高密度电阻率法在岩溶探测上的应用 [摘要]简要介绍了高密度电阻率法的基本原理，详细分析了一个探测实例，通过理论与实践的结合说明了利用高密度电阻率法进行岩溶探测是一种有效的探测手段。 [关键词]高密度电阻率法装置岩溶 0 引言 衢州一窑上高速公路某段为挖方段路基，挖方高度为6—8m，该路段路基部分开挖至路基设计标高时，显露出直径大小不一的孔洞7个，人工插入钢钎发现孔洞深浅不一，伴有涌水现象，洞口有扩大趋势。为了查清地下孔洞的分布范围，为进一步的治理提供依据，决定利用地球物理勘查方法进行探测，接受委托后，笔者随即对工区进行了早期调研，根据委托方提供的钻孔资料及野外踏勘，场地的地层自上而下有：亚粘土、卵石含亚粘土、碳质泥岩、灰岩等。表1为该区各地层岩石的电阻率，由表可以看出，这些岩石的电阻率差异是明显的，适合进行电法勘查工作。 灰岩区内的不良地质现象主要是土洞和溶洞、溶蚀带，从地质资料可知，土洞是发育在覆盖土层中，要么是空的，要么充填很松散的土、电阻率偏高，而土层的电阻率又普遍偏低，因此，土洞在等值线剖面中的反映是仅次于土层中的高阻异常；溶洞位于基岩面以下，由溶蚀带逐渐溶蚀形成的，多充填有水土，从而电阻率偏低，由于完整灰岩的电阻率普遍偏高，因此在灰岩面下明显的封闭或半封闭低阻异常基本上是有充填溶洞的反映，不能封闭的带状低阻异常则是溶蚀带的反映，由于土洞、溶洞发育的位置、形状、大小都难有规律可循，根据委托方的勘查要求以及工区的地质地球物理前提，确定了利用高密度电法进行孔洞勘查。高密度电法获取信息量大，分辨率高，在岩溶地区地下岩溶分布空间定位中有许多成功的例子。 1 高密度电阻率法概述 高密度电阻率法是近几十年发展起来的一种电法勘探新技术，它在工程勘察领域得到了广泛的应用，其基本原理与传统的电阻率法完全相同，所不同的是高密度电法在观测中设置了较高密度的测点，现场测量时，只需将全部电极布置在一定间隔的测点上，然后进行观测。在设计和技术实施上，高密度电测系统采用先进的自动控制理论和大规模集成电路，使用的电极数量多，而且电极之间可自由组合，这样就可以提取更多的地电信息，使电法勘探能像地震勘探—样使用覆盖式的测量方式，图1为高密度电法工作系统示意图。与常规电法相比，高密度电法具有以下优点：(1)电极布设一次性完成，减少了因电极设置引起的干扰和由此带来的测量误差；(2)能有效地进行多种电极排列方式的测量，从而可以获得较丰富的关于地电结构状态的地质信息；(3)数据的采集和收录全部实现了自动化(或半自动化)，不仅采集速度快，从而避免了由于人工操作所出现的误差和错误；(4)可以实现资料的现场实时处理和脱机处理，根据需要自动绘制和打印各种成果图件，大大提高了电阻率法的智能化程度。由此可见，高密度电阻率法是一种成本低、效率高、信息丰富、解释方便且勘探能力显著提高的电法勘探新方法[1-4]
一、固体矿产调查勘查行业标准目录 1、中华人民共和国地质矿产行业标准铁、锰、铬矿地质勘查规范（DZ/T0200-2002） 2、中华人民共和国地质矿产行业标准钨、锡、汞锑矿地质勘查规范（DZ/T0201-2002） 3、中华人民共和国地质矿产行业标准铜、铅、锌、银、镍、钼矿地质勘查规范（DZ/T0214-2002） 4、中华人民共和国地质矿产行业标准铝土矿、冶金菱镁矿地质勘查规范（DZ/T0202-2002） 5、中华人民共和国地质矿产行业标准岩金矿地质勘查规范（DZ/T0205-2002） 6、中华人民共和国地质矿产行业标准砂矿（金属矿产）地质勘查规范（DZ/T0208-2002） 7、中华人民共和国地质矿产行业标准稀有金属矿产地质勘查规范（DZ/T0203-2002） 8、中华人民共和国地质矿产行业标准稀土矿产地质勘查规范（DZ/T0204-2002） 9、中华人民共和国地质矿产行业标准铀矿地质勘查规范（DZ/T0199-2002） 