電法勘探自然電位法與自電法

1、4充電法和自然電場法充電法屬于人工場法自然電場法屬于天然場法電法勘探自然電位法與自電法第1頁4.1充電法 充電法是對地面上、坑道內(nèi)或鉆孔中已經(jīng)揭露良導(dǎo)體直接充電，以處理一些地責(zé)問題一個電法勘探方法（1）充電法基本原理將與電源正極連接供電電極A通良導(dǎo)體（礦體、含水體等）露頭接觸，其接觸點(diǎn)稱為充電點(diǎn)。與電源負(fù)極連接供電電極B布設(shè)為無窮遠(yuǎn)極，以至它在導(dǎo)體附近產(chǎn)生電場能夠忽略不計。此時，整個良導(dǎo)體相當(dāng)于一個大供電電極電法勘探自然電位法與自電法第2頁 在理想條件下，即導(dǎo)體電阻率20，或?qū)w電阻率與圍巖電阻率比較，滿足2 1時，不論將導(dǎo)體內(nèi)哪一點(diǎn)作為充電點(diǎn)，因?yàn)閷?dǎo)體內(nèi)沒有電阻（或電阻趨于零），將不會產(chǎn)生電

2、位降（或電位降能夠忽略），所以，導(dǎo)體內(nèi)部及其表面各點(diǎn)電位都相等，整個導(dǎo)體實(shí)際上是一個“等位體”。假定圍巖電性是均勻，則進(jìn)入圍巖電流將與導(dǎo)體表面垂直剖面圖電法勘探自然電位法與自電法第3頁 普通形狀導(dǎo)體，周圍有很多等電位面。在導(dǎo)體表面附近，因?yàn)殡娏鲃偭鞒鰧?dǎo)體，電流密度大，電位降落快，所以等未免十分密集。而且，越靠近導(dǎo)體，等位面形狀與導(dǎo)體形狀越一致。遠(yuǎn)離導(dǎo)體，電流密度逐步減小，電位降落逐步減弱，等電位面越來越稀，形狀逐步趨于圓形。假如用儀器在地面追索，可取得若干等位線。等位線在導(dǎo)體邊緣附近最密集，形狀靠近與導(dǎo)體在地面投影輪廓平面圖電法勘探自然電位法與自電法第4頁 下列圖是理想充電良導(dǎo)球體電位平剖圖和

3、電位梯度平剖圖。在球心正上方主測線上，電位曲線在球心正上方有極大值，兩側(cè)電位值軸對稱減小，直到無窮遠(yuǎn)處趨近于零；電位梯度曲線在球心正上方過零值點(diǎn)，兩側(cè)電位梯度值呈點(diǎn)對稱。旁測線曲線形態(tài)與主測線相同，只是遠(yuǎn)離充電體，曲線幅值減小，范圍變寬電法勘探自然電位法與自電法第5頁 等位脈體電位U為一對稱曲線。脈體水平時，在導(dǎo)體頂部上方取得寬緩極大值；在頂部邊緣或略想外移動地方，電位降落最快；而在遠(yuǎn)離頂部邊緣位置，電位下降逐步變緩，最終趨近于零。等位導(dǎo)體電位梯度U/x曲線則為一反對稱曲線，在充電導(dǎo)體頂部，電位梯度為零，其正負(fù)極值對應(yīng)與電位降落最快邊緣部位電法勘探自然電位法與自電法第6頁 脈體直立時，在脈體頂

