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1、 第三节第三节 电剖面法电剖面法一概述一概述 用选定的置装，沿剖面进行视电阻率测量，获得视电阻率剖面，通过该方法了解地下勘探深度以上沿测线方向上岩石的电性变化。用途用途:地质填图，确定覆盖层以下不同导电性岩层的接触带位置；追断裂破碎带，古河道及地下暗河，调查溶洞，古窑的分布。装置形式装置形式：根据电极排形式不同分联合剖面法（）对称剖面法（）偶极剖面法（）中间梯度法（）测网布置：测网布置：根据地质任务，工作比例尺来布置，（局部可不按比例尺）比例 线距(m)点距（m）1:25000 250 1001:10000 100-200 50-801:5000 50-100 20-40 1:2000 20-
2、40 10-20表13.1 电剖面法装置电剖面法装置要求要求测线互相平行，并垂直构造走向 测量方法：测量方法：首先根据设计及野外实验，确定装确定装置类型和极距，计算相应的装置系数，再测量置类型和极距，计算相应的装置系数，再测量v、i及按公式计算电阻率，及按公式计算电阻率，然后以绘制曲线进行解释。注：测量时在现场要绘制草图（点位s），草测地形剖面，记录岩石露头点，干扰体等（尽可能详细），为解释时校正参考。供电极距的选择：供电极距的选择：主要根据目标体的埋深来决定，由于地质条件复杂，难以严格计算最佳极距，在未知埋深情况下来测多个深度进行试验，一般要求一般要求：中梯：AB/2=（510）h；联剖OA
3、=(35)h，轴向偶极OO=(3-5)h，对称四极：AB/2（35）h，最小能控制第一层，最大能测到末层并有不少于3个测点。测量极距的选择测量极距的选择：测量极距MN越小、精度越高，因公式是MN0时测出的地下剖面，而太小时造成电压V值过小，反而精度受到影响。一般根据仪器的要求，使V值不要太小即可，一般520m，但探测蚁穴时只有20cm。二联合剖面法二联合剖面法（一）测量方法（一）测量方法 实际上是三极装置，在每个记录点上用AC和BC分别测量，C在无穷远（不影响）从中线开始逐点测量，尽可能将C点放在中线位置，以使与A、B等距。C A M N B（二）不同地电剖面上视电阻率异常特征（二）不同地电剖
4、面上视电阻率异常特征1、两种岩石陡立接触面上、两种岩石陡立接触面上s曲线曲线盖层厚H、电阻率0、下伏基岩12前面讲过 、分别是均匀介质时和有界面时在MN处的电流密度，为MN间电阻率,在左侧点时界面影响不计，曲线成直线 ，到点时受低阻的影响，有“吸电流”的现象，且MN到界线边缘时（没有过边缘）出现as最大值。当到跨过界面时出现跃变，到时由于界面有“排斥”电流现象，生低值中相对高值，到时，远离界面joAjAMN只是阻值小，根据这一原理我们可以判断地下地质体的分界线,当有盖层时，由于其影响，曲线变缓。在自然界当中完全直立的界面很少见，大都倾斜的，于是出现如下几种情况：2良导体脉上的曲线良导体脉上的曲
5、线 3.高阻脉上高阻脉上s曲线曲线高阻两侧为低阻，高阻排斥电流解释出现如上图形式当良导体脉与地面有一定倾角时，曲线斜率发生改变（二）联合剖面法解释（二）联合剖面法解释1.解释图件解释图件 测网布置图和综合成果图，将测点按一定比例尺绘制在地形地质图上，称测网布置图。综合成果：综合成果：异常轴，按触界线高阻（低阻）带区分界线等，如右图视电阻率剖面平面图视电阻率剖面平面图要求：要求：比例尺，比例参数，方向，标出地质体界线（如图）视电阻率剖面图：视电阻率剖面图：图1-3.10直立高阻脉上的联合剖面法曲线以测点为横坐标，s为纵坐标，常用算术坐标系，为突出异常而用对数坐标纸。（如右图的某一条测线）视电阻率
6、平面等值线图视电阻率平面等值线图 在同一深度上，将各点绘制在地形图上，用曲线连起来成光滑的曲线，常用于探测采空区等似圆状地质体。图图5-5 5-5 测区等深视电阻率切片图测区等深视电阻率切片图测测区区等等深深视视阻阻率率切切片片图图 2、联合剖面法异常的确定、联合剖面法异常的确定 剖面平面图或平面等值线图确定，并用单点曲线，加以附合，沿一定走向延伸的低阻带各测线低阻正交点位置的连线（称低阻正交点异常轴）。一般与断层破碎带有关，但要结合地质资料区分矿脉，地下金属管道等低阻体。沿一定走向延伸的阶状异常带，与两种电阻不同的接触带有关。沿一定走向的高阻异常带，多与高阻岩脉，岩墙有关，地道，溶洞，遂道，
7、巷道，溶洞也是高阻，注意区分。局部高阻异常与局部不均匀体有关，如充水溶洞，小断层导水等。3联合剖面法异常解释联合剖面法异常解释定性解释，主要用于追索界线定量解释埋深 当地下良导体埋深小时，s曲线正交点附近曲线斜率变大，反之变小，用切线法，通过正交点做两条切线和一条垂线，求出m1、m2 一般H（11.3）m此法运用于脉体厚度较小时，若宽度很大，则误差也会很大。确定岩性接触界线 在特征点连线的垂直距离的1/3时为分界点，或极小点到极大点的2/3处估计，可建立方程，求出极值点，再乘2/3为所求，对于岩层分界线倾角较小时，此方程不适用。图1-3.16 图解埋藏深度三、对称四极剖面法三、对称四极剖面法
