1、電 測(cè) 深 野 外 工 作方法與技術(shù),中國(guó)礦業(yè)大學(xué),2006.5,a,2,電阻率法的儀器裝備,野外工作方法與技術(shù),主要內(nèi)容,2006.5,a,3,電阻率法的儀器裝備,一、電阻率法的儀器原理,在電阻率法的野外工作中，實(shí)際上是通過(guò)測(cè)量MN電極間的電位差 及供電回路的電流I，然后利用視電阻率公式 來(lái)計(jì)算各點(diǎn)的視電阻率。,因此，為便于觀測(cè)和保證精度，要求供電電流輸出電流穩(wěn)定，電壓連續(xù)可調(diào)，儀器在性能上必須滿足野外條件下能準(zhǔn)確測(cè)量微弱電位差和電流的要求。,1、儀器要求,2006.5,a,4,電阻率法的儀器裝備,一、電阻率法的儀器原理,1、儀器要求,1） 靈敏度高、測(cè)量范圍大,儀器的靈敏度越高，測(cè)出的 值

2、就越精確，或者說(shuō)能夠測(cè)準(zhǔn)的 就越小。由于當(dāng) 一定的條件下， 和供電電流成正比，所以儀器的靈敏度高就可以減小供電電流，從而有利于減輕電源重量減少供電電極數(shù)目及選用較細(xì)的導(dǎo)線，使整個(gè)裝備輕便化。,2006.5,a,5,電阻率法的儀器裝備,一、電阻率法的儀器原理,1、儀器要求,2）抗干擾能力強(qiáng),電法勘探的野外工作，經(jīng)常會(huì)遇到諸如大地電流、工業(yè)游散電流等電場(chǎng)的干擾，因此，電測(cè)儀器必須具有對(duì)上述隨機(jī)干擾電場(chǎng)的較強(qiáng)抑制能力，從而保證儀器對(duì)有效信號(hào)的靈敏度和穩(wěn)定性。,2006.5,a,6,電阻率法的儀器裝備,一、電阻率法的儀器原理,1、儀器要求,3）較高的穩(wěn)定性,電法勘探的野外工作壞境比較惡劣，條件變化較大

3、。電測(cè)儀器應(yīng)能適應(yīng)各種氣候條件，并在相當(dāng)大的溫度和濕度變化范圍內(nèi)保持性能的穩(wěn)定。,2006.5,a,7,電阻率法的儀器裝備,一、電阻率法的儀器原理,2、儀器設(shè)備,當(dāng)前國(guó)外主要的電阻率儀器（廠家）, 瑞典ABEM公司的SAS1000型、SAS4000型； 美國(guó)AGI公司的STING R1IP型、SUPERSTING R8IP型； 德國(guó)DMT公司的RESECS/RESITOMO； 日本OYO公司的MODEL-2116型； 加拿大SCINTREX公司的SARIS。 法國(guó)B.R.G.M公司制造的SYSCAL R2,2006.5,a,8,電阻率法的儀器裝備,一、電阻率法的儀器原理,2、儀器設(shè)備,日本OY

4、O公司的MODEL-2116型電法儀,2006.5,a,9,電阻率法的儀器裝備,一、電阻率法的儀器原理,2、儀器設(shè)備,德國(guó)DMT公司的RESECS/RESITOMO,2006.5,a,10,電阻率法的儀器裝備,一、電阻率法的儀器原理,2、儀器設(shè)備,法國(guó)B.R.G.M公司制造的SYSCAL R2,2006.5,a,11,電阻率法的儀器裝備,一、電阻率法的儀器原理,2、儀器設(shè)備,美國(guó)AGI公司的STING R1IP型,2006.5,a,12, 北京驕鵬工程技術(shù)有限公司生產(chǎn)的E60BN型高密度電法儀； 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（武漢）物探系的GMD-2型分布式高密度電法儀； 重慶地質(zhì)儀器廠的DUK-3智能高密度

5、電法測(cè)量系統(tǒng)； 重慶奔騰數(shù)控技術(shù)研究所的WGMD-1型高密度電阻率測(cè)量系統(tǒng)； 北京地質(zhì)儀器廠的DUM-2高密度電阻率儀； 陜西渭南煤礦專(zhuān)用設(shè)備廠的TD4型高密度數(shù)字直流電法儀； 陜西西安石油地質(zhì)儀器總廠的高密度電法儀。,電阻率法的儀器裝備,一、電阻率法的儀器原理,2、儀器設(shè)備,當(dāng)前國(guó)內(nèi)主要的電阻率儀器（廠家）,2006.5,a,13,驕鵬工程技術(shù)有限公司生產(chǎn)的E60BN型高密度電法儀,電阻率法的儀器裝備,一、電阻率法的儀器原理,2、儀器設(shè)備,2006.5,a,14,電阻率法的儀器裝備,一、電阻率法的儀器原理,2、儀器設(shè)備,重慶地質(zhì)儀器廠的DUK-3智能高密度電法儀,2006.5,a,15,奔騰

