《自然电场法》PPT课件

《《自然电场法》PPT课件》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第五节自然电场法一、概述概念：地质体在一定环境中，不需要人工供电，就能自行产生电场，称自然电场，用此方法解决问题的方法称自然电场法。应用，寻找河流、湖泊、水库底部渗漏点或补给点、岩溶地区的落水洞等、地下渗透漏斗的影响半径等。由应用可知，在一定的水文地质条件中，须有水的流动或渗透作用。二．自然电场产生的原因1、过滤电场地下水在流过多孔介质时，颗粒全吸收水中的离子。（一般颗粒带正电，吸负离子）。此时水中有多余地正离子，在水流方向正离子多，形成高电位，而背水流方向电低，即（补给区为负，排泄地区为正），这种场称由于水被岩土颗粒过滤而产生，故而称过滤电场。在山区，由坡

2、顶到坡底，电场由低到高，因而又称为“山地电场”。2．扩散电场当两种岩层中溶液的浓度有差别时，就会在溶液之间形成离子迁移，从而产生扩散电位差，即形成扩散电场。电位差的大小与离子迁移能力和速度有关，扩散电场的数值很少，通常扩散电场与过滤电场同时产生，因此，扩散电场很难观测到。3．氧化还原的自然电场金属导体由于在一定条件下，如水位以上氧化而水位以下不与空气接触而还原；氧化后失电子而带正电荷，其围岩带得到电子而带负电荷，在水下还原环流正好相反，形成上下符号相反的电位跳跃，于是形成电位差而产生电流。除金属矿外，石墨化岩层，黄铁矿化岩层也产生强大的自然电位。二、自

3、然电场的外业工作方法二、自然电场的外业工作方法由于自然电场电位较小，故要远离人为干扰的工矿区测量，仪器很简单：电位计（可用电法仪）不极化电极和导线等，一般电位异常在n•mv~n×10mv，所以仪器灵敏度要大。布线要垂直于地质体的走向，有梯度法和电位法两种观测方式。电位法：N极固定（基点，即正常场位），M点移动（流动电极），记录点为M点所在的位置。梯度法：同时移动MN，记录点为MN的中点。成果：绘制平面图，剖面图等（等值线图）。三．自然电场的应用1．测定浅层地下水流向用过滤电场的原理，以O为中心　　　　　　　　　测M1N1……M4N4绘制成右图,长轴为地下

4、水流向。2．测定下降漏斗影响半径以井R为中心向四个方向测量，把变化大的点联起来即为漏斗半径，用“8”法求出流向。3.确定漏水点，水力联系及地下水流动情况。4.寻找金属矿体第六节充电法充电法多用于金属矿区的详查勘探阶段，也可以用于测地下水流速、流向岩溶区地下暗河，研究滑坡等，主要用来查明低电阻体。原理简单，用天然或人工露头、地下水出露点，直接接上供电极A（一般为正极）而将另一极置无穷远处接地，用MN测量充电点周围电场的变化。第七节激发极化法电子导体和离子导电的岩石在人工电场中被化的现象称为激发极化现象。激发极化就是经过研究激发极化电场的分布以达到找矿或解决其它

5、地质问题的一种方法。一、国内外发展现状和仪器多功能激电仪，DDJ系列、JJ系列等，70年代厂家较多，现在较少。二、激发极化1、激发极化现象对地质体（岩、矿）供入一直流脉冲△V，在供电电流不变的情况下可观测到如下现象，地面两点电位差在一定时间内出现稳定质（饱和值）。在断电后，在最初一瞬间会快速衰减，到一定数值后衰减变慢，用经几分钟后变减为零。一次场和二次场叠加，△V(t)=△V1(t)+△V2(t)激发极化效应：地质体充放电特征类似于蓄电池的贮藏电能特征，这种复杂的物理化学作用形成现象称激发极化效应。2．激发极化法的各种测量参数①极化率（η）η=△V2/△V11

6、00%由于△V=△V1+△V2而△V1﹥﹥△V2，故ηs=△V2/△V100%称视极化率，η是岩石重要电性参数之一，取决于矿（岩）石中电子导体矿物的百分含量及结构，构造特征，此外还与温度、孔隙水矿化度等有关（常见如下表）岩石名称ηηη砂土、土、粘土白玉岩石灰岩泥质页岩0.2－20.2－102－52－5玄武岩花岗岩片岩、板岩0.2－40.2－30.2－5凝灰岩石英岩石墨化页岩含炭石灰岩0.2－40.3－20.5－500.5－50水，铁矿等都有高数字的极化率（与围岩比）。测量方法与对称四极化相同，只是供电时间一般为30秒（有的仪器10秒）。②时间特征参数荷电率（M

7、）　　　　　即在特定时间区域内（0.45~1.1秒）对放电曲线下部面积的积分与△V的比值。衰減速度D＝△V2（t1）/△V2(t2)即不同时刻放电V00.451.1t电位比值。常用的有t1＝0.25秒t2＝2秒t1＝1秒t2＝5秒t1＝5秒t2＝20秒③衰减时（s）(常用半衰时，即50%的衰减时间)即把断电时的△V2计为100%,当衰减到规定的（75%、50%、45%时）的时间。④激发比、衰减度（式激电仪）令为0.25~5.25秒放电曲线积分平均值激发比：　衰减度：　衰减比：　　　　表第二块面积积分数值三、激发极化效应的机制问题1.超电压――电子导体

8、激电效应产生的原因目前，国内外对电子导