第二节电阻率剖面法02.ppt

勘探目的： 了解某一地区垂直向下由浅到深的视电阻率等方面的地质变化 的情况，从而提出了电测深这一方法 含义： 电阻率测深法（简称电测深）是在同一测点上逐次扩大供电极 距和测量极距，使探测深度逐渐加大，这样便可得到观测点处 沿垂直方向由浅到深的视电阻率变化情况的一种方法 适用： 被勘探的岩层是水平的或缓倾斜的（倾角小于20°）并有明显 的电性差，从而确定不同深度的电性层，并确定出各层的厚度 三、电阻率测深法 （一）电测深法的基本原理： 是基于在同一个测点上逐次扩大电极距，使探测深度 逐渐加深，这样便可得到观测点处沿垂直方向的变化情况 电测深也可像电剖面法那样使用不同的装置，如三极电 测深，对称四极电测深、偶极电测深等 本节主要讨论用得最广的对称四极电测深，它是以测 点为中心，AB极距对称于测点向两旁按一定倍数增加，MN 分段固定（另一种方法是MN与AB间保持固定比例，随AB的 增关而增大），对每一AB极距均可测出一ρs值，对每一测 点的电测深结果进行分析，综合绘图解释，从而获得地下 的地质情况 如图常用的对称四极测深 是以测点为中心，AB极距对 称于测点向两旁按一定倍数 增加，MN分段固定（另一种 方法是MN与AB极距保持固定 比例）可测出每一ＡＢ极距 下的ρｓ值，用双对数坐标 纸绘制电测深曲线。

说明：引起ρｓ曲线变化 主要因素：是各电性层 的厚度、电阻率的大小 、层数的多少以及电极 距的长短 MANB 野外装置排列 示意图 两层地电断面ρｓ 曲线的形成过程： v当AOｈ1时，第一 层相当于薄薄一层 ，电流主要分布与 下层，地下相当于 只有以第二层为主 的均匀无限电阻 （二）地电断面和电测深曲线类型 说明： 地电断面——由电性差异划分 地质断面——由岩性差异划分 二者本质不同，只有当二者吻合时才可以对应起来，如下 ： 水平两层断面包括三个数： 、 及 曲 线的基本形态示 和 两者之大小关系它 们可能有如下两种关系 AB/2 ρ2 ρ1 ρs AB/2 ρs ρ2 ρ1 G型D型 1、两层情况的视电阻率曲线 思考题： 1、如何知道第一、第二地质层的电阻率？ 2、如何大致判断第一层的厚薄？ 水平三层断面包括五个数： 、 、 、 及 三层曲线较二层曲线复杂，但决定三 层曲线基本形态的是 、 和 三者之大小 关系它们可能有如下四种关系： 2、水平三层电测深曲线 三层断面曲线类型图 AB/2 AB/2 AB/2AB/2 H A K Q H型三层曲线： A型三层曲线： K型三层曲线： Q型三层曲线： 三层电测深曲线——四种类型 3、四层及多层电测深曲线类型： 多层：四层及四层以上，地电参数有ρ1,ρ2,ρ3, ρ4, ρn,h1,h2,h3,h4,h(n-1) 类型：AA、AK、KH、KQ、HA、HK、QH、。

四层以上，测深曲线命名方法与四层类似，若有n个符号，则有n+2层，以第二 层为基础，每多一层就把相应层的符号加上，如QHKH型，有四个字母，表示有 4+2=6层地质介质 （三）电测深的工作方法 说明： 测网的选择取决于测区勘探要求的详细程度及测区的的地质条件； 测线方向应与地质构造方向垂直，测线长度应大于寻找的地质构造宽度； 详查时，3~5条测线通过有意义构造带，每线3~5点位于构造带上； 普查时，至少1条测线通过有意义构造带，每线2~3点位于构造带上； 1、供电极距AB的选择： 标准：使电测深曲线首尾两端出现渐近线为原则，大致如下 2、测量电极MN的选择 因为AB增加，则MN间电流减小，所以为得到可靠MN间电位差 ，需控制AB与MN之间的大小关系，一般可按下式选择： 具体做法： 从小的供电极距开始，然后逐渐增大AB，当AB=30MN时，增 大MN间距，但增大后需要重复观测两个测点常用关系如下 ： （四）电测深结果的图示： 1、电测深曲线图——以AB/2为横坐标， ρｓ为纵坐标绘制的图形，它表示ρｓ随 深度的变化而变化的关系如下图所示： 说明：它是以6.25㎝为底的双对数坐标纸上绘制的 。