10、中华人民共和国地质矿产行业标准煤、泥炭地质勘查规范（DZ/T0215-2002） 11、中华人民共和国地质矿产行业标准高岭土、膨润土、耐火粘土矿地质勘查规范（DZ/T 0206-2002） 12、中华人民共和国地质矿产行业标准玻璃硅质原料、饰面石材、石膏、温石棉、硅灰石、滑石、石墨矿产地质勘查规范（DZ/T0207-2002） 13、中华人民共和国地质矿产行业标准磷矿地质勘查规范（DZ/T0209-2002） 14、中华人民共和国地质矿产行业标准硫铁矿地质勘查规范（DZ/T0210-2002） 15、中华人民共和国地质矿产行业标准重晶石、毒重石、萤石、硼矿地质勘查规范（DZ/T0211-2002） 16、中华人民共和国地质矿产行业标准盐湖和盐类矿产地质勘查规范（DZ/T0212-2002） 17、中华人民共和国地质矿产行业标准冶金、化工石灰岩及白云岩、水泥原料矿产地质勘查规范（DZ/T0213-2002） 18、中华人民共和国地质矿产行业标准固体矿产勘查/矿山闭坑地质报告编写规范（DZ/T0033-2002） 19、中华人民共和国地质矿产行业标准固体矿产勘查原始地质编录规定（DZ/T0078-93） 20、中华人民共和国地质矿产行业标准固体矿产勘查地质资料综合整理、综合研究规定（DZ/T0079-93） 21、中华人民共和国地质矿产行业标准固体矿产勘查报告格式规定（DZ/T0131-1994） 22、中华人民共和国地质矿产行业标准地质矿产钻探岩矿芯管理通则（DZ/T0032-1992） 23、中华人民共和国地质矿产行业标准固体矿产勘查档案立卷归档规则（DZ/T0222-2004） 24、中华人民共和国地质矿产行业标准煤层气资源/储量规范（DZ/T0216-2010） 25、中华人民共和国地质矿产行业标准煤田地质填图规程（1∶50000、1∶250000、1∶10000、1∶50000）（DZ/T0175-1997） 26、中华人民共和国地质部固体矿产普查勘探地质资料综合整理规范（1980年颁布实施） 27、国土资源部发文矿区矿产资源出量规模划分标准 28、中华人民共和国地质矿产行业标准岩石矿物鉴定质量要求和检查办法（DZ/T0130.2-1994） 29、中华人民共和国地质矿产行业标准岩矿分析质量要求和检查办法（DZ/T0130.3-1994） 30、中华人民共和国地质矿产行业标准1∶50000和1∶200000化探样品分析质量要求和检查办法（DZ/T0130.6-1994） 31、中华人民共和国地质矿产行业标准岩矿分析试样制备规程（DZ0130.13-1994） 32、中华人民共和国地质矿产行业标准煤层气田开发方案编制规范（DZ/T0249-2010）
工程物探实验报告 实验一：高密度电阻率法勘探 班级： 姓名： 学号： 贵州理工学院资源与环境工程学院 2016年11月
1 实验目的 了解电阻率法（高密度电阻率法）的方法原理、野外工作布置及装置形式；掌握高密度电阻率法数据的采集、处理和解释，熟练操作高密度电阻率法软件。 2 高密度电阻率法原理 高密度电阻率法属于直流电阻率法的范畴，它是在常规电法勘探基础上发展起来的一种勘探方法，仍然是以岩土体的电性差异为基础，研究在施加电场的作用下，地下传导电流的变化分布规律。相对于传统电法而言，高密度电阻率法其特点是信息量大。利用程控电极转换器，由微机控制选择供电电极和测量电极，实现了高效率的数据采集，可以快速采集到大量原始数据。具有观测精度高、数据采集量大、地质信息丰富、生产效率高等特点。一次布极可以完成纵、横向二维勘探过程，既能反映地下某一深度沿水平方向岩土体的电性变化，同时又能提供地层岩性沿纵向的电性变化情况，具备电剖面法和电测深法两种方法的综合探测能力。 该观测系统包括数据的采集和资料处理两部分，现场测量时，只需将全部电极设置在一定间隔的测点上，测点密度远较常规电阻率法大，一般从1m~10m。然后用多芯电缆将其连接到程控式多路电极转换开关上，电极转换开关是一种由单片机控制的电极自动换接装置，它可以根据需要自动进行电极装置形式、极距及测点的转换。测量信号由电极转换开关送入微机工程电测仪， 并将测量结果依次存入随 机存储器。将数据回放送 入微机，便可按给定程序 对数据进行处理。高密度电 阻率法现场工作时是在 预先选定的测线和测点 上，同时布置几十乃至上 百个电极，然后用多芯电缆