4、部正上方對應(yīng)出現(xiàn)電位極大值，電位曲線左右對稱；等位脈體電位梯度U/x曲線則為一反對稱曲線，在充電導(dǎo)體頂部，電位梯度為零，在脈體左側(cè)出現(xiàn)正極大值，在脈體右側(cè)出現(xiàn)負(fù)極小值電法勘探自然電位法與自電法第7頁 脈體傾斜時，顯然，電位曲線與電位梯度曲線均不對稱，電位曲線極大值點(diǎn)與電位梯度曲線零值點(diǎn)均向脈體左側(cè)發(fā)生位移。在脈體傾向一側(cè)（右側(cè)），電位曲線變緩，電位梯度曲線極小值幅值變小；在反傾向一側(cè)（左側(cè)），電位曲線變陡，電位梯度曲線極大值幅值變大電法勘探自然電位法與自電法第8頁 由此可見，利用在地面觀察到等位線形狀和分布情況，能夠判定充電導(dǎo)體形狀和范圍；利用剖面電位曲線和電位梯度曲線，還能夠判定充電導(dǎo)體頂部

5、和邊界位置 實(shí)際工作中，普通地質(zhì)體都不是等位體，所以，離開充電點(diǎn)稍遠(yuǎn)，即使在充電導(dǎo)體內(nèi)部，電位也要發(fā)生下降。且地質(zhì)體電阻率2越大，電位下降越快。充電曲線和充電點(diǎn)位置相關(guān) 所以，充電法應(yīng)用要求有一定地質(zhì)與地球物理?xiàng)l件：地質(zhì)體與圍巖要有一定導(dǎo)電性差異，而且這種導(dǎo)電性要足夠大電法勘探自然電位法與自電法第9頁 下列圖a是充電點(diǎn)位于導(dǎo)體邊緣時曲線。電位曲線極大值點(diǎn)出現(xiàn)在充電點(diǎn)附近，且偏向?qū)w右側(cè)，曲線從極大值遲緩下降到導(dǎo)體另一端；而在充電點(diǎn)左側(cè)，電位曲線離開極大值后便快速下降，整條曲線展現(xiàn)出顯著不對稱形態(tài)。電位梯度曲線零點(diǎn)在充電點(diǎn)附近，稍移向?qū)w右側(cè)，零點(diǎn)左側(cè)曲線較陡，正極值大；而零點(diǎn)右側(cè)幅值較小，且都

6、為負(fù)值電法勘探自然電位法與自電法第10頁 左下列圖是充電點(diǎn)位于導(dǎo)體邊緣時曲線。電位曲線極大值點(diǎn)出現(xiàn)在充電點(diǎn)附近，且偏向?qū)w右側(cè)，曲線從極大值遲緩下降到導(dǎo)體另一端；而在充電點(diǎn)左側(cè)，電位曲線離開極大值后便快速下降，整條曲線展現(xiàn)出顯著不對稱形態(tài)。電位梯度曲線零點(diǎn)在充電點(diǎn)附近，稍移向?qū)w右側(cè)，零點(diǎn)左側(cè)曲線較陡，正極值大；而零點(diǎn)右側(cè)幅值較小，且都為負(fù)值電法勘探自然電位法與自電法第11頁 右下列圖是充電點(diǎn)位于導(dǎo)體中心時曲線。此時，電位曲線和電位梯度曲線均對稱分布，極難與等位體曲線進(jìn)行區(qū)分。所以，在進(jìn)行自電法資料解釋工作時，必須考慮到充電體本身電阻率2與圍巖電阻率1之間差異，以及充電點(diǎn)位置，這么才能對充電導(dǎo)

7、體形狀和范圍做出較為可靠推斷電法勘探自然電位法與自電法第12頁（2）充電法裝備及工作方法充電法所使用裝備和電阻率法相同在地面觀察電場分布，慣用以下兩種方法：電位觀察電位梯度觀察 將測量電極N置于距離導(dǎo)體足夠遠(yuǎn)某一固定基點(diǎn)上接地。另一測量電極M沿測線逐點(diǎn)移動，觀察各測點(diǎn)相對于固定基點(diǎn)N電位差。把這個差值作為該測點(diǎn)電位值U 把測量電極MN置于同一測線兩個相鄰測點(diǎn)上，保持其相對位置和間距不變，沿測線逐點(diǎn)移動，觀察各相鄰測點(diǎn)間電位差UMN，便可推算MN中點(diǎn)處電位梯度（UMN/MN） 為消除供電電流I改變對觀察結(jié)果影響，整理資料時，通常把電位U換算成U/I，電位梯度UMN/MN換算成UMN/MN*I電法