v2、电测深曲线类型图——首先将测区内各电测深点的位 置按工作比例尺标在图上然后在测点的旁边标明该点的电 测深类型，并将相同曲线类型的点用曲线连接起来它标 明了不同地电断面分布区域及不同地电断面间的过渡关系 如下图所示： v3、等ＡＢ／２视电 阻率剖面图——以 测点为横坐标，以 等ＡＢ／２处的视 电阻率值为纵坐标 的曲线，它标明了 同深度不同测点沿 测线方向视电阻率 变化的情况，如同 对称四极剖面法的 视电阻率曲线剖面 图如下图所示： v４、等ＡＢ／２视电阻 率平面图——按工作比 例尺将各测深点标在平 面图上，选择一定的Ａ Ｂ／２，并在各测深点 测深曲线上查出它所对 应的ρｓ值，将它标在测 深点之旁，然后将ρｓ值 相同的点用曲线连接起 来所得的图形它标明 了某种深度上视电阻率 相同的点在平面上的分 布情况如下图所示： v５、等视电阻率断面图 以测点为横坐标，AB/2为 纵坐标，从每个电测深曲 线上查得各个不同AB/2 所对应的ρｓ值，并与图 中的AB/2相对应标在图 上，然后按一定的等值线 间隔将ρｓ值相等的点用 圆滑曲线连接起来即构成 了等视电阻率断面图 如下图：左右两侧为H型 三层断面，中间为G型两 层断面，且由左侧电阻更 小可知高阻体较右侧埋藏 深） v６、纵向电导剖面图 （１）纵向电导（Ｓ）的含义： 如下图：取一个三层地质体，假设电阻率ρ3无限大，则电流沿上面两 层流动，并在测点附近取１㎡，厚度为ｈ１＋ｈ２的平方柱体，此时沿 电流方向导电能力即为该岩层的纵向电导。

其中 ： 在下面的例子中第一、二两层的纵向电导用Ｓ１·２表示，则： 当水平各层电阻率均匀稳定时，则纵向电导与各层厚度成正比 ，由此可以利用这种关系根据纵向电导确定高阻基岩顶面埋深 对于基底电阻无限大的岩层，其电测深曲线的尾支渐近线与 横轴成４５°角，纵向电导Ｓ１·２等于４５°线与横坐标的交点 至坐标原点间的距离，如下图所示： v（２）纵向电导剖面 图——以测深点的位 置为横坐标，以各测 深点测深曲线求出对 应的Ｓ值为纵坐标， 用圆滑曲线将各测深 点的Ｓ值连接起来， 即构成了纵向电导剖 面图它表示了高阻 基岩表面沿测线的起 伏情况如下图所示 ： v７、纵向电导平面等值线图——在测点分布图的 基础上，将各测深点的Ｓ值标在测点旁边，并按 一定等值线间隔用圆滑曲线将Ｓ值相等的点连接 起来，即构成了Ｓ平面等值线图它反映了基岩 面在平面范围上的分布情况如下图： （五）电测深曲线应用实例 电测深资料定性解释的基本原则 定性解释一般应遵循由已知到未知、由点 到面的原则，如果在有钻孔的地方应先在 井旁进行测深，通过测深曲线与岩心柱状 图进行对比，找出各电性层与岩层的对应 关系，即可利用这种关系指导面上的各测 点测深曲线的解释。

v１、关于接触带、破碎带及断 层等电测深资料的定性解释 （１）华北平原边缘地带断层的电测深定性 解释图件（如下图：） 提示： 1）N1——N4为四层地电断面KH曲线； N5 至N8为二层地电断面G曲线；因此N4、 N5间产生了曲线类型不连续N4点对应 4个电性层，N5对应2个电性层，从N4到 N5过渡中缺少了两个电性层，初步认为 N4、N5间有断层存在 2）由ρｓ等值线断面图知：N1至N4低阻 稀疏，N5至N8高阻密集，可知N4、 N5两侧岩性不同 3）由S剖面线可知N1至N4基岩面埋深 大，N5至N8基岩面浅，特别是N4至 N5间高阻基岩面错断明显 v（2）用电测深法配 合联合剖面法寻找含 水破碎带实例 提示： 1） ρs等值线断面图表 明图的中间为低阻带 ，似上宽下窄“漏斗” ，“漏斗”两侧为高阻 带 2）联合剖面图出现低 阻正交点，与ρs等值 线断面图中“漏斗”吻 合 v2、在解决有限地质体问题中的应 用 （1）寻找斜坡大理岩残留铁矿应用 提示： 某铁矿受构造控制，大多数矿体处于 闪长岩古老侵蚀面凹部靠近斜坡上 大理岩残留体中，所以查明闪长岩 起伏情况、了解大理岩分布可达到 间接找矿的目的。