应用地球物理Ⅱ—电法勘探原理与方法习题 第一章 §1.1-2 1. 简述影响岩、矿石电阻率的主要因素及岩、矿石电阻值变化的一般规律。 2. 具有片状和针状结构岩石的横向电阻率ρn 总是大于其纵向电阻率ρt ，试作物理解释。 3. 地下有两种薄岩层交替成层，其电阻率分别为ρ1、ρ2，，若厚度分别为h 1和h 2时，试求其ρn 和ρt 表示式。 4. 当地表水平、地下为均匀各向同性岩石时，通过地面上电流强度为I 的A (+I )，B (-I )两电极在地下建立稳定电流场。试解答如下问题： （1）求A 、B 连线中垂线上h 处电流密度j h 的表达式; （2）计算并绘图说明深度为h 处的电流密度j h 随AB 的变化规律； （3）确定使j h 为最大时，供电电极距AB 与h 的关系式。 5、如何识别水平、垂直和顷斜电偶极子所产生的电位和场强曲线。其基本规律是什么? 6、说明装置系数K 的物理意义。当供电或测量极距改变时，K 值如何变化？ 7. 何谓电阻率和视电阻率？试说明其异同点。影响视电阻率的因素有哪些？ 8. 导出视电阻率微分表达式MN MN s j j ρρ0=，并举例说明式中各参数的意义。 9、试述电阻率法的物理实质，举例说明电阻率为什么能揭示地下电性不均匀体的存在和分布？ 10. 根据位势的叠加原理，运用二极装置所测电位值，求出三极剖面法、联合剖面法和对称四极剖面法的视电阻率值。 11. 概述解析法，数值计算法和物理模拟在解决电法勘探正演问题中的特点。 12、试导出二极装置、三极装置和对称四极装置的K 值公式。当AB=l00m,MN=10m 时计算上述几种装置K 值的大小。 13、、试述电子自动补偿仪的基本原理。 14、何谓接地电阻?采用什么方法可以减少接地电阻？ §1.3 电阻率剖面法 15、何谓电剖面法？电剖面法中各种电极装置形式的基本特征及相互间的关系怎样？ 16、试绘出在下述地电断面上联合剖面ρs 曲线 的变化规律，并注明各主要特征部位的ρs 值。 ρ1＝100Ωm ρ2＝500Ωm ρ1＝50Ωm ρ2＝100Ωm 17、根据电流密度在地下的分布规律，用视电阻率微分表示式，定性分析倾角不同的低阻和高阻脉状体上联合剖面法 曲线的变化规律。 18、试用低阻球体上不同极距的联剖ρs 曲线（如图1.3.8）用等效电流偶极子代替球体作用的方法作定性解释。 19、什么是正交点和反交点？ρs 曲线正、反交点的主要特征是什么？ 20、试述地表局部电性不均匀对联剖ρs 曲线的影响规律及消除方法。 21、己知顶角为90°的对度角域，试定性绘出联合剖面法的A s ρ和B s ρ曲线,并对曲线的特征部位用电流密度分布规律对其进行定性分析。 22、说明中间梯度法ρs 曲线在球体上方的变化规律？当μ12 改变时对ρs 异常的影响如何？ 23、由异常的正交性试说明中梯法在高（低）阻直立薄脉上的应用效果？并对此进行物理解释。 24、在中梯装置的均匀电流场中有一低阻或高阻球形矿体存在，试根据式（1.3.42）进行计算,绘制平面等值线图，并对其作出物理解释。 25、试述轴向偶极剖面曲线随极距的变化规律？说明当n ＝（3～5）r 0时，异常的产生原因？ 26、绘图说明在直立脉状体上，如果将中梯装置的测线（AB 连线）方向，由垂直脉状体的走向转为与其斜交或平行时，低阻脉体和高阻脉体上的ρs 异常特征和大小将如何变化，并作物理解释。 