1、第二章 工程電法與電磁法勘探講授內(nèi)容: 高密度電阻率法、瞬變電磁法、可控源音頻大地電磁法、探地雷達(dá)法 第一節(jié) 高密度電阻率法o2.1.1 有關(guān)電法勘探的一些基本概念的回顧o一.電剖面法o 電剖面法是用以研究地電斷面橫向電性變化的一類(lèi)方法。此類(lèi)方法一般采用固定的電極距并使電極裝置沿剖面移動(dòng)，以觀測(cè)一定深度范圍內(nèi)視電阻率沿剖面的變化。根據(jù)裝置形式的不同，剖面法又分成聯(lián)合剖面法、對(duì)稱(chēng)剖面法和中間梯度法等。 第一節(jié) 高密度電阻率法o2.1.1 有關(guān)電法勘探的一些基本概念的回顧o(一) 聯(lián)合剖面法o1.基本原理第一節(jié) 高密度電阻率法o2.1.1 有關(guān)電法勘探的一些基本概念的回顧o(一) 聯(lián)合剖面法o2.

2、聯(lián)合剖面法的干擾分析及校正o(1)比值參數(shù)的概念及應(yīng)用圖2-2 直立低阻脈上聯(lián)合剖面視電阻率曲線及入曲線圖2-3 平行低阻脈上聯(lián)合剖面異常第一節(jié) 高密度電阻率法o2.1.1 有關(guān)電法勘探的一些基本概念的回顧o(二) 對(duì)稱(chēng)剖面法圖2-4 對(duì)稱(chēng)剖面法電極裝置示意圖第一節(jié) 高密度電阻率法o2.1.1 有關(guān)電法勘探的一些基本概念的回顧o(三) 中間梯度法IUKMNSBNBMANAMK11112第一節(jié) 高密度電阻率法o2.1.1 有關(guān)電法勘探的一些基本概念的回顧o二.電測(cè)深法o(一)對(duì)稱(chēng)四極電測(cè)深法o(二)三極測(cè)深法o(三)環(huán)形測(cè)深法(見(jiàn)圖2-5)o(四)五極縱軸測(cè)深法(見(jiàn)圖2-6)圖2-5 環(huán)形測(cè)深極

3、形圖(四)五極縱軸測(cè)深法基本原理o圖2-6 五極縱軸測(cè)深電極排列示意圖五極縱軸測(cè)深與對(duì)稱(chēng)四極測(cè)深的比較o由此可見(jiàn)，對(duì)于該深度范圍內(nèi)的地質(zhì)體，在地表用五極縱軸測(cè)深法進(jìn)行觀測(cè)所獲得的電位異常將比采用對(duì)稱(chēng)四極測(cè)深法的觀測(cè)值要大得多。 圖2-7 電流密度隨深度的變化(虛線:五級(jí)縱軸測(cè)深;實(shí)線:對(duì)稱(chēng)四極測(cè)深)五極縱軸測(cè)深曲線的空間分布o(jì)圖2-8 五極縱軸測(cè)深曲線五極縱軸測(cè)深的應(yīng)用實(shí)例 o圖2-9 柳州三水源五極縱軸測(cè)深成果圖第一節(jié) 高密度電阻率法o2.1.1 有關(guān)電法勘探的一些基本概念的回顧o三.其它電探方法o(一)充電法圖2-10 充電法原理示意圖充電法實(shí)際應(yīng)用圖2-12 充電法追索地下暗河圖2-11

4、 充電法測(cè)定地下水的流速、流向(二)自然電場(chǎng)法圖2-13 用自然電場(chǎng)法確定地下水與地表水的補(bǔ)給關(guān)系(a)地下水補(bǔ)給地表水；（b地表水補(bǔ)給地下水(三)激發(fā)極化法o激發(fā)極化法在工程地球物理勘探中主要用于尋找地下水。o1. 激發(fā)極化場(chǎng)的時(shí)間特性圖2-14 巖、礦石的充、放電曲線(三)激發(fā)極化法2. 激發(fā)極化場(chǎng)的頻率特性圖2-15黃鐵礦人工標(biāo)本的激電頻率特性曲線(三)激發(fā)極化法3.激發(fā)極化的測(cè)量參數(shù) (1)視極化率（ ） (2)視頻散率（ ） (3)衰減度（ D ）4. 激發(fā)極化法在水文地質(zhì)調(diào)查中的應(yīng)用(例)(1)用視極化率判別水異常 (2)用二次場(chǎng)衰減特性找水ssP2.1.2 高密度電阻率法o一.

