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联合剖面法测量方法联合剖面法测量方法联合剖面法的测量方法:联合剖面法的测量方法:当当A极极供供电电时时,测测量量MN两两点点间间电电位位差差UMNA及及供供电电回回路路中中电电流流I,根根据据视视电电阻阻率率公公式式计计算算出出SA;B极极供供电电时时,同同样样可可以以算算出出SB。因因此此,一一个个测测点点可可以以得得到两个视电阻率值。到两个视电阻率值。联合剖面法电极装置系数:联合剖面法电极装置系数:4.2.1.2联合剖面法(续联合剖面法(续1)4.2.1.2联合剖面法(续联合剖面法(续2)良导直立薄脉联合剖面曲线良导直立薄脉联合剖面曲线 2.几种规则形状地质体联合剖面几种规则形状地质体联合剖面S曲线曲线分析分析(1)良导直立薄脉良导直立薄脉s曲线分析及其特征曲线分析及其特征a.当当电电极极装装置置位位于于点点1位位置置时时,jMN=j0,MN=1,sA=1。b.随随着着电电极极逐逐渐渐向向矿矿脉脉接接近近并并处处于于处处于于点点2位位置置时时,与与点点1相相比比jMNj0,MN极极仍仍在在1介质中,所以介质中,所以MN=1,因此,因此sA1。c.电电极极装装置置继继续续向向矿矿脉脉靠靠近近处处于于点点3的的位位置置,矿矿脉脉吸吸引引电电流流线线的的作作用用较较点点2更更加加强强烈烈,SA仍仍大大于于1且且比比点点2还还大大,这这时时SA取取得极大值。得极大值。良导直立薄脉联合剖面曲线良导直立薄脉联合剖面曲线(1)良导直立薄脉)良导直立薄脉s曲线分析及其曲线分析及其特征特征d.电电极极装装置置于于点点4位位置置时时,A极极发发出出的的电电流流线线均均被被矿矿脉脉吸吸引引,因因此此经经过过MN极极的的电电流流线线将将急急剧剧的的减减少少,所所以以sA亦亦随之减小,此时获得随之减小,此时获得sA极小值。极小值。e.继继续续向向右右移移动动电电极极装装置置至至点点5位位置置时时,MN间间的的电电流流密密度度jMN sB,交交点点右右侧侧sA sB。我我们们称称这这种种交交点点为为低低阻阻正正交交点点。交交点点的的电电阻阻率率s值值低低于于或或接接近近于于围围岩岩电电阻阻率率1。在在用用联联合合剖剖面面法法找找矿矿中中就就是是利利用用低低阻阻正正交交点点的的位位置置来来确确定定良良导导脉脉及及构构造造破破碎带在地面上的投影位置碎带在地面上的投影位置。4.2.1.2联合剖面法(续联合剖面法(续4)4.2.1.2联合剖面法(续联合剖面法(续5)高阻直立岩脉高阻直立岩脉s曲线曲线 利用交点性质及电阻率的高低和利用交点性质及电阻率的高低和sA 与与sB两条曲线之间开阔两条曲线之间开阔的程度可区别高阻岩脉与低阻岩脉。的程度可区别高阻岩脉与低阻岩脉。(2)高阻直立岩脉)高阻直立岩脉s曲线特征曲线特征高阻直立脉曲线特点:高阻直立脉曲线特点:1)sA及及sB两两条条曲曲线线交交点点处处的的视视电电阻阻率率值值远远远远高高于于其其围围岩岩电电阻阻率率值值,交交点点左左侧侧sAsB,我我们们称称这这种种交交点点为为高高阻阻反反交交点点,交交点点的的位位置置与与高高阻阻脉脉在在地地面面上上的的投投影影位位置置相对应。相对应。2)交交点点两两侧侧sA及及sB曲曲线线呈呈两两翼翼闭拢状态。闭拢状态。低阻倾斜薄板上联剖曲线低阻倾斜薄板上联剖曲线h=5cm;L=80cm;=30(3)倾斜良导脉)倾斜良导脉s曲线特征曲线特征矿脉倾斜时矿脉倾斜时s曲线特点:曲线特点:1)sA和和sB两两条条曲曲线线不不对对称称。反反倾倾向向一一侧侧的的电电极极供供电电时时,s曲曲线线异异常常反反映映明明显。显。2)低低阻阻正正交交点点位位置置相相对对于于矿矿体体顶顶部部向向矿矿体体倾倾斜斜的的方方向向移移动动。矿矿体体倾倾角角越越小小、埋埋深深越越浅浅以以及及AO极极距距越越大大,曲曲线线的的不不对对称性及交点位移也越大。称性及交点位移也越大。