电阻率剖面法技术规程

1电阻率剖面法技术规程（42）1.主要内容与适应范围1.1本标准规定阳性阻率剖面法（简称电剖面法，下同）工作的基本要求和技术规则。1.2本标准适用于能源、金非金属矿产地质找矿中的电剖面法工作，其中的技术规则也适用于水文、工程、环境、灾害地质测量中的电剖面法工作。2.引用标准(略)3.总则3.1电剖面法是以地下岩（矿）石电阻率差异为基础，人工建立地下稳定直流或脉动电场，按某种极距的装置形式沿测线逐点观测，研究某一深度范围（矿）石沿水平方向的空间电阻率变化，以查明矿产资源和研究有关地质问题的一组直流电法勘探方法。3.2电剖面法基本装置形式。3.2.1对称四极装置和复合对称四极装置3.2.2.1对称四极装置a.装置符号AMNBb.装置示意图2mAmVAMNB(同时移动)图1AM0NBC.装置系数K计算公式K=πMNAN.AM…………………………………(1)3.2.1.2复合对称四极装置a.装置符号AA′MNB′Bb.装置示意图AM0NBA′B′(同时移动)A(A′)MN(B′)BmAmV图2C.装置系数K计算公式K=πMNN)A(AM)A(A''………………………………(2)3.2.2联合剖面装置a.装置符号AMNMNBb.装置示意图3(同时移动)AMAMN∞MNB图30mVNmABC∞c.装置系数K计算公式K=2πMNANAM………………………………………(3)3.2.3偶极剖面装置3.2.3.1单侧偶极剖面装置a.装置符号ABMNb.装置示意图(同时移动)ABABMN图40mVMNmA0C.装置系数K计算公式当AB=MN=a，BM=n，a时K=π.n.a(n+1)(n+2)…………………………(4)3.2.3.2双侧偶极剖面装置a.装置符号ABMNA′B′4b.装置示意图A0BABMNA′B′mA图5MA0mV(同时移动)mAN0BC.装置系数K计算公式当AB=MN=A′B′=aBM=NA′=n.a时K=π.n.a(n+1)(n+2)……………(5)3.2.3.3赤道偶极剖面装置a.装置符号BNAMb.装置示意图mAmAn(AB)(同时移动)AMBN图6ABMNC.装置系数K计算公式当AB=MN=aAM=BN=na时511-12nnaK……………………………(6)3.2.4中间梯度装置a.装置符号A-MN-Bb.装置示意图(移动)AMMNN图7mVmABC.装置系数K计算公式BNBMANAMK11112…………………(7)3.3电剖面法的应用条件3.3.1勘查对象与周围寺质体之间存在较明显的电阻率差异。3.3.2勘查对象的电测异常能从干扰背景中分辨出来。3.4不宜开展电剖面法工作的地区3.4.1地形切割剧烈、悬崖峭壁、河网发育以及通行困难的地区。3.4.2低阻覆盖厚度大，形成电屏蔽层而难以保证获取可6靠观测信号的地区。3.4.3接地电阻过大，又难于采取措施改善接地条件的地区。3.4.4因有强大的工业游散电流而使观测困难，难以保证观测质量的地区。4工作设计4.1工作任务4.1.1电剖面法的具体地质任务书明确规定，任务书的内容包括：a.项目名称、工作地区、范围及比例尺；b.工作目的、勘查对象；c.实物工作量及技术经济指标；d.要求提交的成果资料及时间。4.1.2根据任务的要求编制设计书。设计书的编制要在全面收集和分析测区的地质、地球物理、测绘等资料的基础上进行。其内容应包括：a.任务及目的要求b.地质、地球物理特征；c.工作方法与技术；d.拟提交的成果资料；e.技术经济指标与生产管理；f.设计附图。4.2资料收集编写工作设计前应收集下列资料a.工作地区的人文、气象、交通运输资料；b.工作地区的地形、地貌、水系发育、土壤、植被情7况；c.工作地区与工作任务有关的测绘资料；d.工作地区与工作任务的地质资料；e.工作地区与工作任务有关的水文地质资料；f.工作地区以往的物探资料，重点收集与工作任务有关的电性资料及经前人实践肯定有效的方法技术资料。