6、公司的WGMD-1型高密度電法儀,電阻率法的儀器裝備,一、電阻率法的儀器原理,2、儀器設(shè)備,2006.5,a,16,除了測(cè)量?jī)x器外，電阻率法的野外工作尚須如下設(shè)備： 1) 供電電源 2) 供電電極 3) 測(cè)量電極 4) 導(dǎo)線及線架等。,電阻率法的儀器裝備,一、電阻率法的儀器原理,2、儀器設(shè)備,2006.5,a,17,電阻率法的儀器裝備,一、電阻率法的儀器原理,2、儀器設(shè)備,2006.5,a,18,電阻率法的儀器裝備,一、電阻率法的儀器原理,2、儀器設(shè)備,2006.5,a,19,野外工作方法與技術(shù),一、測(cè)區(qū)和測(cè)網(wǎng)的密度,為完整反映出所研究的地質(zhì)對(duì)象，應(yīng)使測(cè)區(qū)范圍大于勘探對(duì)象的分布范圍，特別是應(yīng)當(dāng)

7、盡量將與勘探對(duì)象有直接關(guān)系的區(qū)域性構(gòu)造包括到測(cè)區(qū)的范圍以內(nèi)，以便有利于為地質(zhì)解釋提供已知的地質(zhì)信息。 對(duì)于某些地質(zhì)情況比較清楚的地段，特別是有鉆孔和露頭分布的區(qū)段，應(yīng)盡量包括到測(cè)區(qū)范圍內(nèi)，或使測(cè)線延長(zhǎng)至露頭區(qū)，以便為地質(zhì)解釋提供必要的電性參數(shù)和已知資料。,測(cè)區(qū)測(cè)線測(cè)點(diǎn),2006.5,a,20,野外工作方法與技術(shù),一、測(cè)區(qū)和測(cè)網(wǎng)的密度,要求： 1） 測(cè)線方向要垂直于構(gòu)造走向； 2） 測(cè)線的長(zhǎng)度應(yīng)大于勘探對(duì)象的預(yù)測(cè)寬度； 3） 測(cè)點(diǎn)密度要保證在所探測(cè)的最小地質(zhì)體或構(gòu) 造上至少有三個(gè)測(cè)點(diǎn)以上。,2006.5,a,21,野外工作方法與技術(shù),二、測(cè)區(qū)和測(cè)網(wǎng)的密度,說(shuō)明： 測(cè)點(diǎn)密度過(guò)大，并不一定能提高勘探

8、的詳細(xì)程度。這是由于電測(cè)深法是一種體積勘探，測(cè)點(diǎn)間距過(guò)小可使相鄰測(cè)點(diǎn)上大極距觀測(cè)結(jié)果大部分重合，并不能互相補(bǔ)充更多的資料。,2006.5,a,22,最小AB/2應(yīng)能使電測(cè)深曲線出現(xiàn)或接近首支漸近線； 最大AB/2應(yīng)能滿足勘探深度的要求，使曲線出現(xiàn)尾支漸近線，尾支漸近線至少有三個(gè)極距點(diǎn)控制。可按以下關(guān)系來(lái)確定最大供電電極距，即：,野外工作方法與技術(shù),二、電極距的選擇,1、選擇供電電極距AB原則：,式中 i 層序序號(hào)； N 決定斷面類(lèi)型的系數(shù),2006.5,a,23, 在雙對(duì)數(shù)坐標(biāo)系中，各極距的讀數(shù)應(yīng)均勻分布在對(duì)數(shù)坐標(biāo)紙上，為了保證讀數(shù)點(diǎn)能在11.5cm之間，供電電極距應(yīng)有如下變化規(guī)律。,野外工作

9、方法與技術(shù),二、電極距的選擇,1、選擇供電電極距AB原則：,在特殊情況下，如探測(cè)巖溶、或水文物探工作等，可適當(dāng)加密極距。,2006.5,a,24,野外工作方法與技術(shù),二、電極距的選擇,2、選擇測(cè)量電極距MN原則：,在不影響勘探深度的條件下，盡可能采用較大的MN極距，這樣會(huì)提高觀測(cè)精度，并可節(jié)約電源。但MN過(guò)大會(huì)影響勘探深度，并用與理論曲線計(jì)算（ ）不一致，導(dǎo)致曲線對(duì)比誤差。一般情況下MN的變化范圍應(yīng)滿足以下條件：,2006.5,a,25,野外工作方法與技術(shù),二、電極距的選擇,3、電極排列方式,1) 活動(dòng)MN法,在施工過(guò)程中測(cè)量電極MN隨供電電極AB的變化而變化。要保持MN和AB大小按一固定比值