为为了了判判断断矿矿体体的的倾倾斜斜方方向向,通通常常采采取取大大小小两两种种极极距距的的联联合合剖剖面面测测量量,根根据据s曲曲线线的的不不对对称称性性和和交交点点位位移移情情况况判判断断矿体的倾斜方向矿体的倾斜方向4.2.1.2联合剖面法(续联合剖面法(续6)直立岩层接触面直立岩层接触面s曲线曲线 浮土下直立岩层接触面浮土下直立岩层接触面s曲线曲线(4)两种直立岩层接触面两种直立岩层接触面s曲线特征曲线特征在在两两种种直直立立岩岩层层接接触触面面处处(无无浮浮土土),sA及及sB曲曲线线均均出出现现了了较较大大的的跳跳跃跃。sA曲曲线线变变化化情情况况较较sB曲曲线线更更为为明明显显。所所以以可可用用sA曲曲线线极极大大值值点点确确定定岩岩层层接接触面位置。触面位置。有有浮浮土土覆覆盖盖时时,由由于于良良导导性性浮浮土土的的影影响响使使岩岩层层接接触触面面处处s曲曲线线变变化化较较平平缓缓,两两种种岩岩层层接接触触界界面面的的位位置置与与sA曲曲线线极极大大值值下下降降三三分分之之一一的的地地方方相相对对应应,即即与与2/3sA极值点的横坐标位置相对应。极值点的横坐标位置相对应。4.2.1.2联合剖面法(续联合剖面法(续7)4.2.1.2联合剖面法(续联合剖面法(续8)表土不均匀对表土不均匀对s曲线的影响曲线的影响 3.地形及表土不均匀对联合剖面曲线的影响地形及表土不均匀对联合剖面曲线的影响(1)表土电阻率不均匀对表土电阻率不均匀对s曲线的影响曲线的影响表土不均匀的影响:表土不均匀的影响:埋埋深深较较浅浅的的局局部部低低阻阻体体及及一一个个凸凸起起的的小小山山脊脊会会引引起起sA与与sB曲曲线线同同时时下下降降。反反之之当当存存在在一一个个埋埋藏藏较较浅浅的的高高阻阻体体及及地地面面上上存存在在一一个个小小窄窄沟沟时时,则则会会引引起起sA及及sB曲曲线线同同时时升升高高。对对于于sA及及sB曲曲线线发发生生同同时时上上下下跳跳动动现现象象,我我们们称称它它为为s曲曲线线双双支支同步跳跃。同步跳跃。采用采用“比值法比值法”加以消除,方法如下:加以消除,方法如下:(1)表土电阻率不均匀对表土电阻率不均匀对s曲线的影响曲线的影响4.2.1.2联合剖面法(续联合剖面法(续9)表土电阻率不均匀对联合剖表土电阻率不均匀对联合剖面面s曲线的影响及其消除曲线的影响及其消除(a)F与与F曲线;(曲线;(b)sA与与sB曲线曲线1)对各个测点的)对各个测点的sA与与sB值取其值取其 比值,分别计算出比值,分别计算出FA和和FB。2)绘制)绘制F曲线剖面图。曲线剖面图。地形对地形对s曲线的影响曲线的影响(2)山脊山谷地形对)山脊山谷地形对s曲线的影响曲线的影响曲曲线线特特点点:对对应应山山脊脊地地形形sA及及sB出出现现低低阻阻反反交交点点;而在山谷地形上而在山谷地形上sA及及sB形成高阻正交点。形成高阻正交点。4.2.1.2联合剖面法(续联合剖面法(续10)式中:式中:S实测是实测是s实测值;实测值;S曲线是纯由地形引起的曲线是纯由地形引起的s值;值;0是纯介质的电阻率值;是纯介质的电阻率值;S改改是消除了地形影响后的是消除了地形影响后的s值。值。4.2.1.2联合剖面法(续联合剖面法(续11)地地形形影影响响的的改改正正办办法法:最最简简单单的的是是“模模型型实实验验校校正正法法”,也也称称为为“比比较较法法”。把把野野外外实实际际地地形形按按比比例例缩缩小小在在土土槽槽中中,通通过过模模型型实实验验得得出出纯纯地地形形影影响响的的视视电电阻阻率率曲曲线线。校校正后的数值是:正后的数值是:4.联合剖面法的应用联合剖面法的应用(1)寻找金属矿中的应用)寻找金属矿中的应用某区内出露岩层有大理岩及闪长岩两种,在两种岩某区内出露岩层有大理岩及闪长岩两种,在两种岩石的接触部位见有矽卡岩及黄铁矿化,并有微量的黄铜石的接触部位见有矽卡岩及黄铁矿化,并有微量的黄铜矿。区内均为浮土掩盖,露头很少。大理岩和闪长岩电矿。区内均为浮土掩盖,露头很少。大理岩和闪长岩电阻率均比较高,为在本区利用联合剖面法寻找接触交代阻率均比较高,为在本区利用联合剖面法寻找接触交代型铜矿创造了物理前提。型铜矿创造了物理前提。