电法勘探的原理方法与仪器(说明)

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电法勘探的原理方法与仪器

讲

义

2009．05月

目录

第一局部电法勘探的原理与方法

引言

第一章直流电法

第一节电法勘探方法

第二节常规电法

第三节高密度电法

第四节岩样测式法

第五节电法仪器野外应用

第二章瞬变电磁法

第一节瞬变电磁法的根底理论

第二局部电法仪器

第三章大功率激电测量系统

第一节DJS—8A接收机

第二节发射机局部(DJF系列)简介

第三节大功率整流电源局部(DZ--系列)简介

第四节微功率检测发射仪

第四章多功能直流电法仪

第一节DDC—8电子自动补偿仪

第二节DZD—6A多功能直流电法(激电)仪

第五章高密度电法测量系统

第一节DUK—2A高密度电法测量系统

第二节DUK—2B高密度电法测量系统

第三节DUK—3高密度电法测量系统

第六章瞬变电磁测量系统

第一节瞬变电磁法的优点

第二节ATEM-III型瞬变电磁测量系统发射机

第三节ATEM-III型瞬变电磁测量系统接收机

第四节GATEM—I工程瞬变电磁测量系统

第一局部电法勘探的原理与方法

引言

电法勘探是地球物理学中的一个重要分支，是电工学、电磁学、电子学及电化学在解决地质找矿及工程地质、环境地质中一门应用科学。在电法勘探的实践中已被利用的电学性质有：描述岩、矿石导电性有的电阻率(ρs)；反映岩、矿石磁性强弱的导磁率(μ)；表示岩、矿石电化学活动性的极化率(η)和岩、矿石的介电常数(ε)等。

电法勘探的找矿原理是基于不同岩石和矿石间的电学性质的改变，而引起电磁场(人工的和天然的)空间分布状态发生相应的变化。由此，人们便可利用不同性能的仪器，通过对场的空间和时间分布状态的观测与研究，来勘查矿产资源或查明地质目标在地壳中的存在状态，从而实现电法勘探的地质目标。电法勘探较其它地球物理勘探方法具有方法多样性及应用广泛性等突出的特点。人们为了实际应用、科学研究和学习方便常采用不同的分类方式，将具有共同性的方法归纳在一起，简要分述如下：

1、从场的来源划分为：天然场法和人工场法。前者研究、观测的是天然存在地下的电场，电磁场；后者那么是对人工建立于地下的电场或电磁场进行观测和研究。

2、以场源的性质可划分为：直流电法，交流电法、过渡场法和电化学法。

1〕直流电法以观测和研究稳定电流场空间分布规律的变化为主，也常称为时间域电法。

2〕交流电法以研究似稳状态的电磁场或电磁波的空间分布或随频率变化的特点为主，常称为频率域电法。

3〕过度场法以观测和研究人工电磁场的建立或衰减过程的变化规律为主，常称为建场法或瞬变场法。

4〕电化学法是观测和研究天然或人工的电化学作用而形成的场的分布变化规律。

3、以地质目的不同可分为：金属及非金属电法勘探、石油及煤田电法勘探、水文及工程地质电法勘探、地壳及上地幔电法勘探等。

4、以勘探工作的施工场地划分为：地面电法、航空电法、井中电法和海洋电法等。

第一章直流电法

第一节电法勘探方法

一、电阻率法

1、岩、矿石的电阻率：

电阻率ρ是描述物质导电性能优、劣的一个电性参数，物质的导电性愈好，其电阻率值愈小。天然岩〔矿〕石都是由矿物组成的，为了解岩〔矿〕石电阻率的特点和变化规律，需研究各类矿物的电阻率。按导电性能的优劣，固体矿物可分为金属类导电矿物、半导体类导电矿物、固体离子类导电矿物。矿物电阻率值是在一定范围内变化的，同种矿物可有不同的电阻率值，不同矿物也可有相同的电阻率值，因此由矿物组成的岩石和矿石的电阻率也必然有较大的变化范围。

各类岩、矿石的电阻率变化范围如下所示：

火成岩102～106Ω·m变质岩102～105Ω·m

硬页岩10～500Ω·m软页岩0.5～10Ω·m

多孔灰岩100～8000Ω·m砂岩50～3000Ω·m

黄土层1～200Ω·m粘土1～200Ω·m

2、影响岩、矿石电阻率的因素：

影响岩、矿石电阻率的因素很多，除与导电矿物的含量有关外，还包括岩、矿石的结构、构造、孔隙度、含水量及含水矿化度、温度、压力等。在金属矿产普查和勘探中，岩、矿石中良导电矿物的含量及结构是主要影响因素，在水文、工程地质调查和沉积区构造普查、勘探中，岩石的孔隙度、含水饱和度及矿化度是决定性因素，在地热研究及深部地质构造研究中，温度变化成了主要因素。

3、视电阻率的概念：

电阻率表达式：ρ=KΔU/I，其应用条件是：地面为无限大的水平面，地下充满均匀各向同性的导电介质。然实际上，地形起伏不平，地下介质也不均匀，各种岩石相互重叠，断层裂隙纵横交错，或者有矿体填充，由上式算得的电阻率值，在一般情况下既不是围

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