物探電法勘探.ppt

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1、第一章電法勘探電法勘探的分類（1）電法勘探的分類方法分類（2）：天然場源法：自然電位法、大地電流法、大地電磁法等。人工場源法：電阻率法、激發(fā)極化法、電磁法等。電法勘探的分類方法分類（3）：傳導類電法：電阻率法、充電法、自然電場法、激發(fā)極化法等。電阻率法：剖面法（二、三極剖面、聯(lián)合剖面等）、測深法感應類電法：電磁剖面法（偶極剖面、航空電磁法等）電磁測深法（大地電磁測深、頻率測深等）實質(zhì)：以巖、礦石之間電磁學性質(zhì)及電化學性質(zhì)差異為基礎，通過觀測和研究電(磁)場在地下的分布規(guī)律，探查地質(zhì)構造和礦產(chǎn)資源主要用途：探查

2、深部和區(qū)域地質(zhì)構造、尋找油氣田和煤田、金屬非金屬礦產(chǎn)、地下水、工程地質(zhì)和環(huán)境勘察等。第一節(jié)電法勘探基礎知識一、巖層的電阻率1、電阻率的概念由均勻材料制成的具有一定橫截面積的導體，其電阻R與長度L成正比，與橫截面積S成反比，即式中，ρ為比例系數(shù)，稱為物體的電阻率。電阻率僅與導體材料的性質(zhì)有關，它是衡量物質(zhì)導電能力的物理量。不同巖石的電阻率變化范圍很大，常溫下可從10-8Ω·m變化到1015Ω·m，與巖石的導電方式不同有關。電阻率是電法中最重要的物理參數(shù)，電法的許多方法技術都與巖石和礦物的電阻率?（或其倒數(shù)--電

3、導率）有關。巖石的導電方式大致可分為以下三種：金屬導電和半導體導電、溶液離子導電、固體電解質(zhì)導電巖石的電阻率由組成巖石的礦物成分決定巖石和礦物的導電性或電阻率?：取決于物質(zhì)中電荷運移的難易程度。礦物的電阻率?：金屬導體：電阻率?很小，例如：金的電阻率?為2?10-8?·m，銅的電阻率?為1.2~30?10-8?·m。半導體：大多數(shù)硫化礦物如黃銅礦、黃鐵礦、方鉛礦等電阻率?小于1?·m。氧化礦物如鉻鐵礦、赤鐵礦、軟錳礦等電阻率?大于1?·m。固體電解質(zhì)：造巖礦物如長石、石英、輝石、云母、方解石等電阻率大，大于1

4、06?·m。巖石的電阻率?：火成巖和變質(zhì)巖：電阻率很大，電阻率?變化范圍102~105?·m。沉積巖：電阻率較小。例如：粘土的電阻率?變化范圍100~101?·m，砂巖的電阻率?變化范圍102~103?·m。2、影響電阻率的因素（1）巖石電阻率與礦物成分的關系巖石電阻率與組成巖石的礦物的電阻率、礦物的含量和礦物的分布有關。當巖石中含有良導電礦物時，礦物導電性能能否對巖石電阻率的大小產(chǎn)生影響取決于良導礦物的分布狀態(tài)和含量。如果巖石中的良導礦物顆粒彼此隔離地分布著，且良導礦物的體積含量不大，那么巖石的電阻率基本上

5、與所含的良導礦物無關，只有當良導礦物的體積含量較大時（大于30%），巖石的電阻率才會隨良導礦物的體積含量的增大而逐漸降低。但是，如果良導礦物的電連通性較好，即使它們的體積含量并不大，巖石的電阻率也會隨良導礦物含量的增加而急劇減小。（2）巖石電阻率與其含水性的關系沉積巖主要依靠孔隙水溶液來傳導電流，因此巖層中水的導電性質(zhì)將直接影響沉積巖的電阻率。在其他條件相同的情況下，巖層電阻率與巖層中水的電阻率成正比。影響水的導電性的主要因素是水中離子的濃度和水的溫度。常見的巖層水一般含低或中等濃度的離子，巖層中水的含鹽濃度

6、增大，離子數(shù)量隨之增多，溶液導電性將變好。同時巖層中水的導電性還與溫度有關，它的電阻率將隨溫度的升高而降低。這是因為，一方面水中鹽類的溶解度隨溫度的升高而增大，致使溶液中離子數(shù)量增多；另一方面，溫度的升高還會降低溶液粘度，加快離子的遷移速度。（3）巖石電阻率與層理的關系層理構造是大多數(shù)沉積巖和變質(zhì)巖的典型特征，如砂巖、泥巖、片巖、板巖以及煤層等，它們均由很多薄層相互交替組成。這種巖石的電阻率具有明顯的方向性，即沿層理方向和垂直層理方向巖石的導電性不同，稱為巖石電阻率的各向異性。巖石電阻率的各向異性可用各向異性

7、系數(shù)λ來表示，定義為式中，ρn代表垂直層理方向上的平均電阻率，稱為橫向電阻率；ρt代表沿層理方向的平均電阻率，稱為縱向電阻率。層狀結(jié)構巖石模型（4）巖石電阻率與溫度的關系巖石電阻率隨溫度的變化遵循導電理論的有關定理。電介質(zhì)中離子的能動性隨溫度升高而增大，其運動能量積累到一定值時，很容易脫離晶格，因此導電性增強。半導體的溫度升高時，導電區(qū)電子濃度增大，導電性也相應增大。如前所述，在低溫條件下，含水巖石中水溶液的導電性隨溫度的升高而增大，這是由于溫度升高導致水溶液濃度增大和粘滯度降低，水溶液中離子數(shù)量增多、活動性

8、增強的緣故；當溫度繼續(xù)升高時，因水分蒸發(fā)，巖石電阻率略有增加，只有溫度繼續(xù)升高時，電阻率才開始減小。例如，對油頁巖進行加溫實驗時，溫度升高到50～100℃時，試樣的電阻率減?。粶囟壤^續(xù)升高至200℃時，試樣電阻率增大；溫度繼續(xù)升高超過200℃時，試樣電阻率急劇下降；當溫度超過600℃后，試樣電阻率又呈回升趨勢。（5）巖石電阻率與壓力的關系巖石原生結(jié)構破壞是壓力作用下巖石性質(zhì)變化的主要原因。根據(jù)壓力特