4.2.1.2联合剖面法(续联合剖面法(续12)4.2.1.2联合剖面法(续联合剖面法(续13)我国某铜矿床上联合剖面曲线我国某铜矿床上联合剖面曲线(1)寻找金属矿中的应用寻找金属矿中的应用图图为为实实测测的的联联合合剖剖面面曲曲线线,由由图图可可见见,sA与与sB曲曲线线出出现现明明显显的的低低阻阻正正交交点点和和曲曲线线的的不不对对称称。根根据据曲曲线线不不对对称称可可知知,矿矿体体是是倾倾斜斜的的,其其倾倾斜斜方方向向应应向向sA与与sB的的极极大大值值及及极极小小值值降降低低的的一一侧侧倾倾斜斜。因因此此推推断断矿矿体体向向南南西西倾倾斜斜。后后经经钻钻探探证证实实,该该异异常常为为赋赋存存于于接接触触带带附附近近接接触触交交代代型型铜铜矿矿所所引引起。起。4.2.1.2联合剖面法(续联合剖面法(续14)某地破碎带上联合剖面曲线某地破碎带上联合剖面曲线1砂卵石;砂卵石;2流纹岩;流纹岩;3断层断层(2)寻找和追索破碎带)寻找和追索破碎带测线的方向沿横惯河谷布置,采用的电极装置为测线的方向沿横惯河谷布置,采用的电极装置为AO=20,MN=5m,从观测结果可见在,从观测结果可见在6号点处出现了低阻正交点,推断号点处出现了低阻正交点,推断可能为破碎带引起的,因为只有在裂隙中才含有水而呈低阻带。可能为破碎带引起的,因为只有在裂隙中才含有水而呈低阻带。经坑探证明确有破碎裂隙,厚约经坑探证明确有破碎裂隙,厚约1米。米。(2)寻找和追索破碎带)寻找和追索破碎带为为了了追追索索破破碎碎带带的的走走向向,使使用用同同样样的的电电极极距距在在河河谷谷下下游游距距前前一一剖剖面面30米米处处又又布布置置了了一一条条剖剖面面,结结果果在在10号号点点附附近近又又出出现现了一低阻正交点,两交点连线的方向即为破碎带的走向。了一低阻正交点,两交点连线的方向即为破碎带的走向。该该区区河河谷谷宽宽为为200m,河河谷谷内内地地形形平平坦坦,大大部部分分为为砂砂卵卵石石覆覆盖盖,在在河河谷谷两两侧侧出出露露的的岩岩石石为为白白垩垩纪纪流流纹纹岩岩。联联合合剖剖面面法法的的任任务就是在流纹岩中寻找破碎带。务就是在流纹岩中寻找破碎带。某地破碎带上联合剖面曲线某地破碎带上联合剖面曲线1砂卵石;砂卵石;2流纹岩;流纹岩;3断层断层4.2.1.2联合剖面法(续联合剖面法(续15)4.2.1.3对称四极剖面法对称四极剖面法对称四极剖面法装置形式对称四极剖面法装置形式1 对称四极剖面法电极装置形式对称四极剖面法电极装置形式(1)对称四极装置特点:)对称四极装置特点:A、M、N、B四四个个电电极极在在测测线线上上排排列列成成一一直直线线,各各电电极极均均以以测测点点O为为中中心心呈呈左左右右对对称称布布置置,即即AO=BO,MO=NO。保保持持个个电电极极间间的的距距离离不不变变,整整个个装置沿测线一起移动进行测量。装置沿测线一起移动进行测量。因因此此,所所测测的的s值值的的变变化化反反映映了了沿沿剖剖面面方方向向一一定定深深度度范范围围内内岩岩石石电电阻阻率率的的变变化化情情况况。用用下下式式计计算算视视电电阻阻率率s:4.2.1.3对称四极剖面法(续对称四极剖面法(续1)复合对称四极剖面法装置形式复合对称四极剖面法装置形式(2)复合对称四极装置特点:)复合对称四极装置特点:在对称四极剖面法中采用两种大小不同的供电电极距测在对称四极剖面法中采用两种大小不同的供电电极距测量构成的复合对称四极装置。量构成的复合对称四极装置。在每个测点上分别用大极距在每个测点上分别用大极距AB及小极距及小极距AB供电,与供电,与其对应的则可测得其对应的则可测得s AB及及 s AB,这样在一条测线上就可以,这样在一条测线上就可以有反映不同深度情况的两条有反映不同深度情况的两条s曲线。曲线。ABAMNB4.2.1.3对称四极剖面法(续对称四极剖面法(续2)高阻基岩隆起的高阻基岩隆起的s曲线曲线 可可见见,视视电电阻阻率率S S曲曲线线起起伏伏情情况况,比比较较好好的的反反映映了了基基岩岩表表面面的的起伏。起伏。2.