1、返回返回成都理工大學信息工程學院成都理工大學信息工程學院第第2篇篇 電法勘探電法勘探 電法勘探是以巖、礦石之間電法勘探是以巖、礦石之間電學性質的差電學性質的差異異為基礎，通過觀測和研究與這些差異有關的為基礎，通過觀測和研究與這些差異有關的電場或電磁場在空間或時間上的分布特點和變電場或電磁場在空間或時間上的分布特點和變化規律，來化規律，來查明查明地下地質構造和尋找地下電性地下地質構造和尋找地下電性不均勻體（巖溶、風化層、滑坡體等）的一類不均勻體（巖溶、風化層、滑坡體等）的一類勘查地球物理方法勘查地球物理方法。返回返回成都理工大學信息工程學院成都理工大學信息工程學院1.4 高密度電阻率法高密度電阻

2、率法1.4.1 基本原理基本原理 高密度電阻率法是根據水文、工程及環境高密度電阻率法是根據水文、工程及環境地質調查的實際需要而研制的一種電阻率法觀地質調查的實際需要而研制的一種電阻率法觀測系統。與常規電阻率法相比，高密度電阻率測系統。與常規電阻率法相比，高密度電阻率法在野外信息采集過程中可組合使用多種裝置法在野外信息采集過程中可組合使用多種裝置形式，因而采集的信息量大，數據觀測精度高，形式，因而采集的信息量大，數據觀測精度高，在電性不均勻體的探測中取得了良好的地質效在電性不均勻體的探測中取得了良好的地質效果。果。高密度電阻率法實際上是一種陣列勘探方法。高密度電阻率法實際上是一種陣列勘探方法。返

3、回返回成都理工大學信息工程學院成都理工大學信息工程學院 由于高密度電阻率法可以實現數據的快速由于高密度電阻率法可以實現數據的快速采集和微機處理，從而改變了電阻率法勘探傳采集和微機處理，從而改變了電阻率法勘探傳統的工作模式，大大地提高了工作效率，減輕統的工作模式，大大地提高了工作效率，減輕了勞動強度，使電法勘探的智能化程度大大地了勞動強度，使電法勘探的智能化程度大大地向前邁進了一步。圖向前邁進了一步。圖2.1.50為高密度電阻率法為高密度電阻率法勘探系統結構示意圖。勘探系統結構示意圖。返回返回成都理工大學信息工程學院成都理工大學信息工程學院圖2.1.50 高密度電阻率法勘探系統結構示意圖 返回返

4、回成都理工大學信息工程學院成都理工大學信息工程學院1.4.2 高密度電阻率法野外工作方法1三極測量裝置圖2.1.51 高密度電阻率法三極測量裝置圖見圖2.1.51，首先以1、2為測量電極，供電用裝換開關依次接3、4、5、n，觀測每個數據上的值、值 1.4.2 高高密密度度電電阻阻率率法法野野外外工工作作方方法法 1三三極極測測量量裝裝置置 見見圖圖 2.1.51，首首先先以以 1、2 為為測測量量電電極極，供供電電用用裝裝換換開開關關K依依次次接接 3、4、5、n，觀觀測測每每個個數數據據上上的的U值值、I值值。 圖 2.1.51 高密度電阻率法三極測量裝置圖 返回返回成都理工大學信息工程學院

5、成都理工大學信息工程學院三極三極 ：MNANAMKIUKs2 （2.1-49） 最后，根據最后，根據s值繪制成值繪制成s等值線等值線擬斷面圖擬斷面圖，灰度圖灰度圖等。等。由于由于AO采用等差數、點距密，所以其縱、橫向分辨率均采用等差數、點距密，所以其縱、橫向分辨率均較高，特別是解決淺層地質問題（較高，特別是解決淺層地質問題（100m）效果好。）效果好。 圖圖 2.1.52 為西安市為西安市 區地裂縫使用三極裝置的高密度勘區地裂縫使用三極裝置的高密度勘測結果。由圖可見，地裂縫以高電阻率為特征在測結果。由圖可見，地裂縫以高電阻率為特征在s等值等值線擬斷面圖上反映很清晰。線擬斷面圖上反映很清晰。 圖

6、2.1.52 西安市區高密度電阻率法等值線擬斷面圖 返回返回成都理工大學信息工程學院成都理工大學信息工程學院2三電位電極系測量裝置三電位電極系測量裝置 為獲得地電斷面結構特征的信息，可選擇為獲得地電斷面結構特征的信息，可選擇三電位電極系測量裝置。三電位電極系是將等三電位電極系測量裝置。三電位電極系是將等間距的對稱四極，偶極及微分裝置按一定方式間距的對稱四極，偶極及微分裝置按一定方式組合后所構成的一種測量系統。組合后所構成的一種測量系統。三電位電極系的電極排列方式如圖三電位電極系的電極排列方式如圖2.1.53所示。所示。當點距設為當點距設為x時，其極距時，其極距 。 三電位電極系的電極排列方式如

