文档介绍:电法勘探的分类
方法分类(2):
天然场源法:自然电位法、大地电流法、大地电磁法等。
人工场源法:电阻率法、激发极化法、电磁法等。
物探电法勘探
2021/1/12
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电法勘探的分类
方法分类(3):
传导类电法:电阻率法、充电法、自然电场法、激发极化法等。
电阻率法:剖面法(二、三极剖面、联合剖 面等)、测深法
感应类电法:电磁剖面法(偶极剖面、航空电磁法等)
电磁测深法(大地电磁测深、频率测深等)
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实质:以岩、矿石之间电磁学性质及电化学性质
差异为基础,通过观测和研究电(磁)场在地
下的分布规律,探查地质构造和矿产资源
主要用途:探查深部和区域地质构造、寻找油气
田和煤田、金属非金属矿产、地下水、
工程地质和环境勘察等。
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第一节 电法勘探基础知识
一、岩层的电阻率
1、电阻率的概念
由均匀材料制成的具有一定横截面积的导体,其电阻R与长度L成正比,与横截面积S成反比,即
式中,ρ为比例系数,称为物体的电阻率。电阻率仅与导体材料的性质有关,它是衡量物质导电能力的物理量。不同岩石的电阻率变化范围很大,常温下可从10-8Ω·m变化到1015Ω·m,与岩石的导电方式不同有关。
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电阻率是电法中最重要的物理参数,电法的许多方法技术都与岩石和矿物的电阻率(或其倒数-- 电导率)有关。
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岩石的导电方式大致可分为以下三种:
金属导电和半导体导电、溶液离子导电、固体电解质导电
岩石的电阻率由组成岩石的矿物成分决定
岩石和矿物的导电性或电阻率 :取决于物质中电荷
运移的难易程度。
矿物的电阻率:
金属导体:电阻率很小,例如:金的电阻
率为210-8·m,铜的电阻率
~30 10-8·m。
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半导体:大多数硫化矿物如黄铜矿、黄铁
矿、方铅矿等电阻率小于1·m。
氧化矿物如铬铁矿、赤铁矿、软锰
矿等电阻率大于1·m。
固体电解质:造岩矿物如长石、石英、辉
石、云母、方解石等电阻率大,
大于106·m。
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岩石的电阻率:
火成岩和变质岩:电阻率很大,电阻率变化范围102 ~105·m。
沉积岩:电阻率较小。例如:粘土的电阻率变化范围100~101·m,
砂岩的电阻率变化范围102 ~103·m。
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2、影响电阻率的因素
(1) 岩石电阻率与矿物成分的关系
岩石电阻率与组成岩石的矿物的电阻率、矿物的含量和矿物的分布有关。当岩石中含有良导电矿物时,矿物导电性能能否对岩石电阻率的大小产生影响取决于良导矿物的分布状态和含量。如果岩石中的良导矿物颗粒彼此隔离地分布着,且良导矿物的体积含量不大,那么岩石的电阻率基本上与所含的良导矿物无关,只有当良导矿物的体积含量较大时(大于30%),岩石的电阻率才会随良导矿物的体积含量的增大而逐渐降低。但是,如果良导矿物的电连通性较好,即使它们的体积含量并不大,岩石的电阻率也会随良导矿物含量的增加而急剧减小。
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(2) 岩石电阻率与其含水性的关系
沉积岩主要依靠孔隙水溶液来传导电流,因此岩层中水的导电性质将直接影响沉积岩的电阻率。在其他条件相同的情况下,岩层电阻率与岩层中水的电阻率成正比。影响水的导电性的主要因素是水中离子的浓度和水的温度。常见的岩层水一般含低或中等浓度的离子,岩层中水