參數(shù)隨井深的變化曲線，并根據(jù)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行綜合解釋來(lái)判斷巖性，確定油氣層及其他礦藏的一種勘探方法。

4、磁法勘探，是通過(guò)觀測(cè)巖（礦）石或其他探測(cè)對(duì)象磁性差異所引起的磁異常，進(jìn)而研究地質(zhì)構(gòu)造和尋找礦產(chǎn)資源的一種物探方法。

5、重力勘探，是通過(guò)觀測(cè)地球重力的變化來(lái)研究地球的構(gòu)造，勘查礦產(chǎn)資源，預(yù)測(cè)地質(zhì)災(zāi)害的一種物探方法。

說(shuō)的夠詳細(xì)了吧，定義里都講到物質(zhì)基礎(chǔ)了，自己再琢磨琢磨。

這可是我手敲的啊，追加點(diǎn)分吧 大哥！

6.電法勘探的簡(jiǎn)介

地殼是由不同的巖石、礦體和各種地質(zhì)構(gòu)造所組成，它們具有不同的導(dǎo)電性、導(dǎo)磁性、介電性和電化學(xué)性質(zhì)。根據(jù)這些性質(zhì)及其空間分布規(guī)律和時(shí)間特性，人們可以推斷礦體或地質(zhì)構(gòu)造的賦存狀態(tài)（形狀、大小、位置、產(chǎn)狀和埋藏深度）和物性參數(shù)等，從而達(dá)到勘探的目的。電法勘探具有利用物性參數(shù)多，場(chǎng)源、裝置形式多，觀測(cè)內(nèi)容或測(cè)量要素多及應(yīng)用范圍廣等特點(diǎn)。電法勘探利用巖石、礦石的物理參數(shù)，主要有電阻率（ρ）、導(dǎo)磁率（μ）、極化特性（人工體極化率η和面極化系數(shù)λ、自然極化的電位躍變?chǔ)う牛┖徒殡姵?shù)（ε）。

7.高密度電法基本勘探原理

2-D高密度電法勘探通常采用很多根電極（25根或更多）連接到一條多芯電纜上（Griffiths et al.,1993），通過(guò)一臺(tái)微型計(jì)算機(jī)與一臺(tái)電極轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)裝置連接，每次自動(dòng)選擇相關(guān)的4根電極進(jìn)行數(shù)據(jù)觀測(cè)（圖3.1）。

目前，2-D電阻率法勘探技術(shù)和設(shè)備得到相當(dāng)快的發(fā)展，必要的數(shù)據(jù)采集設(shè)備可以從一些國(guó)際商業(yè)公司購(gòu)買到，部分典型系統(tǒng)的價(jià)位一般在6萬(wàn)~7萬(wàn)美元。圖3.1為由一條多芯電纜連接數(shù)根電極沿一條直測(cè)線進(jìn)行2-D探測(cè)的典型排列示意圖，通常，兩相鄰電極采用相同的電極距，多芯電纜連接一個(gè)電極轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)和一臺(tái)便攜式計(jì)算機(jī)，采用的觀測(cè)序列、使用的裝置類型和其他采集參數(shù)（如使用的電流）輸入到一個(gè)計(jì)算機(jī)程序可讀取的文本文件中，不同的儀器采用不同的控制文件格式，需要參考相對(duì)應(yīng)的系統(tǒng)操作手冊(cè)。

讀取控制文件后，計(jì)算機(jī)程序自動(dòng)選擇適合每次觀測(cè)的電極。某些儀器系統(tǒng)內(nèi)置了微處理系統(tǒng)，此時(shí)，便攜式計(jì)算機(jī)就不需要了，在地形比較惡劣的條件下，這對(duì)開(kāi)展勘探工作是非常有利的。

野外實(shí)地勘探時(shí)，大部分工作是電纜敷設(shè)和插電極，隨后，計(jì)算機(jī)自動(dòng)采集數(shù)據(jù)，大部分勘探時(shí)間花費(fèi)在等待儀器采集數(shù)據(jù)上。為了獲得一張較理想的2-D剖面，探測(cè)的覆蓋面必須是2-D，例如：如圖3.1所示，由20根電極建立的溫納（Wenner）裝置，兩相鄰電極之間的間距為 “a”（電極距），第一步將所有電極距可能為 “1a” 的溫納（Wenner）裝置進(jìn)行觀測(cè)，對(duì)于第一步觀測(cè)，用到的電極序號(hào)為1,2,3,4，注意，電極1作為第一根供電電極C1，電極2作為第一根電位電極P1，電極3作為第二根電位電極P2，電極4作為第二根供電電極C2。

第二次觀測(cè)，電極序號(hào)為2,3,4,5，對(duì)應(yīng)于C1,P1,P2和C2。沿測(cè)線依次類推，直到最后一次使用電極距為“1a” 的電極序號(hào)為17,18,19,20。

