視電阻率激發(fā)極化法

視電阻率激發(fā)極化法第1頁，共14頁，2023年，2月20日，星期日1.2幾種巖石和礦物的電阻率第2頁，共14頁，2023年，2月20日，星期日第3頁，共14頁，2023年，2月20日，星期日2.1激發(fā)極化法的基本概念在向地下供入穩(wěn)定電流的情況下，仍可觀測(cè)到測(cè)量電極間的電位差是隨時(shí)間而變化（一般是變大），并經(jīng)相當(dāng)時(shí)間（一般約幾分鐘）后趨于某一穩(wěn)定的飽和值；在斷開供電電流后，測(cè)量電極間的電位差在最初一瞬間很快下降，而后便隨時(shí)間相對(duì)緩慢地下降，并在相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間后（通常約幾分鐘）衰減接近千零。這種在充電和放電過程中產(chǎn)生隨時(shí)間緩慢變化的附加電場(chǎng)現(xiàn)象，稱為激發(fā)極化效應(yīng)（簡(jiǎn)稱激電效應(yīng)），它是巖、礦石及其所含水溶液在電流作用下所發(fā)生的復(fù)雜電化學(xué)過程的結(jié)果。激發(fā)極化法（簡(jiǎn)稱激電法）是以不同巖、礦石激電效應(yīng)之差異為物質(zhì)基礎(chǔ)，通過觀測(cè)和研究大地激電效應(yīng)，來探查地下地質(zhì)情況的一種分支電法。第4頁，共14頁，2023年，2月20日，星期日2.2激發(fā)極化法的微觀解釋電子導(dǎo)體（包括大多數(shù)金屬礦和石墨及其礦化巖石）的激發(fā)極化機(jī)理一般認(rèn)為是由于電子導(dǎo)體與其周圍溶液的界面上發(fā)生過電位差的結(jié)果。在一定的外電流作用下，“電極”和溶液界面上的雙電層電位差相對(duì)平衡電極電位之變化，在電化學(xué)中稱為“過電位”或“超電壓”（overvoltage）。平衡電極電位過電位第5頁，共14頁，2023年，2月20日，星期日2.3時(shí)間域激發(fā)極化法我們向地下供電的電壓為ΔU1，稱為一次場(chǎng)，隨著時(shí)間的推移電壓逐漸增大，達(dá)到一個(gè)穩(wěn)定值ΔU，我們稱為總場(chǎng)，而電壓的增值ΔU2我們稱為二次場(chǎng)；我們定義極化率為：η=(ΔU2/ΔU)×100%但由于實(shí)際工作中不能保證充電達(dá)到一個(gè)穩(wěn)定值，所以實(shí)際工作中用視極化率來表示該參數(shù)，用ηs表示。第6頁，共14頁，2023年，2月20日，星期日2.4一些巖石的視極化率第7頁，共14頁，2023年，2月20日，星期日2.5頻率域激發(fā)極化法我們對(duì)地下供入2個(gè)不同頻率的波，fD（低頻）和fG（高頻），分別得到總場(chǎng)點(diǎn)位差的幅值ΔU(fD)和ΔU(fG);我們定義頻散率（有時(shí)叫幅頻率)P=[ΔU(fD)-ΔU(fG)]/ΔU(fG);在極限條件下，即fD趨近于0，fG趨近于無窮大，頻散率與極化率的結(jié)果相同；在實(shí)際工作中頻散率與極化率是不相同，但保持著一個(gè)正變的關(guān)系，均能表示介質(zhì)激電效應(yīng)的強(qiáng)弱；現(xiàn)在實(shí)際工作中頻率域激電法可同時(shí)供入2個(gè)頻率的電流，大大提高工作效率。第8頁，共14頁，2023年，2月20日，星期日2.6時(shí)間域和頻率域激電法的比較時(shí)間域激電法對(duì)大地噪聲、工業(yè)游散電流、極化不穩(wěn)等現(xiàn)象的抗干擾能力差，為了達(dá)到和頻率域激電法相同的精度，需要加大電流，因此設(shè)備更笨重，工作效率要低，成本也相對(duì)較高；頻率域激電法供入的是交流電，產(chǎn)生的電磁耦合現(xiàn)象（巖礦石產(chǎn)生的感應(yīng)場(chǎng)疊加在極化場(chǎng)中）影響測(cè)量的精度。第9頁，共14頁，2023年，2月20日，星期日3.1工作方法剖面法（profiling）：用來探測(cè)一定深度范圍內(nèi)橫向電性變化，常用裝置有二極、三極、對(duì)稱四極、聯(lián)合剖面、中間梯度、偶極；測(cè)深法（sounding）：用來探測(cè)不同深度范圍內(nèi)垂向電性的變化，常用裝置有三極、對(duì)稱四極、偶極。第10頁，共14頁，2023年，2月20日，星期日3.2常用裝置（a）二極裝置（b）三極裝置（c）聯(lián)合剖面裝置（d）對(duì)稱四極裝置（Schlumberger，當(dāng)AM=MN=NB時(shí)稱為Wenner裝置）（e）偶極-偶極裝置（dipole-dipole）（f）中間梯度裝置（gradient）第11頁，共14頁，2023年，2月20日，星期日3.3主要圖件過去主要的圖件為剖面圖、等值線平面圖、電測(cè)深曲線；現(xiàn)在可以進(jìn)行反演，得到反演圖，更加直觀。視電阻率測(cè)深曲線視電阻率等值線平面圖第12頁，共14