对称四极剖面法对称四极剖面法s曲线的分析曲线的分析(1)良导覆盖层下高阻基岩隆起)良导覆盖层下高阻基岩隆起s曲线的分析曲线的分析 1号点远离基岩界面,号点远离基岩界面,jMN=j0,MN=1;测点位于测点位于2号点位置时,因基岩号点位置时,因基岩发生隆起其表面靠近地表,电场则因发生隆起其表面靠近地表,电场则因高阻基岩向地表排斥电流线而引起电高阻基岩向地表排斥电流线而引起电流畸变,致使流畸变,致使jmn j0,则视电阻率,则视电阻率S1;测点位于;测点位于3号点处的情况与号点处的情况与1号点相同。号点相同。4.2.1.3对称四极剖面法(续对称四极剖面法(续3)复合对称四极复合对称四极s曲线曲线(a)12古河道(基岩为低阻)古河道(基岩为低阻)复复合合对对称称四四极极剖剖面面法法是是采采用用两两种种不不同同的的供供电电电电极极距距、不不同同的的探探测测深深度度而而得得到到的的两两条条s s曲曲线线,区区分分高阻隆起或古河道的异常。高阻隆起或古河道的异常。2.对称四极剖面法对称四极剖面法s曲线的分析曲线的分析(2)复合对称四极)复合对称四极s曲线的分析曲线的分析 在基岩为高阻的隆起上,在基岩为高阻的隆起上,s AB曲线低于曲线低于s AB;在古河道;在古河道(基岩为低阻)上,(基岩为低阻)上,s AB曲线位于曲线位于s AB的上方。的上方。4.2.1.3对称四极剖面法(续对称四极剖面法(续4)对称四极剖面的等对称四极剖面的等s平面图平面图 3.对称四极剖面法的应用对称四极剖面法的应用(1)确定浮土层下的基岩起伏确定浮土层下的基岩起伏实例实例1:寻找沉积在基岩低洼处:寻找沉积在基岩低洼处 铝土矿。铝土矿。基岩洼地处沉积的铝土矿电基岩洼地处沉积的铝土矿电阻率最低,并在视电阻率平面等阻率最低,并在视电阻率平面等值线图上明显的表示出了低阻闭值线图上明显的表示出了低阻闭合圈的位置,根据低阻闭合圈的合圈的位置,根据低阻闭合圈的范围即可确定古生代基岩顶面洼范围即可确定古生代基岩顶面洼地的位置地的位置岩溶区对称四极剖面法岩溶区对称四极剖面法剖面图剖面图1粘土;粘土;2灰岩灰岩实例实例2:确定基岩起伏界面。:确定基岩起伏界面。右右图图是是某某地地岩岩溶溶区区对对称称四四极极 剖剖面面法法S剖剖面面图图,它它清清楚楚的的反反映映出出灰灰岩岩基基底底起起伏伏情情况况。灰灰岩岩中中的的岩岩溶溶漏漏斗斗因因被被低低阻阻沉沉积积物物充充填填,所所以以S剖剖面面曲曲线线反反映映出出的的低低阻阻部部位恰与岩溶漏斗对应。位恰与岩溶漏斗对应。4.2.1.3对称四极剖面法(续对称四极剖面法(续5)对称四极剖面法的对称四极剖面法的剖面平面图剖面平面图1页岩;页岩;2大理岩大理岩(2)对称四极剖面法在地质填)对称四极剖面法在地质填图中的应用图中的应用实例:实例:图图为为某某地地寻寻找找页页岩岩及及大大理理岩岩接触界限的接触界限的S剖面图。剖面图。当当测测点点由由页页岩岩区区进进入入大大理理岩岩地地区区时时,S曲曲线线发发生生跃跃变变,而而在在页页岩岩及及大大理理岩岩地地区区S曲曲线线比比较较平平稳稳,所所以以可可以以根根据据S曲曲线线跃跃变变的的特点划出两种岩层的接触界面来。特点划出两种岩层的接触界面来。4.2.1.3对称四极剖面法(续对称四极剖面法(续6)正确地确定工作任务是保证工作顺利进行和取得显著正确地确定工作任务是保证工作顺利进行和取得显著效果的重要环节。效果的重要环节。电阻率剖面法必须具备的地质条件和地电阻率剖面法必须具备的地质条件和地球物理前提:球物理前提:1.被探测的地质体与围岩的电阻率有较大的差异。被探测的地质体与围岩的电阻率有较大的差异。2.被探测的地质体相对于埋藏深度具有一定的规模。被探测的地质体相对于埋藏深度具有一定的规模。3.被探测的地质体的异常应能从各干扰体的异常背景中区被探测的地质体的异常应能从各干扰体的异常背景中区 分显示出来。分显示出来。4.浮土电阻率很低(如沼泽、稻田区),厚度又很大的地浮土电阻率很低(如沼泽、稻田区),厚度又很大的地 区或地表接地电阻过大(如冻土层厚度大于区或地表接地电阻过大(如冻土层厚度大于12m及地及地表为砾岩掩盖)的地区,不利于开展电阻率剖面法工作。