電阻率剖面法02課件

1、勘探目的： 了解某一地區(qū)垂直向下由淺到深的視電阻率等方面的地質(zhì)變化的情況，從而提出了電測(cè)深這一方法。含義： 電阻率測(cè)深法（簡(jiǎn)稱電測(cè)深）是在同一測(cè)點(diǎn)上逐次擴(kuò)大供電極距和測(cè)量極距，使探測(cè)深度逐漸加大，這樣便可得到觀測(cè)點(diǎn)處沿垂直方向由淺到深的視電阻率變化情況的一種方法。適用： 被勘探的巖層是水平的或緩傾斜的（傾角小于20）并有明顯的電性差，從而確定不同深度的電性層，并確定出各層的厚度。三、電阻率測(cè)深法（一）電測(cè)深法的基本原理： 是基于在同一個(gè)測(cè)點(diǎn)上逐次擴(kuò)大電極距，使探測(cè)深度逐漸加深，這樣便可得到觀測(cè)點(diǎn)處沿垂直方向的變化情況。電測(cè)深也可像電剖面法那樣使用不同的裝置，如三極電測(cè)深，對(duì)稱四極電測(cè)深、偶極電

2、測(cè)深等。 本節(jié)主要討論用得最廣的對(duì)稱四極電測(cè)深，它是以測(cè)點(diǎn)為中心，AB極距對(duì)稱于測(cè)點(diǎn)向兩旁按一定倍數(shù)增加，MN分段固定（另一種方法是MN與AB間保持固定比例，隨AB的增關(guān)而增大），對(duì)每一AB極距均可測(cè)出一s值，對(duì)每一測(cè)點(diǎn)的電測(cè)深結(jié)果進(jìn)行分析，綜合繪圖解釋，從而獲得地下的地質(zhì)情況。如圖常用的對(duì)稱四極測(cè)深是以測(cè)點(diǎn)為中心，AB極距對(duì)稱于測(cè)點(diǎn)向兩旁按一定倍數(shù)增加，MN分段固定（另一種方法是MN與AB極距保持固定比例）可測(cè)出每一極距下的值，用雙對(duì)數(shù)坐標(biāo)紙繪制電測(cè)深曲線。說(shuō)明：引起曲線變化 主要因素：是各電性層的厚度、電阻率的大小、層數(shù)的多少以及電極距的長(zhǎng)短。MANB野外裝置排列示意圖兩層地電斷面曲線的形

3、成過(guò)程：當(dāng)AO1時(shí)，第一層相當(dāng)于薄薄一層，電流主要分布與下層，地下相當(dāng)于只有以第二層為主的均勻無(wú)限電阻。（二）地電斷面和電測(cè)深曲線類型說(shuō)明：地電斷面由電性差異劃分地質(zhì)斷面由巖性差異劃分二者本質(zhì)不同，只有當(dāng)二者吻合時(shí)才可以對(duì)應(yīng)起來(lái)，如下：水平兩層斷面包括三個(gè)數(shù)： 、 及 。曲線的基本形態(tài)示 和 兩者之大小關(guān)系。它們可能有如下兩種關(guān)系A(chǔ)B/221sAB/2s21G型D型1、兩層情況的視電阻率曲線思考題：1、如何知道第一、第二地質(zhì)層的電阻率？2、如何大致判斷第一層的厚?。克饺龑訑嗝姘ㄎ鍌€(gè)數(shù)： 、 、 、 及 。三層曲線較二層曲線復(fù)雜，但決定三層曲線基本形態(tài)的是 、 和 三者之大小關(guān)系。它們可能有

4、如下四種關(guān)系：2、水平三層電測(cè)深曲線三層斷面曲線類型圖AB/2AB/2AB/2AB/2HAKQH型三層曲線：A型三層曲線：K型三層曲線：Q型三層曲線：三層電測(cè)深曲線四種類型3、四層及多層電測(cè)深曲線類型： 多層：四層及四層以上，地電參數(shù)有1,2,3, 4, n,h1,h2,h3,h4,h(n-1) 類型：AA、AK、KH、KQ、HA、HK、QH、QQ。 四層以上，測(cè)深曲線命名方法與四層類似，若有n個(gè)符號(hào)，則有n+2層，以第二層為基礎(chǔ)，每多一層就把相應(yīng)層的符號(hào)加上，如QHKH型，有四個(gè)字母，表示有4+2=6層地質(zhì)介質(zhì)。（三）電測(cè)深的工作方法說(shuō)明：測(cè)網(wǎng)的選擇取決于測(cè)區(qū)勘探要求的詳細(xì)程度及測(cè)區(qū)的的地質(zhì)

