《物探电法勘探》PPT课件.ppt

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1、第一章电法勘探电法勘探的分类（1）电法勘探的分类方法分类（2）：天然场源法：自然电位法、大地电流法、大地电磁法等。人工场源法：电阻率法、激发极化法、电磁法等。电法勘探的分类方法分类（3）：传导类电法：电阻率法、充电法、自然电场法、激发极化法等。电阻率法：剖面法（二、三极剖面、联合剖面等）、测深法感应类电法：电磁剖面法（偶极剖面、航空电磁法等）电磁测深法（大地电磁测深、频率测深等）实质：以岩、矿石之间电磁学性质及电化学性质差异为基础，通过观测和研究电(磁)场在地下的分布规律，探查地质构造和矿产资源主要用途：探查

2、深部和区域地质构造、寻找油气田和煤田、金属非金属矿产、地下水、工程地质和环境勘察等。第一节电法勘探基础知识一、岩层的电阻率1、电阻率的概念由均匀材料制成的具有一定横截面积的导体，其电阻R与长度L成正比，与横截面积S成反比，即式中，ρ为比例系数，称为物体的电阻率。电阻率仅与导体材料的性质有关，它是衡量物质导电能力的物理量。不同岩石的电阻率变化范围很大，常温下可从10-8Ω·m变化到1015Ω·m，与岩石的导电方式不同有关。电阻率是电法中最重要的物理参数，电法的许多方法技术都与岩石和矿物的电阻率（或其倒数--电

3、导率）有关。岩石的导电方式大致可分为以下三种：金属导电和半导体导电、溶液离子导电、固体电解质导电岩石的电阻率由组成岩石的矿物成分决定岩石和矿物的导电性或电阻率：取决于物质中电荷运移的难易程度。矿物的电阻率：金属导体：电阻率很小，例如：金的电阻率为210-8·m，铜的电阻率为1.2~3010-8·m。半导体：大多数硫化矿物如黄铜矿、黄铁矿、方铅矿等电阻率小于1·m。氧化矿物如铬铁矿、赤铁矿、软锰矿等电阻率大于1·m。固体电解质：造岩矿物如长石、石英、辉石、云母、方解石等电阻率大，大于1

4、06·m。岩石的电阻率：火成岩和变质岩：电阻率很大，电阻率变化范围102~105·m。沉积岩：电阻率较小。例如：粘土的电阻率变化范围100~101·m，砂岩的电阻率变化范围102~103·m。2、影响电阻率的因素（1）岩石电阻率与矿物成分的关系岩石电阻率与组成岩石的矿物的电阻率、矿物的含量和矿物的分布有关。当岩石中含有良导电矿物时，矿物导电性能能否对岩石电阻率的大小产生影响取决于良导矿物的分布状态和含量。如果岩石中的良导矿物颗粒彼此隔离地分布着，且良导矿物的体积含量不大，那么岩石的电阻率基本上

5、与所含的良导矿物无关，只有当良导矿物的体积含量较大时（大于30%），岩石的电阻率才会随良导矿物的体积含量的增大而逐渐降低。但是，如果良导矿物的电连通性较好，即使它们的体积含量并不大，岩石的电阻率也会随良导矿物含量的增加而急剧减小。（2）岩石电阻率与其含水性的关系沉积岩主要依靠孔隙水溶液来传导电流，因此岩层中水的导电性质将直接影响沉积岩的电阻率。在其他条件相同的情况下，岩层电阻率与岩层中水的电阻率成正比。影响水的导电性的主要因素是水中离子的浓度和水的温度。常见的岩层水一般含低或中等浓度的离子，岩层中水的含盐浓度

6、增大，离子数量随之增多，溶液导电性将变好。同时岩层中水的导电性还与温度有关，它的电阻率将随温度的升高而降低。这是因为，一方面水中盐类的溶解度随温度的升高而增大，致使溶液中离子数量增多；另一方面，温度的升高还会降低溶液粘度，加快离子的迁移速度。（3）岩石电阻率与层理的关系层理构造是大多数沉积岩和变质岩的典型特征，如砂岩、泥岩、片岩、板岩以及煤层等，它们均由很多薄层相互交替组成。这种岩石的电阻率具有明显的方向性，即沿层理方向和垂直层理方向岩石的导电性不同，称为岩石电阻率的各向异性。岩石电阻率的各向异性可用各向异性

7、系数λ来表示，定义为式中，ρn代表垂直层理方向上的平均电阻率，称为横向电阻率；ρt代表沿层理方向的平均电阻率，称为纵向电阻率。层状结构岩石模型（4）岩石电阻率与温度的关系岩石电阻率随温度的变化遵循导电理论的有关定理。电介质中离子的能动性随温度升高而增大，其运动能量积累到一定值时，很容易脱离晶格，因此导电性增强。半导体的温度升高时，导电区电子浓度增大，导电性也相应增大。如前所述，在低温条件下，含水岩石中水溶液的导电性随温度的升高而增大，这是由于温度升高导致水溶液浓度增大和粘滞度降低，水溶液中离子数量增多、活动性

8、增强的缘故；当温度继续升高时，因水分蒸发，岩石电阻率略有增加，只有温度继续升高时，电阻率才开始减小。例如，对油页岩进行加温实验时，温度升高到50～100℃时，试样的电阻率减小；温度继续升高至200℃时，试样电阻率增大；温度继续升高超过200℃时，试样电阻率急剧下降；当温度超过600℃后，试样电阻率又呈回升趋势。（5）岩石电阻率与压力的关系岩石原生结构破坏是压力作用下岩石性质变化的主要原因。根据压力特