4.3方法有效性分析及试验4.3.1在电剖面法工作设计过程中，可依据下列资料，对方法的有效性进行分析：a.邻区或其它条件类似地区的实际工作成果；b.正演运算或模拟实验结果；c.野外现场踏勘试验结果；d.以往的经验勘查模式。4.3.2设计过程中应详细分析采用电剖面法将可能解决的具体地质问题，并逐项分析解决这些地质问题的可能途径和可能达到的程度；对于地质条件具备而方法有效尚不能完全肯定的测区，电剖面法只能作为试验项目。4.3.3当引用野外现场踏勘的工作结果来说电剖面法的有效性时，必须以充分的资料佐证踏勘试验人代表性和踏勘试验结果的可靠程度。野外现场踏勘应包括下列内容：a.实地考察工区地形、地貌、交通和生活条件；b.核对已收集的地质、物探、化探及测绘资料；c.测定某些岩（矿）石的电阻率参数，并分析它们与勘查对象的相关系，必要时布置试验剖面；8d.初步了解勘查对象在拟设计剖面中的反映特点、干扰程度和分布范围，并研究需采取的有关技术措施。4.3.4开工初期安排必要的技术试验剖面，以解决最佳技术方案问题。技术试验剖面有如下要求：a.技术试验剖面应选在地质情况比较清楚、地质断面相对比较简单的地段，同时应尽可能考虑通过天然露头和探矿工程；b.应具有不同地电特征、不同地形和不同接地条件的地段，使技术试验剖面不乏代表性，且便于资料对比；c.试验时宜采用多种装置形式和多种电极距。4.4工作精度4.4.1电剖面法异常强度的估计方法如下：a.ρa曲线具有极值的类型，异常值Y表示为：%100Y00a………………………(8)式中ρO为正常背景值。b.ρO曲线是阶梯状的类型，异常值Y表示为：%1002Y)1(a)2(a)1(a)2(a……………………(9)式中ρa(2)与ρa（1）分别为阶梯两侧的视电阻率值。4.4.2设计电剖面法的总精度，应依据以下几个方面：a.根据地质勘查的目的任务，应能够探测与分辨最小勘查对3象产生的最弱异常的原则，一般来说，设计精度的绝对值应小于任何有意义的异常的三分之一。b.根据测区非勘查对象所引起的干扰水平，设计总精度9应小于干扰水平的二分之一。c.根据仪器设备的技术性能，设计总精度不应超过现有仪器设备所能达到的精度。4.4.3电剖面法工作总精度以均方相对误差衡量，其分级以及各影响因素引丰收的误差分配值列于表1。上表中无位误差是U、Ⅰ的观测误差和“其他”误差的合成。“其他”误差包括布极不准、电极极差变化、自然电位变化、仪器零点漂移等引起的误差和因湿度变化导致表层电阻率变化引起的误差。有位误差是装置误差和无位误差的合成。表1中规定的指标原则上适用于所有种类的电剖面法工作，但应分别不同测区、不同勘查目的、不同详细程度以及不同干扰水平来选择合适的精度级别。4.4.4在充分研究测区勘查对象、干扰因素、地形条件并取得可靠依据的前提下，设计者可在不改变设计总精度的条件下，灵活调整各项影响因素引起的误差配置。4.5测区与测网4.5.1测区范围（或剖面长度）a.测区范围包括整个被勘查对象楞能赋存的地段，并应向外扩延至能反映的异常有足够的背景场相衬托。b.追索性工作的测区范围应包括全部或部分已知地质体；在前人工作的基础上扩大测区范围时，测区边缘应重复部分测线或测点。c.在其他物化探成果基础上布置更大比例尺工作时，应充分利用已知资料来考虑测区的实际范围，并应尽可能包括与勘查对象有关的岩（矿）露头和探矿工程。d.确定测区还要考虑地形、地貌，并应兼顾施工方便，10力求资料完整和测区边界大体规则。11表1分项误差分配值级别电测均方相对误差无位均方相对误差m，%装置均方相对误差，%总均方相对误差(有位误差M)，%电位差U，%电流强度Ⅰ，%其他，%Ⅰ±0.3±0.5±1.3±1.5±2.5±3Ⅱ±1.5±1.5±2±3±4±5Ⅲ±3±3±4±6±8±10134.5.2测线方向设计电剖面法的测线方向应符合下列原则：a.测线应尽量垂直于勘测查对象的走向，并尽可能避免或减小地形影响和其他干扰因素的影响；b.