1）视电阻率等值线断面图反映了下伏 闪长岩的起伏情况 2）由闪长岩顶板高程图可见，矿体产 于闪长岩凹部斜坡上，与地质结论 一致 v（2）某地石灰岩地区 深部岩溶发育探测 提示： 岩溶发育显示低阻带 分布，低阻等值线闭 合圈就是岩溶在地面 上的投影，由图可见 ，实际岩溶发育比地 表岩溶塌陷区范围要 大很多 v（3）山东某地应用电 测深法验证磁异常实 例 提示： 矿体在水平方向有一 定延伸、但局部集中 ， ρｓ断面等值线图上 与磁异常对应的位置 有低阻等值线闭合圈 ，后经钻探验证在48 米处见到磁铁矿 v3、在寻找地下水中的应用 （1）寻找松散沉积层孔隙水 1）新疆某地山前冲洪积扇上电测深 应用实例 提示： ①松散沉积层由砂、砂砾构成，孔隙 率高，电阻低 ②1—7号点： ρs值大于100，为冲洪 积上、中部的反映； ③12—18号点， ρ s表现为明显低阻 特征，为扇缘潜水溢出带部位； ④18号点以后剖面进入平原地带， ρ s值又升高 ⑤由ρｓ等值线断面可见：1—7号点为 等值线密集的高阻带，7—12号点 等值线逐渐变稀，反映为潜水溢 出带，12号点以后， ρ s在40以下 ，表层低至5欧·米，为冲洪积平 原部位。

v2）云南某地用 电测深法寻找古 河道实例 提示： ①该区古河道分布 在湖积黏土地段 ； ②古河道上方，电 测深曲线出现明 显K型，两侧为 明显“一”字型； ③1—1剖面图上的 等ρs断面图，高 阻异常，反映了 古河道的砂砾层 ； ④ρ s等值线平面图 反映了古河道的 平面位置（阴影 线带） v（2）基岩地区寻找岩溶裂隙水 前提：密实灰岩电阻率高可达nx103Ω·m ，岩溶发育段电 阻率低为nx10~nx103Ω·m 岩溶地区寻找地下水，常以联合 剖面法和电测深法为主根据不 同的地电条件，联合剖面曲线有 如下特征: ①当岩溶主要在顶部发育或埋深 不大时，联合剖面曲线出现一个 或几个电阻率值同步下降(空洞时 则为同步上升)的尖底状异常，异 常特征似“V”型，如图4一58所 示应当注意，当地表存在局部 电性不均匀时，也会出同样的异 常，应结合当地具体条件慎重分 析，以区分真伪作出恰当的地质 推断 ②当岩溶发育带较 宽、岩溶发育强 烈，并向下延深 很大时，这时岩 溶发育带相当于 陡立的低阻薄脉 或厚脉，联合剖 面曲线出现低阻 正交点，如右图 所示 ③当岩溶发育带很宽时，联合剖面曲线出现宽阔的正交点，低阻异常带两侧 高阻地段ρA,S与ρB,S曲线分离较为明显，曲线形态如“U”字型，且极距越大异常 幅值越明显，如下图所示。

当采用电测深法时，其曲线特征如下: ①当基岩岩性比较单一、外界影响和旁侧影响大体一致时，电测深曲线一 般呈G型反映，其中曲线低阻部分反映近地表的浮土或基岩风化壳，而高阻 部分则是完整基岩的反映如下图（左）所示 ②当灰岩中岩溶裂隙发育并含水时，由于岩溶发育的不均匀性和复杂性， 使得电测深曲线产生强烈的畸变，如出现锯齿状、台阶状和各种拐折，这 些特征往往是判断岩溶裂隙发育程度的标志下图（右）是岩溶裂隙发育 灰岩上的电测深曲线，曲线首支反映覆盖层，中部为岩溶裂隙含水的反映 ，曲线尾支呈45°上升为完整灰岩的反映 v广西某地用联合剖面法确定岩溶裂隙发育 带实例 v提示： 1）剖面图中低阻正交点清晰，两侧A、B分离 带明显，各测线上正交点在地面投影的连 线即为裂隙带分布范围 2）可进一步用极形图法表示出岩溶裂隙发育 的主导方向 （3）寻找基岩裂隙水 1）断层破碎带 含水断层破碎带通常以联合剖面法正交点确定 断层位置，以电测深法佐证异常的可靠性 铜陵市立新煤矿地下水勘查实例 提示：勘查区位于背斜轴部附近轴部地层为 下二叠统孤峰组，两翼依次为上二叠统龙潭 组和大龙组、下三叠统段坑组和龙山组，该 地区构造复杂，断裂构造发育。