8、选择好装置后，四极同时向一个方向移动，逐点测量，此法是剖面法中最简单的一种，易于解释但作业工作量较大，不推荐使用。四、中间梯度法四、中间梯度法1、装置特点、装置特点 两个供电电极AB距离很大，通常大于7080土厚度，MN在其中间1/21/3处逐点移动测量，在接头处测量，一次可测多条电线，但计算系数较烦 在一个测区内，由于AB位置的改变，使接头处不可能完全吻合，所以反映的勘探深度略有变化 A M N B2、中梯法的、中梯法的s异常特点异常特点 对于高阻脉，曲线明显，电流线都集中在低阻的0部位，所以中梯法主要用来探测高阻体，而对低阻体不明显。高阻带异常宽度只与高阻脉的埋深有关，而与极距关系不明显（
9、因AB很大，测量范围是均匀的，可用异常宽度来估算埋断深度）如下图，绘制曲线后找出极大值的1/2位置量出其宽度q、则 H=0.5q 对于倾斜的脉体其深度可以用切线法求得，在顶点的切线与侧面弯曲线的渐近线之间的距离为m 则H=0.6m 中梯法在探测某地高阻体脉岩得到良好效果，在武安寻找石英矿也取得较好效果。五、偶极剖面法五、偶极剖面法 偶极剖面法（），选MN的中点O。如果AB与MN互换，以O点为记录中点则得出的结果完全相同，这是最大优点，类似联剖，但又甩掉了联剖无穷远笨重设备，对地表不均匀体反映灵敏，在地质构造复杂时s形态复杂，当AB过界面时，将出现一些异常，增加了解释的难度，也是偶极剖面法不如联
10、剖应用广泛的原因。这点不多讲。六、电阻剖面法几个问题讨论六、电阻剖面法几个问题讨论1、各种电剖面法比较、各种电剖面法比较 每种方法都有自己的优缺点，也有使用范围，也有使用习惯等。各种电剖面法的应用范围、优缺点各种电剖面法的应用范围、优缺点 方法名称探测的地电断面优点缺点联合剖面法陡立良导体及球体高阻脉（详测）接触面1.异常幅度大，分辨能力2.异常曲线清晰1.生产效率低2.地形影响大对称剖面 （普查）构造基岩起伏，原岩层接触面1.Vmn大，易读数2.轻便，效率高3.不均匀干扰和地形干扰小1.不易发现良导陡立暴脉。2.异常幅度小中梯1.不均匀及地形影响小（AB不动）2.生产效率高1.勘探深度小2.
11、不易发现直立低阻脉偶极良导脉高阻段（详测）接触面1.异常幅度大，灵敏2.等偶极工作时，工作一般得曲线3，轻便，1.异常大不易分辨2.不均匀及地形影响大3，费电2.勘探深度 勘探深度指在特定条件下查明探测目标的最大深度。制约因素制约因素：仪器性质：灵敏度，稳定性，抗干扰能力。装置类型的合理选择：根据任务和地质条件选择合理的形式和极距。观测精度：提高观测精度可以提示勘探深度，主要是影响解释。电性差异：目标体与围岩的电性差异较大，异常线明显，也易被发现。干扰水平：各种人工和天然场的干扰，地形影响、非探测目标的影响等。目标体的形状规模，产状等。不同装置时良导体球的勘探深度 上表是实验而得，实际上探测深
12、度可以加大。装置类型最大电极距勘查深度中梯联剖对称四极二极ABOAABAM=r02.15r02.65 r02.09 r01.70 r03.横向分辨能力横向分辨能力 当测线方向有多个地电异常体存在时，电阻率剖面法是否能发现和对其进行区分，这主提出横向分辨能力问题。当相邻地电体间的距离小于其埋深时，只出现一个综合异常。这时任何一种装置都无法确切地区分。因此，分辨力与装置形成及极距大小有关。4.地表局部不均匀体的干扰地表局部不均匀体的干扰 地表不均匀体包括：地表不平、小沟、土堆、建筑物等，局部岩石出露，不同材料堆平的洼地等。当极距远大于电性不均匀体的跨度或局部地形的跨度时，As与Bs同部变化，就可压
13、制干扰。5.岩层对各向同性影响岩层对各向同性影响 在沉积岩或变质岩区，沿层理方向电阻率小于垂直方向s，所以在半空间条件下，前者的电流密度比后者大。如断层带内垂直走向与平行走向得出的s不同。6.地形影响地形影响 正常测量时，是垂直地面向下测量，而在坡度存在时，可能是斜的，于是测出的不是直深度。另外，当遇到AB两极一个在坡上，一个在平地，会有复杂的情况，使AB实际距离会缩短。地形改正地形改正外业测得的s是地形影响（）和有用地质体影响共同作用的结果。：野外实测视电阻率值 ：由地质体或构造引起的异常 ：地形影响的s值 ：围岩电阻率值若 F 则 这时关键是 不好求，一般用模拟法或经验法，模拟法用同种介质，平坦和地形起伏分别测出比较而得地形 右图，c是实测的灰岩地区断裂带曲线，由于灰岩均匀，曲线并不明显，然后进行地形改正得出改正后的曲线a，其中的交叉点就是断层位置。比较明显。地形改正系数模拟方程地形改正系数模拟方程 根据简单地形或地形断面进行理论计算，组构各种理论量板或表格，求系数时直接用量板或查表或电算处理 用土模形模拟实际三度地形，由实验求出F。用导电纸对二度地形进行模拟和测量，求出F。也可以用电阻网络等办法进行模拟和测量，其中的导电纸办法最简便。