27、决定剖面法勘探深度的因素是什么？影响剖面法勘探深度的因素是什么？你对各种剖面法的勘探深度与极距的关系怎样理解？联合剖面法的最大勘探深度是多少？ 28、各种剖面法的应用范围及其主要优缺点是什么？ §1.4 电阻率测深法 29、何谓电测深法?主要装置形式有那些？ 30、写出水平二层断面的ρs 表达式并说明式中各量的物理含义? 31、何谓电阻率转换函数?根据（1.4.22）和(1.4.23)式说明转挟换函数的递推性质。 32、绘出下列地电断面所对应的测深曲线
电阻率测深工作质量控制分析 本文对可能影响电阻率测深工作质量的各种因素进行了分析，针对影响电阻率测深工作质量的各种因素，对质量控制工作进行了详细阐述。 标签：电阻率测深质量控制 0引言 质量控制的目的在于确保产品的质量能够满足设计、顾客等方面所提出的质量要求。质量控制与质量检验的区别在于：质量控制立足于事前的预防，质量检验对产品质量的保证则着眼于事后把关。目前，电阻率测深工作质量的控制主要依靠后期的检验手段，而对电阻率测深过程的质量控制关注较少，不利于保证电测工程质量。本文根据工程实践对可能影响电阻率测深工作质量的各种因素进行了分析，针对影响电阻率测深工作质量的各种因素，对质量控制工作进行了详细阐述。 1电阻率测深工作质量影响因素 电阻率测深工作质量的影响因素一般包括人员、仪器设备、工作方法等三个方面。 1.1人的因素 人是电阻率测深工作的主体，电阻率测深工作质量的形成受到所有作业人员的共同作用，他们是形成工程质量的主要因素，只有从事电阻率测深工作的人员具备其工作岗位所需要的能力，其工作成果才可能满足工程质量要求。人的因素可细分为：岗位技能、职责和权限、质量意识、个人和团队目标是否一致、激励机制是否有效、沟通机制是否畅通等。 1.2仪器设备因素 投入工程使用的电测设备精度指标应高于工程精度的要求。仪器设备因素可细分为：仪器设备的类型是否与工程需要相匹配、仪器设备的数量是否满足工程需要、电测设备在投入使用前是否进行了一致性校验，能否满足工程需要的精度指标等。 1.3工作方法因素 电阻率测深工作方法包含所采取的技术方案、工艺流程、电测手段等。技术方案正确与否，直接影响工程质量控制能否顺利实现，往往由于施工方案考虑不周而拖延进度，影响质量，增加投资。为此，制定和审核技术方案时，必须结合工程实际，从技术、管理、工艺、组织、操作、经济等方面进行全面分析、综合
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆 张秉来（青海省电力设计院青海西宁810008） 【摘要】本文简单介绍了对称四极电测深法的原理、装置及测量结果的解释方法，并结合工程实例介绍了对称四极电测深法在工程勘察中的应用效果，对类似地质条件的勘察工程具有一定的指导意义。【关键词】视电阻率；电测深法；量板法；岩土工程勘察 Application of resistivity sounding method in geotechnical engineering investigation Zhang Bing-lai (Qinghai Electric Power Design InstituteXiningQinghai810008) 【Abstract】In this paper,the basic principles of schlumberger array electrical sounding,its lay fundamental and the intricate methods are introduced.At the same time,on the basis of detailed analysis for a engineering instance ,the application of schlumberger array electrical sounding in engineering are alse introduced. 