10、變化。一般采用,煤田電法勘探中多用 ，這種方優(yōu)點(diǎn)在于工作方便，可提高野外工作效率和得到比較光滑的視電阻率曲線。,2006.5,a,26,野外工作方法與技術(shù),二、電極距的選擇,3、電極排列方式,1) 活動(dòng)MN法,2006.5,a,27,野外工作方法與技術(shù),二、電極距的選擇,3、電極排列方式,2) 固定MN法,2006.5,a,28,野外工作方法與技術(shù),二、電極距的選擇,3、電極排列方式,2) 固定MN法,2006.5,a,29,野外工作方法與技術(shù),三 、野外工作中的幾個(gè)技術(shù)問(wèn)題,1、布極方向和導(dǎo)線鋪設(shè),地測(cè)區(qū)內(nèi)如果地形平坦、巖傾角不大（100）時(shí)，觀測(cè)結(jié)果不受或較少受布極方向的影響，此時(shí)主要考慮

11、工作上的方便來(lái)選擇布置測(cè)線的方向。一般要求布極方向和測(cè)線方向一致，以便利于野外施工。當(dāng)?shù)貙觾A角較大時(shí)，布極方向應(yīng)與巖層走向一致。,2006.5,a,30,同一測(cè)區(qū)各測(cè)點(diǎn)的布極方向應(yīng)一致。但是當(dāng)由于施工環(huán)境的原因不可能采用統(tǒng)一布極方向時(shí)，或需改變方向觀測(cè)時(shí)，應(yīng)在改變布極方向的測(cè)點(diǎn)處布置足夠數(shù)量的十字測(cè)深點(diǎn)控制，以便連續(xù)對(duì)比觀測(cè)結(jié)果。,野外工作方法與技術(shù),三、野外工作中的幾個(gè)技術(shù)問(wèn)題,1、布極方向和導(dǎo)線鋪設(shè),2006.5,a,31,野外工作方法與技術(shù),三、野外工作中的幾個(gè)技術(shù)問(wèn)題,2、十字測(cè)深技術(shù),十字測(cè)深是指在同一測(cè)點(diǎn)和兩個(gè)相互垂直方向上分別布極觀測(cè)，可獲得兩條不同方向上的電深測(cè)曲線。其目的是為

12、了了解地下地層傾向和各向異性大小情況，以研究某些特殊構(gòu)造，如斷層位置、巖溶分布等。,2006.5,a,32,野外工作方法與技術(shù),三 、野外工作中的幾個(gè)技術(shù)問(wèn)題,3、環(huán)形測(cè)深技術(shù),環(huán)形測(cè)深與十字測(cè)深相比，是在同一測(cè)點(diǎn)進(jìn)行多方位觀測(cè)，獲得不同主向上電測(cè)深曲線。主要環(huán)形深深主要用于研究地下地層各向異性變化和某些特殊地質(zhì)問(wèn)題。在煤田和水文調(diào)查中用來(lái)研究斷層、裂隙及巖溶發(fā)育的延伸變化。,2006.5,a,33,野外工作方法與技術(shù),三 、野外工作中的幾個(gè)技術(shù)問(wèn)題,3、環(huán)形測(cè)深技術(shù),環(huán)形測(cè)深通常在同一點(diǎn)布置四個(gè)方向觀測(cè)，測(cè)量結(jié)果以極形圖的形式表示，即某一極距在各方向上的 值以一定比例尺繪在對(duì)應(yīng)的方位線上，然

13、后將這些端點(diǎn)聯(lián)成一折線（或曲線）構(gòu)成該極距的視電阻率閉合曲線。對(duì)所有或部分極距 值分別按上述方法繪制 閉合曲線，以便得出一張環(huán)形測(cè)深平面圖（極形圖）。極形圖長(zhǎng)軸方向反映了斷層、破碎帶、巖溶發(fā)育或巖層走向方向；長(zhǎng)短軸差異大小說(shuō)明巖層各向異性程度。,環(huán)形測(cè)深通常在同一點(diǎn)布置四個(gè)方向觀測(cè)，測(cè)量結(jié)果以極形圖的形式表示，即某一極距在各方向上的 值以一定比例尺繪在對(duì)應(yīng)的方位線上，然后將這些端點(diǎn)聯(lián)成一折線（或曲線）構(gòu)成該極距的視電阻率閉合曲線。對(duì)所有或部分極距 值分別按上述方法繪制 閉合曲線，以便得出一張環(huán)形測(cè)深平面圖（極形圖）。極形圖長(zhǎng)軸方向反映了斷層、破碎帶、巖溶發(fā)育或巖層走向方向；長(zhǎng)短軸差異大小說(shuō)明巖