8、勘探自然電位法與自電法第13頁電法勘探自然電位法與自電法第14頁 充電法主要結(jié)果圖件和電阻率法類似，包含：電位剖面圖、電位平面剖面圖、電位等值線圖；電位梯度剖面圖、電位梯度平面剖面圖等電法勘探自然電位法與自電法第15頁電法勘探自然電位法與自電法第16頁電法勘探自然電位法與自電法第17頁（3）充電法資料解釋 解釋電位等值線平面圖時，可由等電位線形狀和密集程度推斷導(dǎo)體在地面投影和走向，并初步圈定其邊界。另外，還能夠從等位線分布不對稱性判斷導(dǎo)體傾向。等位線較稀一側(cè)為導(dǎo)體傾斜方向，因?yàn)樵谠摲较蛏想娢幌陆递^為遲緩，所以等位線變稀。解釋電位剖面圖時，可利用其極值點(diǎn)、拐點(diǎn)以及對稱性，大致推斷充電導(dǎo)體在剖面上

9、中心位置、邊界和傾斜方向 解釋電位梯度剖面圖時，可認(rèn)為曲線零值點(diǎn)位置反應(yīng)了充電導(dǎo)體頂部位置，極值點(diǎn)位置大致是導(dǎo)體邊界。假如電位梯度曲線不對稱，則導(dǎo)體向兩個極值中幅值較小且平緩一方傾斜。解釋電位梯度平面剖面圖時，可由零值點(diǎn)連線判斷導(dǎo)體走向，由各剖面線極值點(diǎn)位置圈定導(dǎo)體大致位置電法勘探自然電位法與自電法第18頁 應(yīng)該注意是，只有在充電導(dǎo)體近似等電位體時，上述特征才表現(xiàn)顯著。不等位體、圍巖電性不均勻或地形起伏，都會使充電法電位曲線和電位梯度曲線發(fā)生畸變，在解釋時應(yīng)充分考慮 利用充電法曲線還能夠進(jìn)行定量解釋。如，依據(jù)電位梯度曲線參數(shù)p和m，能夠計算充電導(dǎo)體埋深。p為梯度曲線極大值點(diǎn)和極小值點(diǎn)之間水平距

10、離；m為經(jīng)過曲線拐點(diǎn)和極大值點(diǎn)分別作切線，這兩條切線交點(diǎn)橫坐標(biāo)與梯度曲線零值點(diǎn)橫坐標(biāo)間距離，稱為弦切距計算球狀充電導(dǎo)體球心埋深：計算水平線狀充電導(dǎo)體埋深：電法勘探自然電位法與自電法第19頁充電法應(yīng)用范圍和應(yīng)用條件充電法能夠用來處理以下地責(zé)問題：1.確定已揭露（或出露）地質(zhì)體隱伏部分形狀、產(chǎn)狀、規(guī)模等2.確定已知相鄰地質(zhì)體之間連接關(guān)系3.利用單井測定地下水流量和流速4.研究滑坡，以及追蹤地下金屬管線等充電法應(yīng)用條件：1.被研究對象（充電體）最少有一處被揭露，方便設(shè)置充電點(diǎn)2.充電體相對與圍巖，應(yīng)為良導(dǎo)體3.充電體規(guī)模越大，埋藏越淺，充電法效果越好。充電法最大研究深度普通僅為充電體延伸長度二分之一