表为砾岩掩盖)的地区,不利于开展电阻率剖面法工作。4.2.2电阻率剖面法的野外工作方法电阻率剖面法的野外工作方法4.2.2.1确定任务确定任务4.2.2.2测区范围、测网与比例尺测区范围、测网与比例尺测测线线的的方方向向应应垂垂直直被被探探测测地地质质体体的的主主要要走走向向。如如成成矿矿受受构构造造控控制制,测测线线应应垂垂直直构构造造的的走走向向;成成矿矿受受岩岩性性的的控控制制,则则应应垂垂直直岩岩层层走走向向。当当发发现现的的异异常常走走向向与与测测线线交交角角小小于于90过多时,应垂直异常走向布置补充工作。过多时,应垂直异常走向布置补充工作。测测网网密密度度由由被被探探测测地地质质体体的的大大小小、埋埋深深和和工工作作性性质质来来确确定定。普普查查时时,至至少少要要有有12条条测测线线穿穿过过异异常常,每每条条测测线线上上至至少少有有35个个测测点点在在异异常常区区;详详查查时时,至至少少应应有有35条条测线、测线、510点、线穿过异常。点、线穿过异常。1.对称四极剖面法极距的选择对称四极剖面法极距的选择实际工作中常用的数据如下:实际工作中常用的数据如下:AB(46)HMN=(1/51/3)AB 其中其中H为矿顶埋深。为矿顶埋深。电剖面法通常取电剖面法通常取MN大小与点距相等或两倍点距。大小与点距相等或两倍点距。复合四极剖面中,大极距反映深部情况,一般是复合四极剖面中,大极距反映深部情况,一般是AB/2(35)H,(,(H是覆盖层的平均厚度);小极距反映浅部情是覆盖层的平均厚度);小极距反映浅部情况,一般况,一般AB/2(12)H。大极距与小极距两者的比值。大极距与小极距两者的比值在两倍以上。在两倍以上。4.2.2.3电极距的选择电极距的选择2.联合剖面法极距的选择联合剖面法极距的选择选择最合适的极距称为最佳电极距:选择最合适的极距称为最佳电极距:AO3H(H为矿顶埋深)为矿顶埋深)对于薄板状良导性矿体,最佳极距为:对于薄板状良导性矿体,最佳极距为:AO=1/2(L+d)其中:)其中:L矿体沿走向的长度。矿体沿走向的长度。d矿脉向下延伸的长度。矿脉向下延伸的长度。邻近有不均匀体时电极距的选择:还应使邻近有不均匀体时电极距的选择:还应使AO1/2P P为矿体与不均匀体之间的距离。为矿体与不均匀体之间的距离。无无穷穷远远极极的的选选择择:一一般般取取OC(510)OA最最大大,最最好沿垂直测线方向布置好沿垂直测线方向布置C()极。)极。对对测测量量电电极极MN的的选选择择:MN=(1/31/5)AO通通常常MN等于测点距。等于测点距。4.2.2.3电极距的选择(续电极距的选择(续1)3.中间梯度法电极距的选择中间梯度法电极距的选择在保证观测质量可靠的前提下,供电电极距在保证观测质量可靠的前提下,供电电极距AB应尽可能大。应尽可能大。测量电极距选择:测量电极距选择:MN=(1/201/50)AB4.2.2.3电极距的选择(续电极距的选择(续2)4.2.3电阻率测深法电阻率测深法定定义义:电电阻阻率率测测深深法法简简称称电电测测深深法法,它它是是以以地地下下岩岩(矿矿)石石的的电电性性差差异异为为基基础础,人人工工建建立立地地下下稳稳定定直直流流电电场场或或脉脉动动电电场场,通通过过逐逐次次加加大大供供电电(或或发发送送)与与测测量量(或或接接收收)电电极极极极距距,观观测测与与研研究究同同一一测测点点下下垂垂直直方方向向不不同同深深度度范范围围岩岩(矿矿)层层电电阻阻率率的的变变化化规规律律,以以查查明明矿矿产产资资源源或或解解决决与与深深度度有有关关的的各类地质问题的一组直流电法勘探方法。各类地质问题的一组直流电法勘探方法。电电测测深深的的主主要要特特点点:电电测测深深法法适适用用于于勘勘探探在在垂垂向向上上有有明明显显电电性性差差的的水水平平的的或或缓缓倾倾斜斜(倾倾角角小小于于20)岩岩层层厚厚度度、埋埋藏藏深度等。深度等。