东华理工大学电法勘探三

勘查地球物理概论第三章电法勘探第一节电阻率法四、电测深法（一）电测深法概述前述的电剖面法是在测量过程中保持AB不变，使整个或部分装置沿测线移动，逐点观测，以了解某一深度范围内不同电性体沿水平方向的分布。而电测深法是在同一点上逐次扩大供电电极据，使探测深度逐渐增大，以此来得到观测点处沿垂直方向上由浅到深的ρs变化情况。地下电流沿深度的分布规律BMAhjhLIj)(2222/322)(hLLIjhMMhBAjjj最佳电极距2/hL电测深法主要用于探测水平（或倾角不超过20º）产状的不同电性层的分布（如断裂带，含水破碎带等）1.电测深法的原理什么是电测深法：简称电测深，又名电阻率垂向测深。是利用岩矿石的导电性差异为基础，分析电性不同的岩层沿垂向分布情况的一种电阻率方法。特点：采用在同一测点上逐次扩大供电极距，使探测深度逐渐加大，从而得到观测点出视电阻率沿垂直方向上的变化情况2.装置形式及视电阻率公式通常采用对称四级装置AO=BO;MO=NOk－随电极距地逐次扩大而改变。IUkMNsMNANAMk3.电测深曲线视电阻率ρs随着供电极距（AB/2）变化的曲线，称之为电测深曲线。电测深曲线的特点：（1）每个电测深点均可以得到一条电测深曲线（2）该曲线通常以AB/2为横坐标，以ρs为纵坐标，绘制在模数为6.25cm的双对数坐标纸上。3.电测深曲线（二）电测深曲线的类型1.二层断面的电测深曲线类型（二）电测深曲线的类型1.二层断面的电测深曲线类型2.三层断面的电测深曲线类型3.多层断面的电测深曲线类型由四层电性层组成的地电断面，按相邻各层电阻率的组合关系，其电测深曲线有8种不同的类型每种电测深曲线的类型由两个字母表示。第一个字母表示断面中的前三层（即第一、二、三层）所对应的电测深曲线类型，第二个字母表示断层中的后三层（即第二、三、四层）所对应的电测深曲线类型。这8种类型分别为：HK、HA、KH、KA、AA、AK、QQ、QH。)()(43214321HA例如：HK地面断面的电性层很多（例如:大于三层）时，每增加一层，则表示电测深曲线类型的字母就增加一个。如“五层”则用“三个字母”来表示，例如：HKH、HKQ等。)16,5,8,4(21NnNnNn如更多的层则以此类推。当n层时，则电测深曲线类型数为:注意，只要地电断层中底层的电阻率相当大（即ρ底→∞），则电测深曲线尾部的渐近线总是与横轴相交成（三）电测深的工作方法及资料整理1.在实际工作中，AB逐渐增大，会使M、N间的电位差逐渐减小，为了取得可靠地电位差，MN也应按一定的比例关系增大。2.电测深ρs曲线绘制在模数为的双对数坐标纸。横坐标为AB/2，纵坐标为ρs3.井旁电测深曲线：从已知区推广到未知区4.十字测深：了解地层横向上的变化情况在模数为6.25cm的双对数坐标纸上，以AB/2为横坐标，以ρs为纵坐标，将同一测点上不同AB极距所对应的ρs标上并连成曲线，就构成了一条电测深实测曲线。见下图（四）电测深资料的解释解释分为：定性与定量解释。1.定性解释目的：通过定性解释可以了解工作的区的地电断层的类型及变化情况。单独一条电测深曲线的解释：①电性层的数目；②各层电阻率的相对大小；③估计第一层和底层的电阻率值。※面积性电测深资料的定性解释需要绘制各种图件，以此来反映测区内不同电性层的分布情况，从而了解共取得地质构造或电性层的形态。电测深法图件分类：1.视电阻率断面图（剖面和平面等值线图）2.电测深曲线类型图（分为剖面上和平面上）注意曲线类型的变化，一般反应了电性层的变化，如构造接触带、地层尖灭、基底起伏等。3.等AB/2视电阻率剖面图4.等AB/2视电阻率平面等值线图5.纵向电导剖面图6.纵向电导平面等值线图7.不同极距ρs剖面图（相当于复合对称四级电阻率法）电测深曲线类型图视电阻率断面等值线图以三层地电断面为例，来阐明纵向电导的含义。21111RRR设第一层的电阻率为ρ1厚度为h1，第二层为ρ2，当第三层电阻率ρ3→∞时，则电流线分布下图（a）所示。在测点附近取长、宽各为1米、厚度为H=h1+h2的体积单元。见图（b）。由于电流平行层面流动，故ρ1层和ρ2层呈并联关系。SLR111hR222hR按照关系知：G称为总纵向电导，G1G2分别为第一、二层的纵向电导，于是有：令RG1111RG221RG221121hhGGGiiniinihGG1111THGinihH11式中同理，对于ρn→∞的n层地面断面，有现在把第一层至第n-1层视为统一的电性层，其厚度为H，纵向电阻率为ρL，则有总纵向电导的实质上表示的是电流水平的流过顶面为1㎡、高度H（m）为的方柱体侧面时，该柱体的电导。G的单位为S（西门子），1s=1/Ω（1/欧姆）。由式可见，若工区内ρL值基本稳定，则G与基底埋深成正比。THGG可根据各测深点的电测深曲线（见右图）求的。由G值可绘出G剖面图或G等值线平面图。G值小，说明基底埋藏深度小；反之，说明基底埋藏深度大。从而可清楚的显示出高阻基底的起伏情况。见右图。纵向电导平面等值线图（四）电测深在资料的解释2.定量解释（1）量板法（2）计算机自动解释法（3）图解法（五）电测深法的应用应用条件：地层应基本水平（地层倾角小于20º）；各层间有较明显的电阻率差异；地形起伏不大。定性画出下列所给剖面上NO1、NO2、NO3三个测深点处的电测深对于“电测深法”应重点掌握如下3点电测深法的应用条件根据地电断面能确定电测深曲线的类型，并能定性的绘出电测深曲线；对单独一条电测深曲线，能判断出其类型，并能根据其类型推断地下电性层的层数、各相邻层间电阻率的相对大小及第一层和底层的电阻率值。