11、電法勘探自然電位法與自電法第20頁充電法探測地質(zhì)體是否相連：普通在兩個露頭分別充電，并在經(jīng)過它們同一測線上依次觀察。假如取得兩次電位梯度曲線相同或相同，能夠認(rèn)為兩地質(zhì)體是連通；假如兩條曲線相差懸殊，則表明它們是不連通左中圖a是依據(jù)鉆孔資料編制而成，它與充電法觀察結(jié)果（左上圖）有很大矛盾。左上圖中1號電位梯度曲線是在鉆孔ZK11中A點(diǎn)充電得到，2號電位梯度曲線是在鉆孔ZK58中B點(diǎn)充電得到，兩曲線形態(tài)基本一致，推斷地質(zhì)體和地質(zhì)體是連通。而不是像鉆孔地質(zhì)圖那樣推斷為不連通電法勘探自然電位法與自電法第21頁在鉆孔11中C點(diǎn)應(yīng)用充電法得到電位梯度曲線3，在鉆孔41中D點(diǎn)應(yīng)用充電法得到電位梯度曲線4，曲

12、線3、4形態(tài)相近，但與曲線1、2有很大區(qū)分，推斷C、D兩點(diǎn)所在地質(zhì)體，不是A、B兩點(diǎn)所在地質(zhì)體。依據(jù)上述推測，繪制了電法推斷地質(zhì)圖（左下列圖）為深入驗(yàn)證電法解釋結(jié)果，在鉆孔ZK58和鉆孔ZK11間，加密了ZK59。在鉆孔ZK59中E點(diǎn)充電電位梯度曲線和1、2類似，而鉆孔ZK59中F點(diǎn)充電電位梯度曲線和3、4類似，說明A、B、C三點(diǎn)同屬地質(zhì)體，而 D、E、F三點(diǎn)同屬地質(zhì)體，從而證實(shí)了各地質(zhì)體連通關(guān)系電法勘探自然電位法與自電法第22頁4.2自然電場法 在自然條件下，無須向地下供電，在地面任意兩點(diǎn)總能觀察到一定大小電位差。這表明地下存在天然電流場，稱為“自然電場” 常見自然電場有兩類： 1.呈區(qū)域性

13、分布不穩(wěn)定電場，稱為“大地電磁場”，其分 布特點(diǎn)與地殼結(jié)構(gòu)相關(guān) 2.分別范圍較小，僅限于某個局部地域電場，它存在往 往與一些金屬地質(zhì)體或地下水運(yùn)動相關(guān) 本節(jié)只討論第二種自然電場電法勘探自然電位法與自電法第23頁（1）自然電場成因當(dāng)前，對產(chǎn)生自然電場原因，比較一致認(rèn)識有三種：1.電子導(dǎo)體與圍巖溶液間電化學(xué)作用 電化學(xué)理論指出，電子導(dǎo)體與離子導(dǎo)電水溶液（鹽溶液）接觸時，在它們接觸面上將產(chǎn)生“雙電層”：假如電子導(dǎo)體成份單一，且全部沉醉在化學(xué)性質(zhì)均勻鹽溶液中，則導(dǎo)體表面將形成均勻、封閉雙電層。因?yàn)殡p電層中正、負(fù)電荷相互平衡，故導(dǎo)體周圍不會出現(xiàn)電場。不過，假如電子導(dǎo)體成份發(fā)生改變，或鹽溶液性質(zhì)不均勻，則

14、雙電層分布不再呈均勻狀態(tài)，產(chǎn)生“極化”，在導(dǎo)體內(nèi)和鹽溶液中就會產(chǎn)生電流，從而形成電場電法勘探自然電位法與自電法第24頁 當(dāng)良導(dǎo)體埋藏于潛水面附近時，在潛水面以上圍巖中，由于靠近地表，加上地表水向下淋濾滲透，近地表圍巖富含氧氣，使近地表圍巖溶液含有氧化性質(zhì)。所以，導(dǎo)體中電子被圍巖溶液奪取展現(xiàn)正極性，而溶液因含有較多電子呈負(fù)極性。伴隨深度增加，巖石孔隙中所含氧氣量逐步減小，到潛水面以下后，圍巖溶液因缺氧而含有較多還原性質(zhì)。這時，導(dǎo)體展現(xiàn)負(fù)極性而溶液帶正電。于是，由地表至地層深處，在導(dǎo)體與圍巖溶液界面上，形成了不均勻雙電層，導(dǎo)體處于“極化”狀態(tài)電法勘探自然電位法與自電法第25頁 溶液電性含有保持“中