测线方向与工区中的地质勘探线、典型地质剖面方向一致。4.5.3测网密度4.5.3.1电剖面法的测网密度应根据勘查目的、工作性质、勘查对象规模与空间以及所采用的装置形式等因素确定。一般可按表2的规定布置。4.5.3.2当测线上反映单个的异常的测点数达不到表2的规定要求时，必须保证3条剖面在相应位置上有异常反映。4.6测地精度与测网联测4.6.1电剖面法的测地工作精度要求分列于表3。(略)4.6.2凡基线或重要剖面的端点，都应埋设固定标志，并应与测区附近的三角点(或物控点)联测江计算座标。对于尚未建立大地控制点(网)的地区，应自行建军立座标系或者将测网与区内已有的独立座标系统联测。4.6.3需要标绘在成果图上的主要地物、工程及异常固定标志等也要进行联测。4.6.4有正式地形图而缺少三角点(或物控点)资料的测区，允许将测网与附近永久性地物联系，但应按联测关系将测网位置标绘在地形图上。4.7电极距的选择4.7.1选择对称四极或复合对称四极装置的电极距，应符合下列原则：14表2工作性质穿过异常的测线测点数装备形式普查详查测线数每条测线的上测点数测线数每条测线上的测点数对称四极剖面装置1～23～53～55～10联合、偶极剖面装置1～26～103～510～16中间梯度剖面装置1～23～545～1015a.供电电极距AB至少应为勘查对象顶部埋深的4～6倍；测量电极距MN应不大于勘查对象的顶部埋深，且不得超过31AB；b.在复合对称四极装置中，AB宜选为勘查对象顶部埋深的6～10倍，A1B1宜选为勘查对象顶剖埋深的2～4倍。4.7.2选择联合剖面装置的电极距时，应满足下列要求：a.在普查良导性脉状地质体时，应使AO大致等于最小勘查对象的走向长度与其下延深度之和的半值；当欲分辨相邻地质体时，应使AO不大于相邻地质体间距的二分之一；在进行地质填图或追索异常时，一般要求AO至少应为被勘查地质体顶部埋深的3倍；MN应为(31～51)AO;b.当勘查对象的规模与埋深不清楚或变化范围较大时，应尽可能设计多种电极距进行观测，其极距变化比值以不大于2为宜；c.“无穷远”电极一般应垂直测线方向布设，要求它与最近测线的距离为AO的5～10倍。当需要斜交测线方向布设无穷远极时，它与最近测线的距离应超过AO的10倍。4.7.3选择偶极剖面装置的电极距，应使OO′大致等于解决同一地质问题的联合剖面装置中AO的长度；供电偶极子AO和测量偶极子MN的长度应相同且应远小于OO′。4.7.4设计中间梯度装置的电极距，应满足下列要求：a.应使AB与MN适合于关系式AB≥30MN当勘查对象与围岩电阻率之比达10倍时，MN应不超过16勘查对象厚度的1～2倍；当电阻率比达50倍时，MN允许增至勘查对象厚度的5倍；b.观测段应选在供电电极中部(31～21)处；c.旁侧剖面至主剖面的最大距离应不大于61AB；d.当移动装置时，在相邻装置的接合部位应有2～3个重复观测点；e.供电电极距AB的选定，可根据覆盖层厚度及其地电性质，并结合电源功率和施工方便等因素设计，应能达到所期望的有效探测深度，并反映出勘查对象的明显异常。4.8参数测定与物理和数定模拟实验4.8.1电阻率数测定的设计应包括测定点的布置原则，测定方法、技术及精度要求。4.8.2电剖面法不同阶段对测定电阻率参数的要求。a.普查性电剖面工作要求对测区内各类岩(矿)石电阻率进行概括性了解；b.详查性电剖面工作要求了解勘查对象与围岩的电阻率关系；c.查证所见地质体是否能引起所观测到的异常时，要对工程揭露的岩（矿）石标本进行全面和较精确的测定。4.8.3测区中应有足够数量且具代表性的地质物性综合剖面，其中至少要有1～2条剖面能够比较完整地穿越区内不同地层及各种岩体和矿体。综合剖面选在地持情况比较清楚、构造比较简单的地段。4.8.4在设计模拟实验或下演计算时，应包括下列内容：174.8.4.1模拟实验或下演计算必须按野外实际地电断面、矿体与围岩的电阻率、围岩各向异性情况、矿体的空间位置