4.2.3电阻率测深法(续电阻率测深法(续1)工作方法:工作方法:保持测点保持测点O不动,仍以不动,仍以O点为中心,分别点为中心,分别向外对称地移动向外对称地移动A、B供电电极,之后测量供电电极,之后测量M、N两点间的两点间的电位差及供电回路中的电流。根据视电阻率公式计算出电位差及供电回路中的电流。根据视电阻率公式计算出S值。如此继续扩大值。如此继续扩大AB,就可以算出对应于每个,就可以算出对应于每个AB的的S。然后然后以以AB/2为横座标为横座标,以以S为纵座标绘出电测深曲线。为纵座标绘出电测深曲线。电测深法的装置类型:电测深法的装置类型:对称四极测深、三极测深及偶对称四极测深、三极测深及偶极测深,经常被应用的是极测深,经常被应用的是对称四极测深法对称四极测深法。4.2.3.1电测深法的基本原理电测深法的基本原理电测深工作原理电测深工作原理 2.随着随着AB/2的距离逐渐增大,电流向下的穿透深度相应增的距离逐渐增大,电流向下的穿透深度相应增 大。大。因因2 1,即第二层介质对电流向上排斥,此时,即第二层介质对电流向上排斥,此时 jMN j0。所以所以s 1,S曲线随曲线随AB/2增大而升高(图中增大而升高(图中“2”点)。点)。3.AB/2h1时,第一层相对变薄,电场分布决定于第二层,所以时,第一层相对变薄,电场分布决定于第二层,所以s=2。21二层地电断面二层地电断面S曲线的形曲线的形成过程:成过程:1.当当AB/2h1时,因供电电极距很小,时,因供电电极距很小,电流主要在分布在浅部的电流主要在分布在浅部的1介质中,介质中,此时此时jMN=j0,MN=1,因此,因此s=1(图中(图中“1”点)。点)。4.2.3.1电测深法的基本原理(续)电测深法的基本原理(续)电测深法的物理实质:电测深法的物理实质:我们知道我们知道勘探深度取决于供电电极距的大小勘探深度取决于供电电极距的大小,因此只,因此只要在同一测点上采取不断地扩大供电电极距要在同一测点上采取不断地扩大供电电极距AB的距离,即的距离,即会达到控制勘探深度的目的,籍以了解岩石电阻率随深度会达到控制勘探深度的目的,籍以了解岩石电阻率随深度的变化情况,这就是电测深法的基本出发点。的变化情况,这就是电测深法的基本出发点。改变电极距的目的就是改变电场向下作用的空间范围改变电极距的目的就是改变电场向下作用的空间范围,从而达到对测点下面不同深度岩层研究的目的。这就是从而达到对测点下面不同深度岩层研究的目的。这就是电电测深法的物理实质测深法的物理实质。4.2.3.2地电断面与电测深曲线类型地电断面与电测深曲线类型地质断面与地电断面的关系地质断面与地电断面的关系图图中中从从地地质质角角度度来来划划分分就就是是二二层层,因因潜潜水水面面上上下下的的黄黄土土湿湿度度不不同同,故地电断面是三层。故地电断面是三层。只只有有电电性性层层与与岩岩层层相相吻吻合合时时地地质断面才与地电断面相一致。质断面才与地电断面相一致。因因此此在在电电测测深深中中需需要要经经常常研研究究地地电电断断面面与与地地质质断断面面间间的的关关系系,才才能能根根据据地地电电断断面面推推断断地地质质断断面面达达到到划分岩层的目的。划分岩层的目的。地电断面:地电断面:按岩层的电性不同来划分断面。按岩层的电性不同来划分断面。地质断面:地质断面:根据岩性的不同来确定界面。根据岩性的不同来确定界面。G型电测深曲线型电测深曲线 D型电测深曲线型电测深曲线 1二层地电断面电测深曲线类型二层地电断面电测深曲线类型二层地电断面共有三个参数即二层地电断面共有三个参数即1、2和和h1(因(因h2为无为无限厚可以不予考虑),因此有限厚可以不予考虑),因此有12两种类型。两种类型。(1)12电测深曲线,称其为电测深曲线,称其为D型曲线。型曲线。(2)123时,即形成时,即形成H型曲线;型曲线;(2)K型曲线:型曲线:当当13时,即形成时,即形成K型电测深曲线。型电测深曲线。(3)A型及型及Q型曲线:型曲线:当当1223时,则分时,则分 别形成别形成A型及型及Q型电测深曲线。型电测深曲线。多多层层电电测测深深曲曲线线类类型型3.