5、條件；測(cè)線方向應(yīng)與地質(zhì)構(gòu)造方向垂直，測(cè)線長(zhǎng)度應(yīng)大于尋找的地質(zhì)構(gòu)造寬度；詳查時(shí)，35條測(cè)線通過(guò)有意義構(gòu)造帶，每線35點(diǎn)位于構(gòu)造帶上；普查時(shí)，至少1條測(cè)線通過(guò)有意義構(gòu)造帶，每線23點(diǎn)位于構(gòu)造帶上；1、供電極距AB的選擇：標(biāo)準(zhǔn)：使電測(cè)深曲線首尾兩端出現(xiàn)漸近線為原則，大致如下2、測(cè)量電極MN的選擇因?yàn)锳B增加，則MN間電流減小，所以為得到可靠MN間電位差，需控制AB與MN之間的大小關(guān)系，一般可按下式選擇：具體做法：從小的供電極距開始，然后逐漸增大AB，當(dāng)AB=30MN時(shí)，增大MN間距，但增大后需要重復(fù)觀測(cè)兩個(gè)測(cè)點(diǎn)。常用關(guān)系如下：（四）電測(cè)深結(jié)果的圖示：1、電測(cè)深曲線圖以AB/2為橫坐標(biāo)， 為縱坐標(biāo)繪制

6、的圖形，它表示隨 深度的變化而變化的關(guān)系。如下圖所示：說(shuō)明：它是以6.25為底的雙對(duì)數(shù)坐標(biāo)紙上繪制的。2、電測(cè)深曲線類型圖首先將測(cè)區(qū)內(nèi)各電測(cè)深點(diǎn)的位置按工作比例尺標(biāo)在圖上然后在測(cè)點(diǎn)的旁邊標(biāo)明該點(diǎn)的電測(cè)深類型，并將相同曲線類型的點(diǎn)用曲線連接起來(lái)。它標(biāo)明了不同地電斷面分布區(qū)域及不同地電斷面間的過(guò)渡關(guān)系。如下圖所示：3、等視電阻率剖面圖以測(cè)點(diǎn)為橫坐標(biāo)，以等處的視電阻率值為縱坐標(biāo)的曲線，它標(biāo)明了同深度不同測(cè)點(diǎn)沿測(cè)線方向視電阻率變化的情況，如同對(duì)稱四極剖面法的視電阻率曲線剖面圖。如下圖所示：、等視電阻率平面圖按工作比例尺將各測(cè)深點(diǎn)標(biāo)在平面圖上，選擇一定的，并在各測(cè)深點(diǎn)測(cè)深曲線上查出它所對(duì)應(yīng)的值，將它標(biāo)在

7、測(cè)深點(diǎn)之旁，然后將值相同的點(diǎn)用曲線連接起來(lái)所得的圖形。它標(biāo)明了某種深度上視電阻率相同的點(diǎn)在平面上的分布情況。如下圖所示：、等視電阻率斷面圖 以測(cè)點(diǎn)為橫坐標(biāo)，AB/2為縱坐標(biāo)，從每個(gè)電測(cè)深曲線上查得各個(gè)不同AB/2所對(duì)應(yīng)的值，并與圖中的AB/2相對(duì)應(yīng)標(biāo)在圖上，然后按一定的等值線間隔將值相等的點(diǎn)用圓滑曲線連接起來(lái)即構(gòu)成了等視電阻率斷面圖。（如下圖：左右兩側(cè)為H型三層斷面，中間為G型兩層斷面，且由左側(cè)電阻更小可知高阻體較右側(cè)埋藏深）、縱向電導(dǎo)剖面圖（）縱向電導(dǎo)（）的含義：如下圖：取一個(gè)三層地質(zhì)體，假設(shè)電阻率3無(wú)限大，則電流沿上面兩層流動(dòng)，并在測(cè)點(diǎn)附近取，厚度為的平方柱體，此時(shí)沿電流方向?qū)щ娔芰礊樵?/p>

8、巖層的縱向電導(dǎo)。其中：在下面的例子中第一、二兩層的縱向電導(dǎo)用表示，則：當(dāng)水平各層電阻率均勻穩(wěn)定時(shí)，則縱向電導(dǎo)與各層厚度成正比，由此可以利用這種關(guān)系根據(jù)縱向電導(dǎo)確定高阻基巖頂面埋深。對(duì)于基底電阻無(wú)限大的巖層，其電測(cè)深曲線的尾支漸近線與橫軸成角，縱向電導(dǎo)等于線與橫坐標(biāo)的交點(diǎn)至坐標(biāo)原點(diǎn)間的距離，如下圖所示：（）縱向電導(dǎo)剖面圖以測(cè)深點(diǎn)的位置為橫坐標(biāo)，以各測(cè)深點(diǎn)測(cè)深曲線求出對(duì)應(yīng)的值為縱坐標(biāo)，用圓滑曲線將各測(cè)深點(diǎn)的值連接起來(lái)，即構(gòu)成了縱向電導(dǎo)剖面圖。它表示了高阻基巖表面沿測(cè)線的起伏情況。如下圖所示：、縱向電導(dǎo)平面等值線圖在測(cè)點(diǎn)分布圖的基礎(chǔ)上，將各測(cè)深點(diǎn)的值標(biāo)在測(cè)點(diǎn)旁邊，并按一定等值線間隔用圓滑曲線將值相等