15、性”趨勢。導(dǎo)體上半部富氧鹽溶液中含有負(fù)電荷需要移去，或用一定數(shù)量正離子去平衡。導(dǎo)體下半部則相反，缺氧鹽溶液需要移去正電荷或增加一定數(shù)量負(fù)離子。這么，鹽溶液中下部正離子向上運(yùn)動，而上部負(fù)離子向下運(yùn)動，在圍巖鹽溶液中形成由下向上電流。在導(dǎo)體內(nèi)部，電子由下部移向上部，形成由上向下電流。于是，在導(dǎo)體及其周圍鹽溶液中形成了“自然電場”。導(dǎo)體頂部上方電位最低，形成負(fù)電位中心，通常據(jù)此可發(fā)覺良導(dǎo)體電法勘探自然電位法與自電法第26頁2.巖石中地下水運(yùn)移電動效應(yīng) 巖石顆粒與周圍溶液間存在雙電層，雙電層靠近巖石顆粒一側(cè)帶負(fù)電，雙電層靠近溶液一側(cè)帶正電，整個系統(tǒng)呈電性平衡。當(dāng)?shù)叵滤诙嗫紫稁r石匯總流動時，將帶走溶液

16、中部分正離子，并使之聚集在水流方向上。在水流反方向上，則滯留負(fù)離子。于是，水流動破壞了電性平衡，產(chǎn)生極化，并沿水流方向形成電位差。電動效應(yīng)引發(fā)自然電場，稱為“過濾電場”。這種電場普通出現(xiàn)在起伏不平地形上，水流終點(diǎn)處顯示正電位，水流起點(diǎn)處顯示負(fù)電位。所以，能夠發(fā)覺山頂電位比山腳低現(xiàn)象電法勘探自然電位法與自電法第27頁3.巖石中不一樣濃度溶液離子擴(kuò)散作用 自然界中巖石所含水溶液濃度不盡相同，當(dāng)不一樣濃度兩種水溶液接觸時，會產(chǎn)生離子擴(kuò)散現(xiàn)象。濃度高溶液中離子向濃度低溶液擴(kuò)散。在擴(kuò)散過程中，因?yàn)檎?fù)離子遷移率不一樣，濃度低溶液取得與遷移率較大離子極性相同電位，而濃度高電位則取得極性相反電位，因而，在溶

17、液中形成電位差。這種由擴(kuò)散所引發(fā)自然電場，稱為“擴(kuò)散電場” 地下水中通常含有氯化鈉（NaCl），且氯離子（Cl-）遷移率比鈉離子（Na+）大，所以濃度較低水溶液呈正電位，幸臣擴(kuò)散電場。擴(kuò)散電場普通都很弱。自然界中，純粹由擴(kuò)散作用形成自然電場是不存在。在多孔隙巖石中，通常是擴(kuò)散作用和滲透過濾作用同時發(fā)生，所形成自然電場是它們共同作用結(jié)果電法勘探自然電位法與自電法第28頁球體自然電場 設(shè)圍巖電阻率為1，球體電阻率為2，半徑為r0，球心埋深為h0，極化方向（極化軸）與地面夾角為，則球體自然電位表示式為式中U0是球體表面電位躍變極大值，即極化軸與球體表面兩個交點(diǎn)電位差電法勘探自然電位法與自電法第29頁