四层及多层电测深曲线类型四层及多层电测深曲线类型四四层层地地电电断断面面共共有有七七个个参参数数,其其电电阻阻率率和和厚厚度度分分别别为为1、2、3、4、和和h1、h2、h3,按按照照各各层层电电阻阻率率之之间间的的组组合合关关系系的的不不同同,四四层层地地电电断断面面的的电电测测深深曲曲线线可可分分成成八八种种类类型型,即即HK、HA、KH、KQ、AA、AK、QH及及QQ型型,电电性性层层更更多时,每增加一层表示电测深曲线类型的字母便增加一个。多时,每增加一层表示电测深曲线类型的字母便增加一个。4.2.3.2地电断面与电测深曲线类型(续地电断面与电测深曲线类型(续3)4.2.3.3电测深的工作方法电测深的工作方法测网的选择:测网的选择:取决于测区勘探要求的详细程度及测区的地质条件。测取决于测区勘探要求的详细程度及测区的地质条件。测线的方向应与地质构造方向垂直,测线的长度应大于寻找的线的方向应与地质构造方向垂直,测线的长度应大于寻找的地质构造的宽度。地质构造的宽度。1详查要有三至五条测线通过有意义的构造带,每条测详查要有三至五条测线通过有意义的构造带,每条测线要有三到五个测点位于构造带上。线要有三到五个测点位于构造带上。2在普查工作中至少要有一条测线通过最小的有意义的在普查工作中至少要有一条测线通过最小的有意义的构造带,处于构造带上至少应有二至三个测点。构造带,处于构造带上至少应有二至三个测点。4.2.3.3电测深的工作方法(续电测深的工作方法(续1)电极距的选择:电极距的选择:1.供电电极距大小的标准以使电测深曲线首尾两端供电电极距大小的标准以使电测深曲线首尾两端 出现渐近线为原则,所以要求出现渐近线为原则,所以要求:(AB/2)minh1,(AB/2)max(520)(AB)n+1 1.5(AB)n 2.测量电极测量电极MN的选择的选择1/3ABMN1/30AB4.2.3.3电测深的工作方法(续电测深的工作方法(续2)AB/2AB/2(m m)34.5691215254065MN/2(m m)11111151555AB/2AB/2(m m)10015022532550075010001500MN/2(m m)52552525252510025100100100供电电极距及其供电电极距及其MN间的关系表间的关系表 装置形式:装置形式:先从小的供电电极距开始,然后逐渐增大先从小的供电电极距开始,然后逐渐增大AB,MN不不变,当变,当AB增大到增大到AB=30MN时,则增大时,则增大MN间的距离,并在间的距离,并在变换变换MN时,对相邻时,对相邻AB极距采用两种极距采用两种MN进行观测,以便曲进行观测,以便曲线圆滑处理。常用的供电电极距及其线圆滑处理。常用的供电电极距及其MN间的关系见表。间的关系见表。4.2.3.4电测深结果的图示电测深结果的图示电测深曲线图电测深曲线图电测深曲线图:电测深曲线图:以以AB/2为横座标,以为横座标,以为纵座标,为纵座标,将每一个将每一个AB/2所对应的所对应的值点在双对数座标纸上,用点线值点在双对数座标纸上,用点线将将值连接起来,即得到一个测深点的视电阻率电测深曲值连接起来,即得到一个测深点的视电阻率电测深曲线。线。电测深曲线类型图电测深曲线类型图 4.2.3.4电测深结果的图示(续电测深结果的图示(续1)目的:目的:该图可给出地电该图可给出地电断面或构造的粗略概念断面或构造的粗略概念几种常用的电测深定性解释图件:几种常用的电测深定性解释图件:1.电测深曲线类型图电测深曲线类型图将将测测区区内内各各电电测测深深点点的的位位置置按按工作比例尺将其标在图上;工作比例尺将其标在图上;在在各各测测点点的的旁旁边边标标明明该该点点的的电电测深曲线类型;测深曲线类型;将将相相同同曲曲线线类类型型范范围围圈圈在在一一起起,构成电测深曲线类型图。,构成电测深曲线类型图。等等AB/2视电阻率剖面图视电阻率剖面图1AB/2=1000m 2AB/2=3000m 4.2.3.4电测深结果的图示(续电测深结果的图示(续2)目的:了解某一深度范围内沿水平方向的电性变化。2.