9、的點(diǎn)連接起來(lái)，即構(gòu)成了平面等值線圖。它反映了基巖面在平面范圍上的分布情況。如下圖：（五）電測(cè)深曲線應(yīng)用實(shí)例電測(cè)深資料定性解釋的基本原則定性解釋一般應(yīng)遵循由已知到未知、由點(diǎn)到面的原則，如果在有鉆孔的地方應(yīng)先在井旁進(jìn)行測(cè)深，通過(guò)測(cè)深曲線與巖心柱狀圖進(jìn)行對(duì)比，找出各電性層與巖層的對(duì)應(yīng)關(guān)系，即可利用這種關(guān)系指導(dǎo)面上的各測(cè)點(diǎn)測(cè)深曲線的解釋。、關(guān)于接觸帶、破碎帶及斷層等電測(cè)深資料的定性解釋（）華北平原邊緣地帶斷層的電測(cè)深定性解釋圖件（如下圖：）。提示：1）N1N4為四層地電斷面KH曲線； N5至N8為二層地電斷面G曲線；因此N4、N5間產(chǎn)生了曲線類型不連續(xù)。N4點(diǎn)對(duì)應(yīng)4個(gè)電性層，N5對(duì)應(yīng)2個(gè)電性層，從N4

10、到N5過(guò)渡中缺少了兩個(gè)電性層，初步認(rèn)為N4、N5間有斷層存在。2）由等值線斷面圖知：N1至N4低阻稀疏，N5至N8高阻密集，可知N4、N5兩側(cè)巖性不同。3）由S剖面線可知N1至N4基巖面埋深大，N5至N8基巖面淺，特別是N4至N5間高阻基巖面錯(cuò)斷明顯。（2）用電測(cè)深法配合聯(lián)合剖面法尋找含水破碎帶實(shí)例提示：1） s等值線斷面圖表明圖的中間為低阻帶，似上寬下窄“漏斗”，“漏斗”兩側(cè)為高阻帶。2）聯(lián)合剖面圖出現(xiàn)低阻正交點(diǎn)，與s等值線斷面圖中“漏斗”吻合。2、在解決有限地質(zhì)體問(wèn)題中的應(yīng)用（1）尋找斜坡大理巖殘留鐵礦應(yīng)用提示：某鐵礦受構(gòu)造控制，大多數(shù)礦體處于閃長(zhǎng)巖古老侵蝕面凹部靠近斜坡上大理巖殘留體中，

11、所以查明閃長(zhǎng)巖起伏情況、了解大理巖分布可達(dá)到間接找礦的目的。1）視電阻率等值線斷面圖反映了下伏閃長(zhǎng)巖的起伏情況。2）由閃長(zhǎng)巖頂板高程圖可見，礦體產(chǎn)于閃長(zhǎng)巖凹部斜坡上，與地質(zhì)結(jié)論一致。（2）某地石灰?guī)r地區(qū)深部巖溶發(fā)育探測(cè)提示： 巖溶發(fā)育顯示低阻帶分布，低阻等值線閉合圈就是巖溶在地面上的投影，由圖可見，實(shí)際巖溶發(fā)育比地表巖溶塌陷區(qū)范圍要大很多。（3）山東某地應(yīng)用電測(cè)深法驗(yàn)證磁異常實(shí)例提示： 礦體在水平方向有一定延伸、但局部集中， 斷面等值線圖上與磁異常對(duì)應(yīng)的位置有低阻等值線閉合圈，后經(jīng)鉆探驗(yàn)證在48米處見到磁鐵礦。3、在尋找地下水中的應(yīng)用（1）尋找松散沉積層孔隙水1）新疆某地山前沖洪積扇上電測(cè)深應(yīng)

12、用實(shí)例提示：松散沉積層由砂、砂礫構(gòu)成，孔隙率高，電阻低。17號(hào)點(diǎn)： s值大于100，為沖洪積上、中部的反映；1218號(hào)點(diǎn)， s表現(xiàn)為明顯低阻特征，為扇緣潛水溢出帶部位；18號(hào)點(diǎn)以后剖面進(jìn)入平原地帶， s值又升高。由等值線斷面可見：17號(hào)點(diǎn)為等值線密集的高阻帶，712號(hào)點(diǎn)等值線逐漸變稀，反映為潛水溢出帶，12號(hào)點(diǎn)以后， s在40以下，表層低至5歐米，為沖洪積平原部位。2）云南某地用電測(cè)深法尋找古河道實(shí)例提示：該區(qū)古河道分布在湖積黏土地段；古河道上方，電測(cè)深曲線出現(xiàn)明顯K型，兩側(cè)為明顯“一”字型；11剖面圖上的等s斷面圖，高阻異常，反映了古河道的砂礫層； s等值線平面圖反映了古河道的平面位置（陰影