18、1.垂直極化（90）時：電位曲線為一全負(fù)值對稱曲線，負(fù)極小值位于球心正上方，即x0時電位為規(guī)律：（1）U與U0成正比，即球體表面最大電位躍變值越大，電位異常值就越大（2）U與(r0 / h0)2成正比，即異常幅值決定于球半徑與其埋深比值（3）U與2 /1關(guān)系： 2 /1越小，異常越大。所以，用自然電場法找低阻地質(zhì)體最有利電法勘探自然電位法與自電法第30頁2.水平極化（0）時：電位曲線為坐標(biāo)原點(diǎn)對稱曲線，負(fù)極小值位于球體左側(cè)，正極大值位于球體右側(cè)，而球心正上方曲線出現(xiàn)零值點(diǎn)電法勘探自然電位法與自電法第31頁3.斜極化（比如30）時：電位曲線以負(fù)值為主，在極化傾斜方向伴隨有正值不對稱異常。異常幅值

19、隨U0、 r0 / h0和2 /1改變規(guī)律基本上與垂直極化時相同實(shí)際工作中，因?yàn)樗牡刭|(zhì)條件影響，極化軸普通近于垂直，故在地質(zhì)體上通常觀察到負(fù)電位。只有在地形切割較強(qiáng)地域，或傾斜向下延伸脈體上，才能觀察到顯著正電位異常電法勘探自然電位法與自電法第32頁（2）自然電場法裝備及工作方法 自然電場法使用儀器設(shè)備和電阻率法基本相同。所不一樣是因?yàn)樽匀浑妶龇ㄊ翘烊粓龇ǎɑ虮粍釉捶ǎ恍枰娫春凸╇婋姌O。而且測量電極不是銅棒，而是“不極化電極”，采取它目標(biāo)是減小兩測量電極間極差不極化電極以下列圖所表示。用底部不涂釉瓷罐裝入硫酸銅飽和溶液，將純銅棒浸入溶液中，銅棒上端連接導(dǎo)線。當(dāng)瓷罐置于土壤中時，瓷罐中銅

20、離子可透過瓷罐底部細(xì)孔進(jìn)入土壤，使銅棒和土壤之間形成電通路。銅棒浸在同種離子飽和溶液中，并不與土壤直接接觸，所以在土壤和銅電極之間不產(chǎn)生極化作用。采取這種電極，能有效防止銅電極與土壤中水溶液接觸而發(fā)生極化；同時，兩測量電極之間極化電位差非常小，使得實(shí)際觀察值只與自然電場電位差相關(guān)系電法勘探自然電位法與自電法第33頁 自然電場法觀察方式與充電法相同。不過，電位觀察法使用更為普遍。僅在工業(yè)游散電流干擾嚴(yán)重時，才考慮采取電位梯度法進(jìn)行觀察 如圖，測量電極N位于測區(qū)邊緣，設(shè)為電位基點(diǎn)（即正常場）。另一測量電極M沿測線逐點(diǎn)觀察各測點(diǎn)相對于基點(diǎn)N電位差。依據(jù)觀察數(shù)據(jù)可繪制自然電位剖面圖、自然電位平面剖面圖

21、和自然電位等值線平面圖等電法勘探自然電位法與自電法第34頁電法勘探自然電位法與自電法第35頁（3）自然電場法資料解釋 自然電場法電位曲線定性解釋和中間梯度剖面線解釋類似。對傾斜極化地質(zhì)體，其自然電位曲線呈不對稱分布，在極化軸傾斜方向上變陡，而且可能出現(xiàn)很小正值。這是因?yàn)閷?dǎo)體下端或極化軸傾斜方向下端溶液中出現(xiàn)正電荷緣故電法勘探自然電位法與自電法第36頁 傾斜脈體自然電位異常，在平面等值線圖上呈不對稱分布狹長條帶狀。在導(dǎo)體傾斜一側(cè)，等值線較密集，甚至有正值出現(xiàn)。解釋時，除了以異常狹長形狀來推斷導(dǎo)體產(chǎn)狀外，還可依據(jù)等值線密集帶，大致圈定導(dǎo)體范圍，并憑借異常長軸方向判斷導(dǎo)體走向。在等值線分布不對稱情況

