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1、实用标准文案江西省地质矿产勘查开发局物化探大队物探八院工作方法（三）激电中梯、激电测深（中梯、对称四极装置）江西省地质矿产勘查开发局物化探大队物探八院精彩文档第一章基本原理 7第一节直流激发极化法勘探原理及应用条件 8一、直流激发极化法的基本原理 8二、（视）电阻率和（视）激化率的概念 10（一）视电阻率（p s） 10（二）岩（矿）石的导电性特征 11（三）视激化率（n s） 12三、 影响（视）电阻率、（视）极化率数值大小的主要因素 13（一）影响视电阻率（p s）的主要因素 13（二）影响视激化率（n s）的主要因素 14第二节 直流激电工作装置示意图 15一、直流激电工作装置概述 15
2、二、激电测深装置 16三、激电中间梯度装置 （A MN B） 17第二章仪器设备 19第一节仪器设计基本原理 19一、发送机 20二、接收机 21第三节主要技术指标 21一、仪器的基本要求 21二、技术规程对仪器的要求 22（一）仪器的技术指标 22（二）导线与线架的技术指标 22（三）电极的技术指标 22三、大功率激电测量系统 23（一） DJF10-1A 发送机2324（二） DJS-8接收机.第四节仪器的维护与保养 26一、大功率激电测量系统接收机 26（一）仪器故障检查诊断26（二）仪器保养27二、发送机可能产生的故障及简单维修 27第三章工作技术规范规程要点 28第一节常用的规范、规
3、程 28一、电法类 28二、测量类 28第二节装置要求 29一、激电测深 29二、激电中梯 30第三节采集信号要求 32一、激电测深 33二、激电中梯 35第四节精度要求 36第四章野外工作流程 39第一节工作流程图 39第二节生产准备阶段 40一、设备及人员配置 40二、设备及人员安排 40三、技术储备 41第三节仪器检测和技术试验 42一、仪器性能检查 42二、技术方法试验 43（一）激电测深 44（二）激电中梯 44第四节测网布设及测地工作 44一、激电测深 44二、激电中梯 45第五节装置类型 47一、激电测深装置 47二、中间梯度装置 47第六节仪器参数和测量要求 48一、仪器参数设
4、置 48二、测量要求 48第七节原始数据采集 50第八节 资料预处理及基本图件制作 51一、资料预处理 51二、基本图件制作 53（一）应提交的图件 53（二）成果图件的技术说明53（三）几种主要成果图件的具体要求 53第五章 质量检查 56第一节观测精度检查 56第二节异常检查 58一、观测误差造成的假异常 58、客观存在的异常 59（一）地质观察研究 59（二） 综合剖面 59（三） 物性测定 60第六章资料整理与工作总结报告编写 61第一节资料整理 61第二节工作总结报告编写 61一、名称 61二、编写内容 61第三节资料验收清单 63第一章基本原理电法勘探是地球物理勘探的主要方法之一，
5、它是以地下岩（矿）石的电性或 电磁性质差异为基础的，利用直流或交流电（磁）场来研究地质结构和寻找有用 矿产的一种物理勘探方法，简称电法。电法勘探所利用的岩石和矿石的电磁学性质主要有四种：导电性，电化学性质，寻磁性和介电性质。只要岩（矿）石与周围岩石在电磁学性质上存在着差异， 就能使电磁场（天然的或人工的）分布规律发生变化。在实际工作中，通过对电 磁场的观测和研究，确定岩石和矿体在地下存在的形态（大小、形状、埋深等） 及电性参数值，以达到解决地质问题的目的。由于电法勘探的物质基础是岩 （矿）石的电学和电磁学性质之差异，其物性 参数繁多，场源性质亦不同，加上观测参数（电阻率、极化率、电场、磁场等）
6、 的改变，因此电法种类很多，一般按照场源性质和方法原理进行分类， 分为直流 电法、激发极化法和电磁法三大类。每类又分为许多方法，其主要如表1-1。表1-1电法分类表类别场源性砾方法名称方法主耍变种t锻賈）主耍应用范闱n潦金屈、水文1一程地质人1.电场11 阻电测渾法对称四极测澤扫油、煤田构輦金牖. 水丈丁程地顾三极测探坏形测滦偶极测棵电剖面法联合刑面旌風、非金懈地质填胡.水文匸程地质肘称四极剖面偶械制何中何様度法金属弓非金届金屈.水丈地航激境 极化 法人T电 g场直流激发战化玳立地质交流厳发視化电袪第一节直流激发极化法勘探原理及应用条件一、直流激发极化法的基本原理向地下供直流电时，在供电电流不
7、变的性况下，地面两个测量电极间的电位差却随时间而有所变化（一般是变大），并在相当长时间后（几分钟）趋于某一 稳定的饱和值。断电后，测量电极间仍存在一随时间而减小的微小电位差，并在相当长的时间后（几分钟）衰减趋于零。这种在充电和放电过程中产生随时间而变化的附加电场的现象，称为“激发极化效应”这种变化的附加电场,称为“激发极化场”，简称“二次场”。（如图1-1 ）。不极化极化大 地测量的电位差电位差波形图1-1激电效应外在表现示意图刚接通供电电流的瞬间，在测量电极间建立的电位差不包含激发极化效应，它只与岩石的电阻率以及观测装置、 供电电流有关，称为“一次场电位差” V1, 一次场也就是外加的人工电
