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、电测深法四、电测深法（一）电测深法概述（一）电测深法概述 前述的前述的电剖面法电剖面法是在测量过程中保持是在测量过程中保持ABAB不变，使整个不变，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范围内不同电性体沿水平方向沿水平方向的分布。的分布。而而电测深法电测深法是在是在同一点上同一点上逐次扩大供电电极据，使探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测深度逐渐增大，以此来得到观测点处沿垂直方向沿垂直方向上上由浅到深的由浅到深的s s变化情况变化情况。地下电流沿深度的分布规律最佳电极距电测深法主要用于探测水平（或倾角不超过电测深法主要用于探测水平（或倾角不超过2020 ）产状）产状的不同电性层的分布（如断裂带，含水破碎带等）的不同电性层的分布（如断裂带，含水破碎带等）1.1.电测深法的原理电测深法的原理 什么是电测深法：什么是电测深法：简称电测深，又名电阻率垂向测深。是利用简称电测深，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。的岩层沿垂向分布情况的一种电阻率方法。特点：特点：采用在同一测点上逐次扩大供电极距，使探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通常采用对称四级装置 AO=BO;MO=NOAO=BO;MO=NOk k随电极距地逐次扩大而改变。随电极距地逐次扩大而改变。3.3.电测深曲线电测深曲线视电阻率视电阻率s s随着供随着供电电极距（极距（AB/2AB/2）变变化的曲化的曲线线，称之称之为电测为电测深曲深曲线线。电测电测深曲深曲线线的特点：的特点：（1 1）每个每个电测电测深点深点均可以得到一条均可以得到一条电测电测深曲深曲线线（2 2）该该曲曲线线通常以通常以AB/2AB/2为为横坐横坐标标，以，以s s为纵为纵坐坐标标，绘绘制在模数制在模数为为6.25cm6.25cm的的双双对对数坐数坐标纸标纸上。上。3.电测深曲线（二）电测深曲线的类型（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 1.1.二层断面的电测深曲线类型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 3.3.多层断面的电测深曲线类型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，按由四层电性层组成的地电断面，按相邻各相邻各相邻各相邻各层电阻率的组合关系层电阻率的组合关系层电阻率的组合关系层电阻率的组合关系，其电测深曲线有，其电测深曲线有8 8种种不同的类型不同的类型 每种电测深曲线的类型由每种电测深曲线的类型由两个字母两个字母两个字母两个字母表示。表示。第一个字母第一个字母第一个字母第一个字母表示断面中的表示断面中的前三层前三层前三层前三层（即第一、（即第一、二、三层）所对应的电测深曲线类型，二、三层）所对应的电测深曲线类型，第第第第二个字母二个字母二个字母二个字母表示断层中的表示断层中的后三层后三层后三层后三层（即第二、（即第二、三、四层）所对应的电测深曲线类型。三、四层）所对应的电测深曲线类型。这这8 8种类型分别为：种类型分别为：HKHK、HAHA、KHKH、KAKA、AAAA、AKAK、QQQQ、QHQH。HAHA例如：例如：HKHK 地面断面的电性层很多（例如地面断面的电性层很多（例如:大于三层）时，大于三层）时，每增加一层，则表示电测深曲线类型的字母就每增加一层，则表示电测深曲线类型的字母就增加一个。如增加一个。如“五层五层”则用则用“三个字母三个字母”来表来表示，例如：示，例如：HKHHKH、HKQHKQ等。等。更多的层则以此类推。当更多的层则以此类推。当n n层时，则电层时，则电测深曲线类型数为测深曲线类型数为:注意，只要地电断层中底层的电阻率相当大注意，只要地电断层中底层的电阻率相当大（即（即底），则电测深曲线尾部的渐近），则电测深曲线尾部的渐近线总是与横轴相交成线总是与横轴相交成（三）电测深的工作方法及资料整理（三）电测深的工作方法及资料整理（三）电测深的工作方法及资料整理（三）电测深的工作方法及资料整理1.1.在实际工作中，在实际工作中，ABAB逐渐增大，会使逐渐增大，会使MM、N N间间的电位差逐渐减小，为了取得可靠地电位差，的电位差逐渐减小，为了取得可靠地电位差，MNMN也应按一定的比例关系增大。也应按一定的比例关系增大。2.2.电测深电测深s s曲线绘制在模数为的双对数坐标纸。曲线绘制在模数为的双对数坐标纸。横坐标为横坐标为AB/2AB/2，纵坐标为，纵坐标为s s3.3.井旁电测深曲线：从已知区推广到未知区井旁电测深曲线：从已知区推广到未知区4.4.十字测深：了解地层横向上的变化情况十字测深：了解地层横向上的变化情况在模数为在模数为6.25cm6.25cm的双对数坐标纸上，的双对数坐标纸上，以以AB/2AB/2为横坐标，为横坐标，以以s s为纵坐标，将同一测点上不同为纵坐标，将同一测点上不同ABAB极距所对应的极距所对应的s s标上并连成曲线，就构成了一条电测深实测曲线。见下标上并连成曲线，就构成了一条电测深实测曲线。见下图图（四）电测深资料的解释（四）电测深资料的解释（四）电测深资料的解释（四）电测深资料的解释解释分为：定性与定量解释。解释分为：定性与定量解释。1.1.定性解释定性解释定性解释定性解释目的：通过定性解释可以了解工作的区的目的：通过定性解释可以了解工作的区的地电断层的地电断层的地电断层的地电断层的类类类类型及变化情况。型及变化情况。型及变化情况。型及变化情况。单独一条电测深曲线的解释单独一条电测深曲线的解释单独一条电测深曲线的解释单独一条电测深曲线的解释：电性层的数目；电性层的数目；各层电阻率的相对大小；各层电阻率的相对大小；估计估计第一层和底层的电阻率值。第一层和底层的电阻率值。面积性电测深资料的定性解释面积性电测深资料的定性解释面积性电测深资料的定性解释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：1.1.视电阻率断面图视电阻率断面图（剖面和平面等值线图）（剖面和平面等值线图）2.2.电测深曲线类型图电测深曲线类型图（分为剖面上和平面上）注（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，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。如构造接触带、地层尖灭、基底起伏等。3.3.等等AB/2AB/2视电阻率剖面图视电阻率剖面图4.4.等等AB/2AB/2视电阻率平面等值线图视电阻率平面等值线图5.5.纵向电导剖面图纵向电导剖面图6.6.纵向电导平面等值线图纵向电导平面等值线图7.7.不同极距不同极距 s s剖面图剖面图（相当于复合对称四级电阻（相当于复合对称四级电阻率法）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。以三层地电断面为例，来阐明纵向电导的含义。设第一层的电阻率为1厚度为h1，第二层为2，当第三层电阻率 3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=h 1+h2的体积单元。见图（b）。由于电流平行层面流动，故1层和2层呈并联关系。按照关系知：G称为总纵向电导，G1G2 2分别为第一、二层的纵向电导，于是有：令同理，对于n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L，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/（1/欧姆）。由 式可见，若工区内L值基本稳定，则G与基底埋深成正比。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20）；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定性画出下列所给剖面上NO1NO1、NO2NO2、NO3NO3三个三个测深点处的电测深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。