22、下，由較密一側(cè)推斷導(dǎo)體傾向。解釋時還應(yīng)注意地形和圍巖電性不均勻干擾影響電法勘探自然電位法與自電法第37頁基于理論研究和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，可得出以下預(yù)計導(dǎo)體埋深經(jīng)驗(yàn)公式1.估算直立柱體頂面埋深h 如圖，柱體延伸長度為2l；q為剖面線上兩個半極值點(diǎn)之間寬度；經(jīng)過曲線兩個拐點(diǎn)和極小值點(diǎn)分別作三條切線，經(jīng)過拐點(diǎn)切線與橫軸兩個交點(diǎn)A、D，以及它們與經(jīng)過極小值點(diǎn)切線兩個交點(diǎn)B、C，可求出m1和m2，于是可計算m(m1+m2)/2直立柱體頂面埋深：對于球狀或等軸狀導(dǎo)體，可采取2l0時q和m來估算h，此時h代表球體或等軸狀導(dǎo)體中心埋深電法勘探自然電位法與自電法第38頁2.估算脈體頂部埋深h（脈體延伸長度為2l ）當(dāng)導(dǎo)

23、體向下延伸很大時（類似無限延伸）：當(dāng)導(dǎo)體向下延伸很小時（類似有限延伸）：電法勘探自然電位法與自電法第39頁利用下式還可粗略計算脈體厚度：式中2定義如左圖所表示。當(dāng)d0.1時，認(rèn)為導(dǎo)體含有一定厚度；當(dāng)d0.1時，則為薄脈電法勘探自然電位法與自電法第40頁實(shí)例：自然電場法確定地下水流向 過濾電場方向與地下水流向相關(guān)。在地下水埋藏不深、流速較大以及地形比較平坦條件下，應(yīng)用自然電場法能夠確定地下水流向 野外觀察方式常采取電位梯度環(huán)形測量法，即在一個測點(diǎn)上用兩個不極化電極沿直徑二倍于地下水埋深圓周，觀察不一樣方位自然電位差，然后將觀察結(jié)果繪制成“極性圖”。正常情況下，在地下水流向上所測得電位差最大；而在

24、其垂直方向上，電位差觀察值應(yīng)該為零。不過，在自然條件下，因?yàn)榈叵滤\(yùn)動 不均勻性以及其它干擾，實(shí)測極性圖多 呈橢圓形，其長軸方向?yàn)榈叵滤\(yùn)動軸 向，而水流方向由沿長軸所測電位差極 性來確定，即水流方向由負(fù)電位指向正電 位電法勘探自然電位法與自電法第41頁水流方向由負(fù)電位指向正電位電法勘探自然電位法與自電法第42頁下列圖為河南滎（xing）陽地域利用自然電場法了解區(qū)域性地下水流向?qū)崪y結(jié)果圖。圖中同時給出了依據(jù)水文地質(zhì)資料所繪制地下水等水位線。能夠看出，自電和水文資料反應(yīng)流向是已知。圖西北部，即黃河附近，自電極性圖反應(yīng)地下水流向?yàn)槟蠔|北西向，表明地下水和黃河地表水存在補(bǔ)給關(guān)系。實(shí)際上，依據(jù)水文資料

