2012电(磁)法勘探原理01

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1、电(磁)法勘探原理张胜业15337188829syzhang@cug.edu.cn2012年2月教材与参考书1、李金铭编著，地电场与电法勘探，地质出版社，20052、张胜业等主编，应用地球物理学原理，中国地质出版社，20043、傅良魁主编，应用地球物理教程——电法，放射性，地热，地质出版社，1991.44、傅良魁主编，电法勘探教程地质出版社，1983.5课程主要内容第一章绪言第二章岩石的电学性质第三章地下稳定电流场和交变电磁场的基本特征第四章电阻率法的基本原理与应用第五章充电法和自然电场法的基本理论与应用第六章激发极化法的基

2、本理论与应用第七章电磁法的基本原理与应用本课程的目的就是系统地向学生传授电法勘探的基础知识、基本原理和基本方法，使学生能系统地掌握电法勘探的专业基础知识，具有扎实的专业基础，知识面较宽，适应性较强，为后续的专业课程的学习及以后的工作打好良好的专业基础。本课程的先导课程为数学、物理、场论、计算方法和地质基础课等，后续课为《电（磁）法勘探资料处理与解释》。第一章绪言1.1电法勘探定义1.2电法勘探研究对象和基础1.3电法勘探分类1.4电法勘探历史简介1.5这门课的学习与讲授重点1.1电法勘探定义电法勘探是地球物理勘探方法中的一种

3、勘探方法，它以岩、矿石的导电性、电化学活动性(激发极化特性)、介电性和导磁性的差异为物质基础，使用专用的仪器设备，观测和研究地壳周围电（磁）场的变化和分布规律，来研究地质构造、寻找有用矿产资源、解决工程、环境、灾害等地质问题的一组地球物理勘探方法。1.2电法勘探研究对象和基础研究对象地球理论基础数学、电磁学、电磁场理论…物质基础物理性质（导电性、导磁性、介电性、激发极化性、自然极化性、压电性和震电性等）差异1.3电法勘探分类电法方法种类很多，分类方法不尽相同传导类和感应类电阻率法、激发极化法、自然电场法、充电法、电磁感应法等

4、主动源电法和被动源电法1.4电法勘探历史简介电法勘探的历史并不长，真正利用地电场进行电法勘探的时间大致始于19世纪末期和20世纪初天然场源：1833年英国学者R.W.Fox首先利用自然电场法发现了一个硫化矿床；20世纪初大地电流法用于矿产资源勘探；20世纪50年代前苏联学者吉洪诺夫和法国学者卡尼亚（L.Caniand）建立了探测地球内部结构的大地电磁测深法（MT）人工场源法：19世纪末提出电阻率法到20世纪初已趋成熟；1920年法国学者C.Schlumberger发现激电效应，后经过各国学者的深入研究于20世纪50年代形成了

5、激发极化法(IP)，其中加拿大学者塞吉尔（H.O.Segel）、皮尔顿（W.H.Pelton）、前苏联学者科马洛夫和美国学者宗吉（K.L.Zonge）等。做出了重要贡献；电磁剖面法始于1917年，1923年首次获得找矿效果；20世纪80年代以来，随着经济建设的迅猛发展和科学技术的不断进步，人工场源频率电磁测深(CSEM)和瞬变电磁测深法(TEM)在前苏联学者考夫曼（A.A.Kofman）和美国学者凯乐（G.V.Keller）共同创立的理论基础上发展较快，与此同时由加拿大学者D.W.Strengway和M.A.Goldstei

6、n提出的可控源音频大地电磁测深(CSAMT)以及德国最早提出的探地雷达(GPR)和由日本率先提出的高密度电法等方法在资源、工程、环境等方面都得到迅速发展和应用。此外，由前苏联学者与20世纪70-80年代研究提出的压电法和震电法，近年来已获得一定进展，有望能用于矿产资源勘察和地质灾害预报中。1830年，在Cornwall康沃尔(英格兰郡名,加拿大城市名)地区，Rober（罗伯特）WFox发现自然电位与含铜矿脉有关，从而开创了电法勘探找矿的先河。到1835年，RoberWFox发现在铜矿上有由于化学反应产生的电流。这实际是自然电

7、位。根据Kelly的描述，“是他第一个用电法勘探方法发现硫化矿体的”。其后1882年，Carl(卡尔)Barus在Nevada(内华达州）的ComstockLode开展了一系列的实验，发现自然电位法可以用于隐伏硫化矿体的勘探工作。Barus的最大贡献是他在电法勘探工作中首先使用不极化电极进行电位测量。FredIIBrown（佛瑞德布朗）在1883到1891年间、AlfredWilliams和LeoDaft在1897年，都设法测量了不同矿体的电阻率差异，他们的测量方法还申请了专利。1900年，NSOsborne(奥斯本)在同一

8、个地区进行了等位线测量工作。但第一个采用主动源工作（通过可控源激发大地，然后测量人工电场）的电法勘探方法是由Schlumberger于1912年完成。但他那时实际开展的是直流等位线技术。1912年，Schlumberger首先将电法勘探用于商业性勘探中。1913年他又绘制了第一张金属矿勘探