电阻率测深法52张幻灯片.ppt

1、 电阻率测深法简称电测深法，它是以地下岩（矿）石的电性差异为基础，人工建立地下稳定直流电场或脉动电场，通过逐次加大供电（或发送）与测量（或接收）电极极距，观测与研究同一测点下垂直方向不同深度范围岩（矿）层电阻率的变化规律，以查明矿产资源或解决与深度有关的各类地质问题的一组直流电法勘探方法。（一）电测深法的基本原理地面上的O点为测点，将AMNB电极以O点为中心，呈左右对称排列成一条直线。当A、B电极供电时测量出M、N两点间电位差VMN及AB回路中的电流，并按下式计算视电阻率s。s=KVMN/Is=KVMN/I式中的K 值随AB的变化而变化，在工作之前应预先算好。然后保持O点不动，分别向左右对称地

2、移动A、B，以便扩大AB间的距离。再测量MN两点间的电位差VMN 及供电电流。这样又可以计算出一个s 值。如此继续扩大AB，就可以算出对应于每个AB 的s。如果我们以AB/2为横坐标，以s 为纵坐标则可以绘出上图中的电测深曲线。二层地电断面s曲线的形成过程1.当AB/2h1时，因供电电极距很小，由两个电源AB 形成的电场仅能控制一个很浅的范围，不会超过h1进入第二层介质中。对于厚度为h1的岩层，在AB/2h1的条件下，已经构成了一个均匀的无限大的水平岩层。由A、B点电源形成的电流线均匀分布在这一层中，所以这一层的电场即相当于均匀介质中的电场。MN间的电流密度就是均匀介质中的电流密度，即jMN=

3、j0,由于MN电极在1 介质中，所以MN=1 s=1。2.当AB/2的距离逐渐增大，因2 1，所以第二层介质对电流起排斥作用，结果使MN间的实际电流密度比不存在2介质时要大，即jMN j0。所以s 1，因此出现s曲线随AB/2增大而升高的现象。3.当AB/2大于大于h1时 表明供电电极距AB远比h1要大的多，这时可认为电场均分布在第二层中，则第二层又形成一个均匀介质电场，则有 s=1。结论：通过上述分析可以看出，改变电极距的目的就是改变电场作用的空间范围，达到对测点下面不同深度岩层研究的目的。这就是电测深法的物理实质。（二）地电断面与电测深曲线类型 地电断面是按岩层的电性不同来划分的界面。而地

4、质断面是根据岩性的不同来确定界面的。1.二层地电断面电测深曲线类型 在二层地电断面中共有三个参数，即1、2和 h1，当1 2时：为D型曲线，1与 2的值也是根据曲线左右支渐进线确定。2、三层电测深曲线类型 三层电测深曲线有五个参数，即1、2、3及h1、h2，曲线分四种类型:H型曲线 3 1 2 1 2 3K型曲线 2 1 31 3时A型曲线3 21 1 22 3Q型曲线3.四层电测深曲线共有七个参数，1、2、3、h1、h2、h3、分八种类型：HK、HA、KH、KQ、AA、AK、QH、QQ型（三）电测深的工作方法 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地质构造的宽度。详查要有三至

5、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。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。1.供电电极距AB的选择 以使电测深曲线首尾两端出现渐进线为原则。所以要求：（AB/2）小h1及（AB/2）大（h1+h2+hn-1)2.测量电极距MN的选择 AB/3MNAB/30常用的供电电极距及其与MN的关系见下表：AB/234.5 691215254065MN/2 11111151555AB/2100 150225 325 500 750 10001500MN/2 52552525252510025100 100 100（四）电测深结

