文档介绍：(一)实验目的:地电学是研究大气,海洋和固体地球内部的电性及电场分布规律,利用电法勘探中的某些方法,来研究固体地球内部介质及其周围的电性以及其电场的分布。用导电纸模似均匀层状介质地面,采用四极对称电测深法,测量均匀层状介质地质剖面的电场分布,了解电场分布特征,用理论知识来验证实验结果。学会正演科学实验方法,导电纸可以不同的地质构造,可以代替复杂的理论计算,为反演推断,解释提供依据。(二)设备:-—、直尺、(三)原理及装置:导电纸(电讯传真原纸)是一种纸浆加碳黑制造的纸,其面电阻在103—104欧姆范围内,与均匀介质相当,当在纸面上以点电源或其他形式供电时,电位在场源内满足泊桑方程,在场源外满足拉普拉斯方程。地球物理场的理论研究,无论是直流电场、磁场、重力场或激发极化场,它们同样也满足这二个方程,因此利用导电纸作为介质就可能模拟这些方法的理论计算。众所周知,复杂态理论计算的数学解不仅费时,而且有时是不可能的,而导电纸模拟实验恰能担负起这个任务。它们之间相互的对应关系,在二维问题中可按下表一一对应。导电纸实现类比的形式:???J???4??G??4??I???I???源外位方程0???0???0???0???0???边界条件nn?????2211???????????nn?????2211???????????????21hZhZ?????nn?????2211???????????nn?????2211???????????位势对应关系电位?磁位?引力位?总极化电位?导电纸电位?增强对应关系E11(水平)E(垂直)H2—△gE1E2EE场源对应关系I电流J极化强度△M剩余质量I电流I电流物性参数导电率?导磁率?剩余密度等效电导率?导电率?建场布置:(图中的“纸”为均匀导电纸)点源体源极化源大头针AAA纸A水银多层纸橡皮泥金属片双点源水平场垂直场测量布置:(地面)磁场磁场电场::三层地层的模拟曲线,采用多种形式,例如:(1)321?????H型曲线(2)321?????Q型曲线(3)321?????K型曲线(4)321?????A型曲线实现上述电阻率的方法是:采用多层导电纸迭加,n1???迭,以减小电阻率,利用纸边作为??2?,金属作为03??。H型及A型,3?用导电纸外图板代替,??3?,H型21???用n层纸迭加,1?为一层,作为测量表面,A型1?、2?互换,Q、K型用铜或铝片代替,Q型曲线1?、2?同H型,K型1?、2?同A型曲线。:各层厚度及地面极距采用同一比例尺,一般模拟需要二种以上的比例尺,第一种用1:100,实际1米为纸上1厘米。AB/2可工作至40米,(即AB长80米,相当纸上80厘米)第二种比例尺为1:1000,纸上1厘米相当实地10米,可工作至400米,两种比例尺同样适用於地层厚度。1:100比例尺中,导电纸宽lcm即代表地层厚度1米,在1:1000时则为10米。更大的极距需用另外的比例尺,地层厚度采用二种,其中一种用以下参数:h1=10米,h2=20米,h3→∞;纸上按比例尺分别量出纸宽1:100h1为纸宽10cmh2宽20cmh3为图板→∞另一种采用,h1=20米,h2=20米(四)实验步骤:(1)调节仪器并连接导线(2)布置导电纸按模拟要求布置纸面:2141???;??3?导电纸为1?h1=10cm;h2=20cm1:100层间连接可用大头针,每隔1cm—2cm钉一根。也可用浆糊粘合(需加盐类物质)。(3)布置地表测线,用直尺和铅笔量出距离:在1:100时:cmMN12?(相当实地1米)?2AB3、4、5、6、9、12、15、25、40cm各距离上均用大头针钉上,作为供电极及测量极。LZSD-C型自动数字电测仪1?导电纸h2h12?导电纸3?木板(4)按极距从大到小逐点供电,在固定的MN极上测量电位差。(5)按下列公式计算K值及S?值:?????????BNAMBMANKln2?或???????AMANKln14?IVkS???对数据进行处理求出K和ρ(6)质量检查在测量完毕后应第二次检查观测。检查时应改变电流值,一般改变电流强度20%,并换人操作,两次观测计算的S?值,按下列公式计算相对误差m及均方相对误差M:??%41%1002?????????NmS