等等AB/2视电阻率剖面图视电阻率剖面图以以各各测测深深点点间间的的距距离离为为横横座座标标,以以某某一一AB/2各各测测点点所所对对应应的的值为纵座标;值为纵座标;用用曲曲线线将将各各测测深深点点对对应应的的值值连连接接起起来来,即即为为等等AB/2的的剖面图。剖面图。4.2.3.4电测深结果的图示(续电测深结果的图示(续3)AB/2=500m的的平面图平面图 目的:目的:此图反映工作区内一定深度以此图反映工作区内一定深度以上的电性分布情况。上的电性分布情况。3.等等AB/2视电阻率平面图视电阻率平面图将将各各测测点点位位置置按按工工作作比比例例尺尺标在图纸上;标在图纸上;选选择择某某一一AB/2极极距距的的值值标在各测深点之旁;标在各测深点之旁;然然后后用用内内插插法法将将值值相相同同的的点点用用圆圆滑滑曲曲线线连连接接起起来来。即即绘绘出等出等AB/2视电阻率平面等值线图。视电阻率平面等值线图。等视电阻率断面图等视电阻率断面图4.2.3.4电测深结果的图示(续电测深结果的图示(续4)目的:目的:此图不仅反映剖面此图不仅反映剖面上各测点垂直方向电性变化情上各测点垂直方向电性变化情况,而且还能反映不同深度沿况,而且还能反映不同深度沿水平方向电性变化情况。水平方向电性变化情况。4.等视电阻率断面图等视电阻率断面图横坐标表示测点(用算术横坐标表示测点(用算术坐标),纵坐标表示坐标),纵坐标表示AB/2(对数或算术坐标);(对数或算术坐标);将每个测深点不同将每个测深点不同AB/2所对应的所对应的值标在相对应测值标在相对应测点的纵坐标上;点的纵坐标上;按一定的等值线间隔用内按一定的等值线间隔用内插法将插法将值相等的点用圆滑值相等的点用圆滑曲线连接起来,即构成了等视曲线连接起来,即构成了等视电阻率断面图。电阻率断面图。4.2.3.4电测深结果的图示(续电测深结果的图示(续5)基底电阻率为无限大时电流分布及纵向电导基底电阻率为无限大时电流分布及纵向电导5.纵向电导剖面图及平面等值线图纵向电导剖面图及平面等值线图(1)纵向电导)纵向电导概念:概念:用对称四极装置进行测量时,当供电电极距很大用对称四极装置进行测量时,当供电电极距很大的时侯,测点下面的电流线是平行于地面的。当三层地电的时侯,测点下面的电流线是平行于地面的。当三层地电断面电阻率之间的关系为断面电阻率之间的关系为123并且当并且当3时,电流主时,电流主要分布在要分布在1和和2介质中。如果在测点附近截取一个底面积介质中。如果在测点附近截取一个底面积为为1平方米,厚度为平方米,厚度为H=h1+h2的平方柱体,该体积沿电流方的平方柱体,该体积沿电流方向导电能力称为向导电能力称为岩层的纵向电导,以符号岩层的纵向电导,以符号S表示。表示。(1)纵向电导)纵向电导S、H、t之间的关系之间的关系:4.2.3.4电测深结果的图示(续电测深结果的图示(续6)基底电阻率为无限大的三层电测深曲线基底电阻率为无限大的三层电测深曲线三层断面纵向电导用三层断面纵向电导用S1.2表示表示对于基低电阻率为无限大的岩层,其电测深曲线的尾支渐对于基低电阻率为无限大的岩层,其电测深曲线的尾支渐近线与横轴成近线与横轴成4545角,角,纵向电导纵向电导S S等于等于4545直线与横座标的交点直线与横座标的交点至坐标原点间的距离。至坐标原点间的距离。4.2.3.4电测深结果的图示(续电测深结果的图示(续7)松辽平原长岭地区松辽平原长岭地区S剖面图剖面图Q第四系;第四系;Tr第三系;第三系;Cr白垩系;白垩系;J侏罗系;侏罗系;Pz古生界;古生界;AH前震旦系前震旦系(2)纵向电导剖面图纵向电导剖面图以以测测深深点点的的位位置置为为横横坐坐标标,以以各各测测深深点点测测深深曲曲线线求求出出对对应应的的S值值为为纵纵坐坐标标,用用圆圆滑滑曲曲线线将将各各测测深深点点的的S值值连连接接起起来来,即即构构成成了了纵纵向向电电导剖面图。导剖面图。纵纵向向电电导导S与与高高阻阻基基岩岩表表面面埋埋深成正比关系深成正比关系。
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