5、高密度電法的特點(diǎn):o1其電極的布設(shè)使一次完成的，這不僅減少了因電極設(shè)置而引起的故障和干擾，而且為野外數(shù)據(jù)的快速自動(dòng)采集提供了條件；o2觀測(cè)的密度大，且可以進(jìn)行多種電極排列方式的掃描測(cè)量，故可獲得豐富的關(guān)于地電斷面結(jié)構(gòu)特征的信息；o3野外數(shù)據(jù)采集實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化或半自動(dòng)化，不僅采集速度快，而且避免了手工操作所出現(xiàn)的錯(cuò)誤；o4可以對(duì)資料進(jìn)行預(yù)處理并顯示剖面曲線形態(tài)，脫機(jī)處理后還可以自動(dòng)繪制和打印各種成果圖件；o5與傳統(tǒng)的電阻率法相比，明顯具有成本低、效率高、獲取信息豐富、解釋方便等優(yōu)點(diǎn)，其勘探能力顯著提高。2.1.2 高密度電阻率法o二.高密度電阻率法的基本原理及系統(tǒng)結(jié)構(gòu)o(一)基本原理圖2-16 高

6、密度電阻率法勘探系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖1.三電位電極系o三電位電極系是將等間距的對(duì)稱(chēng)四極溫納）、偶極及微分裝置按一定的方式組合所構(gòu)成的一種測(cè)量系統(tǒng)。 圖2-17 三電位電極系點(diǎn)距x=1m, 極距a=2x， 隔離系數(shù)n=22.視參數(shù)及其特點(diǎn)(1)視電阻率參數(shù)根據(jù)上述三電位電極系的概念，顯然其視電阻率參數(shù)及其計(jì)算公式依次為：IUas 2IUas 6IUas 3圖2-18 高密度電阻率法測(cè)點(diǎn)分布示意圖2.視參數(shù)及其特點(diǎn)(2)視比值參數(shù)) 1() 1()()() 1,(iiiiiiBsAsBsAs圖2-19在同一地電模型上方視電阻率參數(shù)及視比值參數(shù)的斷面等值線圖圖2-20 同一模型上方視電阻率參數(shù)及視比值參數(shù)

7、T斷面等值線圖(二)高密度電法系統(tǒng)結(jié)構(gòu)o高密度電阻率法勘探系統(tǒng)一般由兩步分組成：o1數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)：o包括：電極系、多芯電纜、電極轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)、電測(cè)儀o2資料實(shí)時(shí)處理系統(tǒng)：o該部分后面專(zhuān)門(mén)講。三. 高密度電阻率法的野外工作方法技術(shù) o野外工作o1、測(cè)區(qū)的選擇和測(cè)網(wǎng)的布設(shè)o(1)測(cè)區(qū)的選擇o(2)測(cè)網(wǎng)的布設(shè)o2、裝置的選擇和極距的確定o(1)裝置的選擇o(2)極距的確定o(3)導(dǎo)線敷設(shè)簡(jiǎn)述）o(4)測(cè)點(diǎn)分布o(jì)高密度電阻率法的測(cè)量系統(tǒng)o 以重慶地質(zhì)儀器廠生產(chǎn)的高密度電法測(cè)量系統(tǒng)為例介紹一下。四.高密度電阻率法的資料處理及正演模擬(一)資料處理1、統(tǒng)計(jì)處理方法滑動(dòng)平均；計(jì)算統(tǒng)計(jì)參數(shù)：均值、方差；計(jì)算電極調(diào)

8、整系數(shù)；視參數(shù)分級(jí)。圖2-21壩址左岸測(cè)線高密度電法反演斷面圖四.高密度電阻率法的資料處理及正演模擬(一)資料處理2、比值換算方法3、濾波處理方法，自己看看書(shū)，不講。4、資料處理系統(tǒng)簡(jiǎn)介(高密度電阻率法資料處理程序框圖見(jiàn)圖2-22 )(二)正演模擬(略)圖2-22 資料處理系統(tǒng)程序框圖五.高密度電阻率法資料的反演 (一)左迪法簡(jiǎn)介 左迪法的基本思想：先假定地層的層數(shù)與實(shí)測(cè)曲線上的點(diǎn)數(shù)一樣多。在初始模型中，第一層的電阻率就采用實(shí)測(cè)曲線上的第一個(gè)視電阻率，第二層采用實(shí)測(cè)曲線上的第二個(gè)點(diǎn)的視電阻率，整條曲線依此類(lèi)推。每一層的平均深度采用測(cè)得相應(yīng)視電阻率的電極距再乘以某一常數(shù)。(見(jiàn)圖2-23)(一)左迪法簡(jiǎn)介1實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)； 2初始分層；3模型曲線；4改正后分層；5最終分層.圖2-23 電測(cè)深曲線佐迪反演示意圖五.高密度電阻率法資料的反演 (二)高