對(duì)于一個(gè)由20根電極組成的觀測(cè)系統(tǒng)，間距為“1a” 的溫納（Wenner）裝置來(lái)說(shuō)，可能的觀測(cè)次數(shù)為17次，即20-3。圖3.1 2-D高密度電法勘探電極排列和擬斷面觀測(cè)序列示意圖 電極距為“1a” 的觀測(cè)序列完成后，接下來(lái)進(jìn)行電極距為 “2a” 的序列觀測(cè)，第一次觀測(cè)用到的電極為1,3,5,7，選擇了相鄰電極距為 “2a” 的電極，接下來(lái)用到的電極為2,4,6,8，沿著測(cè)線依次類推，直到最后一次使用電極距為 “2a” 時(shí)的電極序號(hào)為14,16,18,20。

對(duì)于一個(gè)由20根電極組成的觀測(cè)系統(tǒng)，間距為 “2a” 時(shí)，可能的觀測(cè)次數(shù)為14次，即20-2*3。對(duì)于電極距為“3a”,“4a”,“5a” 和 “6a”，有相同的重復(fù)觀測(cè)過(guò)程，要想獲得較好的結(jié)果，數(shù)據(jù)采集應(yīng)該系統(tǒng)，盡可能所有的觀測(cè)方式均要進(jìn)行，這樣將有利于提高視電阻率反演獲得的解釋模型質(zhì)量（Dahlin et al.,1998）。

注意，當(dāng)電極間距增加時(shí)，每層觀測(cè)的數(shù)量要減少。觀測(cè)序號(hào)可以從每個(gè)電極距獲得，對(duì)于一個(gè)沿測(cè)線的電極序號(hào)，依賴于所使用的裝置類型。

在2-D勘探中，與其他常規(guī)觀測(cè)裝置相比較，溫納（Wenner）裝置可能的觀測(cè)序號(hào)是最少的。偶極-偶極（dipole-dipole）裝置勘探做法與溫納（Wenner）裝置相類似，對(duì)于由20根電極構(gòu)成的觀測(cè)系統(tǒng)，首先是電極距為 “1a” 的觀測(cè)次數(shù)為19，隨后是電極距為“2a”的觀測(cè)次數(shù)為18，緊接著電極距為“3a” 的觀測(cè)次數(shù)為17，等等。

對(duì)于偶極-偶極（dipole-dipole）、溫納-斯倫貝格（Wenner-Schlumberger）和單極-偶極（pole-dipole）裝置（圖1.6）來(lái)說(shuō)，數(shù)據(jù)觀測(cè)做法稍微不同，舉個(gè)例子，對(duì)于偶極-偶極（dipole-dipole）裝置來(lái)說(shuō)，數(shù)據(jù)采集通常開(kāi)始于電極距為“1a” 的C1-C2（也可以是P1-P2）電極，對(duì)于第一個(gè)觀測(cè)序號(hào)付給 “n” 因子（C1-P1兩電極的距離與C1-C2偶極長(zhǎng)度的比值）的值為1，當(dāng) “n” 等于2，保持C1-C2電極對(duì)間距固定為 “1a”，當(dāng) “n”等于2時(shí)，C1電極到P1電極的距離為C1 -C2電極對(duì)長(zhǎng)度的兩倍。隨后的數(shù)據(jù)觀測(cè)，極距因子 “n” 通常增加到一個(gè)最大值6，此后，精確觀測(cè)電位值就非常困難了，因?yàn)殡娢恢当容^小。

為了增加探測(cè)深度，C1-C2偶極對(duì)之間的間距增加到 “2a”，相應(yīng)的觀測(cè)序列和“n” 也隨著改變，如果有必要，C1-C2（連同P1-P2）電極對(duì)的大極距處可以重復(fù)觀測(cè)。一種相似的探測(cè)技術(shù)是溫納-斯倫貝格（Wenner-Schlumberger）裝置和單極-偶極（pole-dipole）裝置可以采用不同的 “a” 極距與 “n” 因子組合。

一種用來(lái)擴(kuò)大水平覆蓋區(qū)域的探測(cè)技術(shù)，尤其是對(duì)于觀測(cè)電極有限的系統(tǒng)，是滾動(dòng)采集技術(shù)，觀測(cè)序列完成以后，電纜沿測(cè)線向前移動(dòng)數(shù)個(gè)單位電極距，在測(cè)線末端，沒(méi)有被覆蓋的部分，電纜上的所有電極將重復(fù)觀測(cè)數(shù)據(jù)（圖3.2）。另外，還有一種稱為 “長(zhǎng)測(cè)線多排列連接” 的處理技術(shù)將在后文講解。

圖3.2 采用2-D滾動(dòng)勘探方法擴(kuò)大探測(cè)覆蓋面積。

8.電法勘探的介紹

電法勘探 electrical prospecting 根據(jù)地殼中各類巖石或礦體的電磁學(xué)性質(zhì)（ 如導(dǎo)電性、導(dǎo)磁性、介電性）和電化學(xué)特性的差異，通過(guò)對(duì)人工或天然電場(chǎng)、電磁場(chǎng)或電化學(xué)場(chǎng)的空間分布規(guī)律和時(shí)間特性的觀測(cè)和研究，尋找不同類型有用礦床和查明地質(zhì)構(gòu)造及解決地質(zhì)問(wèn)題的地球物理勘探方法。主要用于尋找金屬、非金屬礦床、勘查地下水資源和能源、解決某些工程地質(zhì)及深部地質(zhì)問(wèn)題。