6、果的图示 对于每个供电电极距计算出其s值，并以AB/2为横坐标，以s为纵坐标，将每一个AB/2对应的s值点在双对数坐标纸上，用点线将s值连接起来，即得到一个测深点的电测深曲线，见图3.142一条测线有许多电测深点，用上述方法就可以得到每个测深点的测深曲线。这些电测深曲线就是电测深的原始资料，根据这些电测深曲线就可以绘出各种电测深定性解释的图件。1.电测深曲线类型图 我们通过对曲线类型图的分析即可得到不同地电断面分布区域及不同地电断面间的过渡关系，把这种图件与地质资料结合起来就可以得到地质断面的分布规律。2.等AB/2视电阻率剖面图 在每条测深曲线上取相同的AB/2，查得该AB/2对应的s 值，

7、以各测深点间的距离为横坐标，以s 值为纵坐标，用曲线将各测深点对应的s 值连接起来，即为所选的AB/2 的s 剖面图。因此等AB/2视电阻率剖面图能反映同一个深度视电阻率沿测线方向变化情况。当取各种不同的AB/2时，就会得到反映各种不同深度的视电阻率剖面图。1AB/2=1000米2AB/2=3000米3.等AB/2视电阻率平面图 选择一定的AB/2，并在各测深点测深曲线上查出它所对应的s 值，将它标在测深点之旁，然后将s值相同的点用曲线连接起来即得到等AB/2视电阻率平面图。此图能反映出相同的勘探深度视电阻率在测区平面上的变化情况。取大小不同的AB/2即可反映出不同深度平面上视电阻率的变化。4

8、.等视电阻率断面图 取横坐标表示测点，纵坐标表示AB/2。从每个测深点电测深曲线上查得各个不同AB/2所对应的s值，并与图中的AB/2相对应标在图上。然后按一定的等值线间隔将s值相等的点用圆滑曲线连接起来，即构成了等视电阻率断面图。此图可充分研究电性层在每条测线上的变化及测线与测线间电性层变化的过渡关系。根据此图并结合地质资料即可得到地质断面。（五）电测深应用实例1.关于接触带、破碎带及断层等电测深资料的定性解释电测深点N1N2为四层地电断面KH型曲线N5N8为二层地电断面G型曲线用电测深法配合联合剖面法寻找含水破碎带s等值线断面图出现一个上宽下窄的低阻漏斗，两侧均为高阻带，而联剖曲线低阻正交

9、点与此漏斗吻合较好，认为此位置存在一个含水破碎带2.在解决有限地质体问题中的应用s等值线断面图清楚的反映出下伏闪长岩的起伏情况在顶板高程图中可见，矿体产于闪长岩凹陷部位的斜坡上，与地质结论是一致的某地石灰岩地区深部岩溶发育所形成的低阻带低阻等值线闭合就是岩溶在地面上的投影圈 可见深不岩溶发育范围较地表岩溶塌陷范围要大的多。用电测深验证磁异常s等值线断面图上与磁异常对应的位置有低阻等值线闭合圈，经钻探验证40米处见磁铁矿3.在寻找地下水中的应用在寻找地下水中的应用 寻找松散沉积层孔隙水 在松散沉积物中，由常年流水冲积而成的砂、砂砾石，其颗粒较粗、分选程度较高，故其孔隙大，连通性好，具有较强的透水

10、性能，可构成良好的孔隙含水层。因此，在松散沉积中找水，实质上是寻找具有储存和运移地下水能力的饱水砂层、砂砾石层等。图4-57是云南某地用电测深法寻找古河道 古河道的上方，s 曲线出现明显的K型；在古河道两侧，s 曲线为平直的低值“一”字型。图（a）为I-I剖面上的等s 断面图，可看出，高阻异常（s=2035m）反映了古河道的砂砾石层。图（c）是电极距AB/2=15m时s 等值线平面图，图中高阻异常带大致反映了古河道的平面位置（阴影线带）。151020303530201010河 2025302520202030353015 小 新 村 井 牛 ZK125 ss30 20 10 220 70 22