8、场。供电一段时间后电位差，除上述一次电位差而外， 还包含了激发极化效应，称之为“极化场电位差” V,它是一次场电位差（V1）及一次场电位差（ V2）之和，即： V（ t）= V1+A V2（t）。（如图 1-2）。AV充电放电图1-2激发极化特性曲线图激发极化效应产生的原因很多，也存在多种假说，电子导体和离子导体的激 发极化产生的原因也不相同。下面以超电压假说为例，简要说明电子导电矿物激 发极化场产生的原因，如图1-3所示。十jo（a）未供电；（b）充电；（c）图1-3超电压假说电子导体激发极化效应机理示意图超电压假说认为，电子导体的激发激化效应主要是由于电极极化而产生的。a、未通电时，含有金
9、属导电矿物的岩石与围岩水溶液接触时，往往在矿物与溶液的接触面上形成均匀分布的偶电层图（图1-3a）。b、电子导电矿物位于人工电场中时，电场将使导体内部电荷重新分布，其 自由电子将沿电场反方向移动，在电流流入导体一端聚集，成所谓“阴极”，而 正电荷则在电流流出端聚集形成所谓“阳极”。对于这一过程，我们称其为电子 导体的电极极化图（图1-3b ）。c、断开供电线路之后图（图1-3c），一次电场即随之马上消失，从而在地下岩石中还有电场存在，即二次电场。如果此时将测量电极MN置于地面上，即可观测到一个随时间衰减的二次电位差。激发极化法（简称激电法）就是通过研究地下岩矿石的激发极化效应，来解决找矿和其他
10、地质问题的一种电法勘探方法。生产中用两根A、B电极向地下供具有一定脉宽的连续正负方波信号时，大 地下的岩体受极化，在刚接通 AB电极的瞬时，形成一次电场厶V1,供电持续一 定时间之后，还可产生由地下介质的激发极化特性而产生的二次场的电位差厶 V2,此时的地下电场是一次场与二次场之和。断电后该地质体开始放电，由于充 电达到饱和时的厶V2值和断电瞬时的厶V2值相等，因此，用MN接收电极接收， 可测得二次场电位 V2。根据二次场 V2的幅度大小和衰减快慢，可判断异常 的性质。直流激发极化法就是根据测得的一次电位计算电阻率，根据测得的二次电位计算激化率的。二、（视）电阻率和（视）激化率的概念（一）视电
11、阻率（p s）物理学中，一段导体的电阻（R）与沿电流方向的长度L成正比，与垂直于 电流方向的横截面积S成反比：R = :?L，亍=RL （ 1-1 ）SS式中：L导体的长度（米）；S垂直于电流方向的横截面积（厘米 2）；p导体的电阻率（欧姆厘米2/米）;R导体的电阻（欧姆）。式中的比例系数p （电阻率）表示了该物质的导电性能。在电法勘探中导体为地壳，可借用上面公式（1-1 ），则电阻R单位仍为欧 姆（Q）,而横截面积s单位为米2（m）导体长度l单位为米（m ,所以电 阻率单位改为欧姆米（ m。即电法中导体电阻率定义为：对边各为 1米 的正方体岩（矿）石，垂直于一对横截面通电时所产生电阻的大小。
12、由此可见，电法勘探所描述的电阻率是表示岩（矿）石导电性能的物理量。电阻率小表示岩（矿）石导电性能好，电阻率大表示岩（矿）石导电性能差。即: 电阻率的大小表示岩石或矿石的导电的难易程度。（二）岩（矿）石的导电性特征1、大部分金属硫化物、部分金属氧化物及石墨属于良导电性矿物，电阻率 低，大部分重要的造岩矿物都呈现劣导电性，电阻率很高；2、岩浆岩、变质岩和化学沉积岩电阻率值均较高；沉积岩中的碎屑岩类电 阻率值均较低。3、同类矿物、矿石和岩石的电阻率有一定的变化范围。（表1-2、表1-3）表1-2矿物电阻率表10-6 10-3( m10-3 1( m1 103( m103 106( m106( m斑铜
13、矿毒砂辉锑矿赤铁矿角闪石石墨方铅矿辉铋矿钛铁矿石英铜兰赤铁矿黑钨矿辰砂长石磁铁矿赤铜矿赤铁矿褐铁矿云母磁黄铁矿白铁矿锡石蛇纹石辉石辉钼矿软锰矿闪锌矿方解石黄铁矿菱铁矿铬铁矿石榴石辉铜矿铬铁矿黄铜矿表1-2岩石电阻率表沉积岩岩浆岩变质岩岩石名称电阻率（ m岩石名称电阻率（ m岩石名称电阻率（ m泥岩10 102花岗岩102 105泥质板岩110 103粉砂岩210 10正长岩102 105结晶片岩2410 10砂岩10 103闪长岩102 105大理岩102 105泥页岩102 103辉绿石102 105片麻岩102 104石灰岩102 104玄武岩102 105石英岩102 105辉长岩102 105电法勘探的物质基础是岩、矿石具有电性差异，对于电阻率法就是利用岩（矿）石电阻率的差异。野外通常采用四极装置测定。当地下电场控制的范围内 仅存在一种岩石，并且它的导电情况是均匀各向同性时， 获得的电阻率值可视为 岩石的真电阻率P。若电极不是布置在一种岩石上，或虽布置在一种岩石上，但电流分布的范围 已涉及到不同电阻率的岩石时（实际情况基本如此），仍按在均匀岩石中测定电 阻率的方法，获得的电阻率就不