7、圖三電位電極系的電極排列方式如圖2.1.53所所示。當點距設為示。當點距設為x時，其極距時，其極距 a=nx(n=1,2,3)返回返回成都理工大學信息工程學院成都理工大學信息工程學院圖2.1.53 三電位電極系返回返回成都理工大學信息工程學院成都理工大學信息工程學院由于由于 aIUaBMANaNBMNAMs2,2,: aIUaANaBNAMaMNBMs6,3,2,: aIUaMNaANaBNBMAMs3,2,3,: 返回返回成都理工大學信息工程學院成都理工大學信息工程學院所所以以 UUU （2.1-50） 顯顯然然，當當供供電電電電流流一一定定時時，三三者者間間的的阻阻抗抗關關系系為為：RRR

8、， 引引 入入 視視 電電 阻阻 率率 及及 裝裝 置置 系系 數數 后后 ，（2.1-50）式式可可以以寫寫成成 KKKsss （2.1-51） 由由上上式式得得到到 sssKKKK （2.1-52） 返回返回成都理工大學信息工程學院成都理工大學信息工程學院當三電位電極系的極距為當三電位電極系的極距為a時， 上述三種電極裝置時， 上述三種電極裝置系數依次為：系數依次為：KaK,2aKa3,6, 于是（于是（2.1-52）式寫成）式寫成 sss3231 （2.1-53） 返回返回成都理工大學信息工程學院成都理工大學信息工程學院3視視參參數數及及其其計計算算 高高密密度度電電阻阻率率法法采采用用

9、上上述述三三電電位位電電極極系系， 其其視視電電阻阻率率參參數數將將包包括括 IUaIUaIUasss3;6;2 由由于于一一條條剖剖面面上上段段測測點點總總數數是是固固定定的的，因因此此，當當極極距距逐逐漸漸擴擴大大時時，反反映映不不同同深深度度的的測測點點數數將將依依次次減減 返回返回成都理工大學信息工程學院成都理工大學信息工程學院少。少。當然，也可根據需要增設無窮遠極，從而當然，也可根據需要增設無窮遠極，從而增加聯合三極測深的測量方式，這時這時相應的視參數為IUaIUaBBsAAs4,4。 考慮到三電位電極系中三種視電阻率參數的考慮到三電位電極系中三種視電阻率參數的異常的分布規律，設計了

10、下述比值參數異常的分布規律，設計了下述比值參數 )()()(iiiTsss （2.1-54） 返回返回成都理工大學信息工程學院成都理工大學信息工程學院sT比比值值參參數數綜綜合合了了同同一一地地電電斷斷面面和和兩兩種種視視參參數數所所反反映映異異常常分分布布的的相相對對關關系系，因因而而用用該該參參數數所所繪繪制制的的比比值值斷斷面面圖圖在在反反映映地地電電結結構構的的分分布布形形態態方方面面，遠遠較較相相應應排排列列的的視視電電阻阻率率斷斷面面圖圖要要清清晰晰得得多多。 另另一一類類比比值值參參數數是是以以聯聯合合三三極極測測深深的的測測量量結結果果為為基基礎礎，其其表表達達式式為為 )1(

11、)1()()()1,(iiiiiiBsAsBsAs （2.1-55） 返回返回成都理工大學信息工程學院成都理工大學信息工程學院式中式中)(is與與) 1( is分別表示相鄰兩點同一極分別表示相鄰兩點同一極距的視電阻率值，通常將計算結果示于第距的視電阻率值，通常將計算結果示于第i點與第點與第1i點之間。點之間。 返回返回成都理工大學信息工程學院成都理工大學信息工程學院4資料處理及結果圖示資料處理及結果圖示 圖圖2.1.54為高密度電阻率法數值模擬等值線為高密度電阻率法數值模擬等值線斷面圖。其中（斷面圖。其中（a）圖下部為水文物探中一種模）圖下部為水文物探中一種模擬古河道中含水透鏡體的常見的地電模型，上擬古河道中含水透鏡體的常見的地電模型，上部為經過濾波處理后的部為經過濾波處理后的比值參數面圖，它比較比值參數面圖，它比較簡捷地反映了局部透鏡體簡捷地反映了局部透鏡體(高阻體高阻體)的存在。的存在。 （b）圖為隆起基巖中的低阻破碎帶，圖為隆起基巖中的低阻破碎帶，比值參數不僅比值參數不僅反映出基底的起伏，還清楚地反映出低阻破碎反映出基底的起伏，還清楚地反映出低阻破碎帶的存在。帶的存在。 圖2.1.54 高密度電阻率法數值模擬斷面圖 返回返回成都理工大學信息工程學院成都理工大學信息工程學院應用實例應用實例1 1