14、層各向異性程度。,2006.5,a,34,野外工作方法與技術(shù),三 、野外工作中的幾個(gè)技術(shù)問(wèn)題,3、 環(huán) 形 測(cè) 深 技 術(shù),2006.5,a,35,野外工作方法與技術(shù),四 、野外觀測(cè)的干擾因素及消除方法,1、 接地電阻對(duì)觀測(cè)結(jié)果的影響 2、 電極極化不穩(wěn)定 3、 漏電影響 4、 大地電流和流散電流的干擾,2006.5,a,36,接地電阻：電流經(jīng)電極通入地下時(shí)受到阻力，在電法勘探中稱之為接地電阻。 接地電阻過(guò)大時(shí)，影響供電電流大小，測(cè)量電極接地電阻過(guò)大會(huì)影響觀測(cè)精度。所以，在野外施工中，接地點(diǎn)的選擇和減小接地電阻的處理是十分重要的工作步驟。,1、 接地電阻對(duì)觀測(cè)結(jié)果的影響,野外工作方法與技術(shù),四

15、 、野外觀測(cè)的干擾因素及消除方法,2006.5,a,37,1、 接地電阻對(duì)觀測(cè)結(jié)果的影響,野外工作方法與技術(shù),四 、野外觀測(cè)的干擾因素及消除方法,解決方法： 1） 電極的選擇，要求電極的導(dǎo)電性好。供電電極多用鐵或鋁質(zhì)電極；測(cè)量電極一般用化學(xué)活動(dòng)性穩(wěn)定的銅棒電極。 2） 電極與介質(zhì)充分接觸：要求入地要深。 3） 選擇接地點(diǎn)：要求接地點(diǎn)導(dǎo)電性強(qiáng) 4） 電極組合。（相當(dāng)與電阻并聯(lián)，電阻減?。?2006.5,a,38,2、電極極化不穩(wěn)定,野外工作方法與技術(shù),四 、野外觀測(cè)的干擾因素及消除方法,電極極化電位：埋入土壤中的金屬電極與土壤中鹽溶液發(fā)生電化學(xué)作用，在電極表面產(chǎn)生極化電位，在MN間便形成一個(gè)極化

16、電位差，稱之為電極極化電位。 在潮濕地段，如水田、河流沿岸，以及居民點(diǎn)等等，電極極化電位較大，且不穩(wěn)定，直接影響觀測(cè)結(jié)果。,2006.5,a,39,2、電極極化不穩(wěn)定,野外工作方法與技術(shù),四 、野外觀測(cè)的干擾因素及消除方法,解決方法： 1） 使用數(shù)字電法儀。可自動(dòng)處理電極極化電位和有化不 穩(wěn)定產(chǎn)生變化的極化電位，且不影響最終人工電位差 的觀測(cè)結(jié)果； 2） 電極材料的選擇。通常采用化學(xué)活動(dòng)性穩(wěn)定的紫銅電極作測(cè)量電極，以減小極化不穩(wěn)定對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響； 3） 接地點(diǎn)的選擇。工作過(guò)程中，盡量避免電極安置在沼澤地、臟水等地段，以有經(jīng)常保持電極表面清潔。,2006.5,a,40,3、漏電影響,野外工作方法與技術(shù),四 、野外觀測(cè)的干擾因素及消除方法,導(dǎo)線長(zhǎng)期使用會(huì)有損壞，發(fā)生漏電，結(jié)果造成觀測(cè)誤差或錯(cuò)誤。 解決方法： 1) 使MN和AB導(dǎo)線平行相隔一定距離，不相交； 2) 減小供電電極接地電阻； 3) 儀器位于MN中心位置，減少儀器漏電的影響； 4) 電池箱絕緣。,2006.5,a,41,為保證在不漏電的情況下進(jìn)行觀測(cè)，除定期檢查電纜絕緣程度外，在每次觀測(cè)前先檢查線路漏電情況。同時(shí)在測(cè)量的過(guò)程中，繪制視電阻率曲線對(duì)異常突變進(jìn)行確認(rèn)。,3、漏電影響,野外工作方法與技術(shù),四 、野外觀測(cè)的干擾因素及消除方法,如果檢查漏電情況?