11、 5 1.5 30 25 20 15 10 30 20 ZK40 ZK125 ZK40 ZK128 ZK125 ZK125 -剖 面AB2(m)AB2(m)m）（s电 测曲 线 地 柱质 状 电 测曲 线 地 柱质 状 (c)(b)(a)牛 井 河 h(m)1515 基岩地区寻找岩溶裂隙水 岩溶地区完整灰岩的电阻率可达n103m。当灰岩中岩溶裂隙发育、被水或泥土充填后，其电阻率明显降低，岩溶裂隙越发育电阻率越低。在岩溶裂隙发育地段，电阻率n10n102m。可见，完整的灰岩与赋存地下水的岩溶裂隙带之间有着明显的电性差异。根据以上地电特征，岩溶地区寻找地下水，常以联合剖面法和电测深法为主。根据不同

12、的地电条件，联合剖面曲线有如下特征：当岩溶主要在顶部发育或埋深不大时，联剖曲线出现一个或几个电阻率值同步下降（空洞时则为同步上升）的尖底状异常，似“V”型，如图4-58所示。注意，当地表存在局部电性不均匀时，也会出现同样的异常，应结合当地具体条件慎重分析，以区分真伪作出恰当的地质推断。当岩溶发育带较宽，岩溶发育强烈，并向下延深很大时，这时岩溶发育带相当于陡立的低阻薄脉或厚脉，联合剖面曲线出现低阻正交点，如图4-59所示。图图4-58 岩溶在顶部发育时的岩溶在顶部发育时的 图图4-59 岩溶发育带较宽时的岩溶发育带较宽时的 联合剖面曲线联合剖面曲线 联合剖面曲线联合剖面曲线321(m)SSASA

13、SSS6040203624120溶洞完整灰岩浮土测点（m)40200测点1612840(m)400600800 当岩溶发育带很宽时，联合剖面曲线出现宽阔的正交点，低阻异常带其两侧高阻地段与曲线分离较为明显，曲线形态如“U”字型，且极距越大异常幅值越明显，如图4-60所示。图图4-60 岩溶发育带很宽时的岩溶发育带很宽时的 图图4-61 基岩完整岩性单一时的基岩完整岩性单一时的 联合剖面曲线联合剖面曲线 电测深曲线电测深曲线1-第四系；2-灰岩；3-断层；4-溶洞完 整 灰 岩腐 植 土4321岩 溶 发 育 带测 点109224.132101010100108004000QBAB/2s()sA

14、s m()sQ 当采用电测深法时，其曲线特征如下：当基岩岩性比较单一，外界影响和旁侧影响大体一致时，电测深曲线一般呈G型反映，其中曲线低阻部分反映近地表的浮土或基岩风化壳，而高阻部分则是完整基岩的反映。图4-61为某灰岩地区实测电测深曲线。该区覆盖层薄，水位较浅，基岩相对完整，电测深曲线为G型。当灰岩中岩溶裂隙发育并含水时，由于岩溶发育的不均匀性和复杂性，使得电测深曲线产生强烈的畸变，如出现锯齿状、台阶状和各种拐折，这些特征往往是判断岩溶裂隙发育程度的标志。见图4-62是岩溶裂隙发育灰岩上的电测深曲线，曲线首支反映覆盖层，中部为岩溶裂隙含水的反映，曲线尾支呈450上升为完整灰岩的反映。图图4-62 寻找岩溶裂隙水的电测深曲线寻找岩溶裂隙水的电测深曲线 1-粘土；2-完整灰岩；3-岩溶裂隙灰岩1803013100501015900500300100321(m)AB2s m()图4-63为广西某地用联合剖面法确定岩溶裂隙发育带所绘制的剖面平面图。图中低阻正交点清晰，两侧与分离带明显，根据各测线上正交点在地面的投影位置确定了岩溶裂隙的分布范围。图图4-63 广西某地联合剖面法剖面平面图广西某地联合剖面法剖面平面图1-推断的裂隙发育带；2-联剖正交点投影 155sBAs21北测点145125135115500200100 m()s