25、，該區(qū)地下水水位，是高于黃河水位，這就證實(shí)自電資料指示地下水補(bǔ)給黃河水是符合實(shí)際電法勘探自然電位法與自電法第43頁實(shí)例：自然電場法在地?zé)崽綔y中應(yīng)用楊發(fā)杰（遼寧有色物探研究院），“電法綜合參數(shù)在遼寧思拉堡地域地?zé)崽綔y中應(yīng)用”， 礦產(chǎn)與地質(zhì)，第18卷第4期 思拉堡地?zé)釁^(qū)水文地質(zhì)特征：遼寧思拉堡地?zé)釁^(qū)大地構(gòu)造位置處于新華夏結(jié)構(gòu)體系第二隆起帶上。出露巖性以印支期第三次侵入二長花崗巖為主，區(qū)內(nèi)思拉堡龍門湯斷裂是思拉堡地?zé)釁^(qū)主要控?zé)釘嗔眩强刂菩茉琅璧厣山鹬輲r石圈斷裂次級平行斷裂。測區(qū)內(nèi)含有已知熱水井、溫水井及冷水井，熱水井井深在200m500m，水溫在70104，單井涌水量在20m3/h 30m3/h

26、；溫水井井深43m，水溫為45，單井涌水量為15m3/h；冷水井井深為50m，水溫為11，單井涌水量為20m3/h。這些已知水文地質(zhì)條件為此次探測提供了良好參考依據(jù)電法勘探自然電位法與自電法第44頁 自然電位曲線剖面如圖1所表示。剖面中50m和200m處是6號與3號兩眼已知熱水井位。自然電位曲線在已知熱水井旁對應(yīng)出現(xiàn)兩個負(fù)值異常，且兩個負(fù)值異常幅值差異較大。探測6號井時，已多日沒有抽水；而探測3號井時，此井剛停頓抽水。經(jīng)過對90m130m和410m440m兩處自然電位負(fù)值異常與水文地質(zhì)條件綜合分析判斷，推測該異常是由熱礦水所引發(fā)電法勘探自然電位法與自電法第45頁實(shí)例：充電法、自然電場法在水壩滲

27、漏探測中應(yīng)用鄧茂武（廣西水電勘測設(shè)計研究院）“常規(guī)電法探測在小峰水庫除險加固工程中應(yīng)用”， 廣西水利水電，第3期 小峰水庫是防城江支流電六江上一座準(zhǔn)大型水庫，水庫主壩為土壩，壩基位于印支期黑云母花崗巖地層。水庫在1981年蓄水運(yùn)行以來，受高水位影響，壩基一帶厚殘坡積層、全風(fēng)化強(qiáng)風(fēng)化巖體節(jié)理密集帶等微弱面均接收庫水補(bǔ)給，發(fā)生滲流，長久滲流潛蝕造成發(fā)生滲漏，引發(fā)主壩下游壩面出現(xiàn)大面積滲水。年對主壩及其基礎(chǔ)進(jìn)行高壓旋噴和帷幕灌漿，但效果不太理想。為了查明滲漏原因與確切位置，徹底處理滲漏問題，采取自然電場法和充電法等方法進(jìn)行探測，圈定滲漏異常位置。再經(jīng)鉆探查證，查明了漏水原因和滲流通道，為工程處理設(shè)計提供依據(jù) 自然電場法：地下水在介質(zhì)中滲流，就產(chǎn)生“過濾電場”，也稱“滲透電場”。主要是因?yàn)殡妱有?yīng)所產(chǎn)生電位差引發(fā)。形成滲漏部位進(jìn)口處及背水流方向展現(xiàn)負(fù)值異常，出口處呈正值異常。過濾電場電位大小主要受地下水水頭壓力差、巖石中礦物顆?；蛄严端榱１砻娣e率，以及滲漏通道埋深等原因影響電法勘探自然電位法與自電法第46頁 充電法：通常，對于相對集中地下水流，其相對于周圍花崗巖或花崗巖強(qiáng)風(fēng)化帶巖石，電阻率是很低，能夠看作是線狀理想導(dǎo)體。當(dāng)在理想導(dǎo)體上任一點(diǎn)充電，在充電體內(nèi)不會產(chǎn)生電位降，充電電場分布與充電