13、線帶）（2）基巖地區(qū)尋找?guī)r溶裂隙水 前提：密實(shí)灰?guī)r電阻率高可達(dá)nx103m ，巖溶發(fā)育段電阻率低為nx10nx103m 。巖溶地區(qū)尋找地下水，常以聯(lián)合剖面法和電測(cè)深法為主。根據(jù)不同的地電條件，聯(lián)合剖面曲線有如下特征: 當(dāng)巖溶主要在頂部發(fā)育或埋深不大時(shí)，聯(lián)合剖面曲線出現(xiàn)一個(gè)或幾個(gè)電阻率值同步下降(空洞時(shí)則為同步上升)的尖底狀異常，異常特征似“V”型，如圖4一58所示。應(yīng)當(dāng)注意，當(dāng)?shù)乇泶嬖诰植侩娦圆痪鶆驎r(shí)，也會(huì)出同樣的異常，應(yīng)結(jié)合當(dāng)?shù)鼐唧w條件慎重分析，以區(qū)分真?zhèn)巫鞒銮‘?dāng)?shù)牡刭|(zhì)推斷。當(dāng)巖溶發(fā)育帶較寬、巖溶發(fā)育強(qiáng)烈，并向下延深很大時(shí)，這時(shí)巖溶發(fā)育帶相當(dāng)于陡立的低阻薄脈或厚脈，聯(lián)合剖面曲線出現(xiàn)低阻正交點(diǎn)

14、，如右圖所示。當(dāng)巖溶發(fā)育帶很寬時(shí)，聯(lián)合剖面曲線出現(xiàn)寬闊的正交點(diǎn)，低阻異常帶兩側(cè)高阻地段A,S與B,S曲線分離較為明顯，曲線形態(tài)如“U”字型，且極距越大異常幅值越明顯，如下圖所示。當(dāng)采用電測(cè)深法時(shí)，其曲線特征如下:當(dāng)基巖巖性比較單一、外界影響和旁側(cè)影響大體一致時(shí)，電測(cè)深曲線一般呈G型反映，其中曲線低阻部分反映近地表的浮土或基巖風(fēng)化殼，而高阻部分則是完整基巖的反映。如下圖（左）所示。當(dāng)灰?guī)r中巖溶裂隙發(fā)育并含水時(shí)，由于巖溶發(fā)育的不均勻性和復(fù)雜性，使得電測(cè)深曲線產(chǎn)生強(qiáng)烈的畸變，如出現(xiàn)鋸齒狀、臺(tái)階狀和各種拐折，這些特征往往是判斷巖溶裂隙發(fā)育程度的標(biāo)志。下圖（右）是巖溶裂隙發(fā)育灰?guī)r上的電測(cè)深曲線，曲線首支

15、反映覆蓋層，中部為巖溶裂隙含水的反映，曲線尾支呈45上升為完整灰?guī)r的反映。廣西某地用聯(lián)合剖面法確定巖溶裂隙發(fā)育帶實(shí)例提示：1）剖面圖中低阻正交點(diǎn)清晰，兩側(cè)A、B分離帶明顯，各測(cè)線上正交點(diǎn)在地面投影的連線即為裂隙帶分布范圍。2）可進(jìn)一步用極形圖法表示出巖溶裂隙發(fā)育的主導(dǎo)方向。（3）尋找基巖裂隙水1）斷層破碎帶含水?dāng)鄬悠扑閹ǔＲ月?lián)合剖面法正交點(diǎn)確定斷層位置，以電測(cè)深法佐證異常的可靠性。銅陵市立新煤礦地下水勘查實(shí)例提示：勘查區(qū)位于背斜軸部附近。軸部地層為下二疊統(tǒng)孤峰組，兩翼依次為上二疊統(tǒng)龍?zhí)督M和大龍組、下三疊統(tǒng)段坑組和龍山組，該地區(qū)構(gòu)造復(fù)雜，斷裂構(gòu)造發(fā)育，推測(cè)主要有NNE和NW兩組斷裂，地表為第四系覆蓋層。由聯(lián)合剖面圖可見明顯正交點(diǎn)，且呈NNE向延展，與推測(cè)斷裂NNE走向和背斜軸走向基本一致。13線均作了AO=125米大極距聯(lián)合剖面，并在2線正交點(diǎn)做電測(cè)深，13大極距聯(lián)合觀測(cè)表明各正交點(diǎn)均存在，且位移很小，說(shuō)明斷層陡而深。