【Key words】Apparent resistivity；Electrical sounding；Template method；Geotechnical investigation 1. 引言由于岩土的种类、成分、结构、湿度和温度等因素的不同，而具有不同的电性差异，电法勘探是利用这种电性差异来解决某些工程地质问题的物探方法，利用这种电性差异的电法勘探方法较多，根据其电场性质的不同可分为电阻率法、充电法、自然电场法和激发极化法，其中电阻率法中的对称四极电测深法通过实践检验，其准确性完全能满足一般工程的需要，这种测量方法所需仪表设备少，操作简单，用电阻率来判断地基土对钢结构的腐蚀性已列入现行国家标准《岩土工程勘察规范》，而且在电力工程中根据土壤电阻率值来进行有效的接地设计，故这种电法测试技术引用前景较广泛，成为工程中一种常用的测试技术。 2. 对称四极电测深法的工作原理不同岩层或同一岩层由于成分或结构等因素的不同，而具有不同的电阻率，通过接地电极将直流电供入地下，建立稳定的人工电场在地表观测某点在垂直方向的电阻率变化，从而了解岩层的分布特点。均质各向同性岩层中电流的分布如图1所示，AB为供电电极，MN为测量电极，当AB供电时用仪器测出供电电流I和MN处的电位差ΔV，则岩层的电阻率用下式计算：图1均匀介质中电流线分布图ρ=KΔVI（1） 式中：ρ——岩层的电阻率（Ω·m）；ΔV——测量电极间的电位差（mV）；I——供电回路的 电流强度（mA）；K——装置系数（m），与供电和测量电极间距有关，按下式计算：K=πAM·ANMN （2）但实际工作中所遇到的地层既不同性又不均匀，所测到的电阻率为视电阻率ρs 值。 3. 对称四极电测深法的装置对称四极电测深法的装置：AMNB四个电极布置在同一条直线上，测量电极布置在供电电极AB中间，测量时MN不动（当AB增大到一定值后，MN按规定要求增大），对称式增大AB，每移动一次AB测得一次ρs值。 4. 资料整理及解释按电极距不同所测得的ρs 值，在双对数坐标纸上绘制ρs-AB/2关系曲线，电测深ρs-AB/2关系曲线的解释有定性解释和定量解释，定量解释中的量板法是比较常用的一种方法，对称电测深二层量板有D型和G型理论曲线两张。辅助量板有Q型、A型、H型、K型辅助曲线四张，分析所要解释的曲线类型，对于地层为两层的的岩性，反映出来的曲线有两类：当ρ1>ρ2时为D 型曲线；当ρ1<ρ2时为G型曲线。对于地层为三层的岩性，反映出来的曲线有四类：当ρ1>ρ2>ρ3 时为Q型；当ρ1<ρ2<ρ3时为A型；当ρ1>ρ2<ρ3时为H型；当ρ1<ρ2>ρ3时为K型。此外还有AK、HK、HA等四层断面类型和HAK、HKQ、AKQ等五层断面类型等。 5. 工程应用 5.1工程概况。某段地下管线工程沿线地层岩性由上至下依次为：(1)杂填土，主要由粉土组成，混少量生活垃圾，厚度一般0.5～2.0m之间；(2)卵石，中密，厚度在3.00～5.00m之间，局部夹中 粗砂；(3)下伏基岩为强风化泥岩。图3工程地质剖面图
本科生实验报告 实验课程电法与电磁法勘探 学院名称地球物理学院 专业名称勘查技术与工程 学生姓名 学生学号 指导教师 实验地点地球物理学院实验室5417 实验成绩 二〇年月二〇年月
填写说明 1、适用于本科生所有的实验报告（印制实验报告册除外）； 2、专业填写为专业全称，有专业方向的用小括号标明； 3、格式要求： ①用A4纸双面打印（封面双面打印）或在A4大小纸上用蓝黑色水笔书写。 ②打印排版：正文用宋体小四号，1.5倍行距，页边距采取默认形式（上下2.54cm， 左右2.54cm，页眉1.5cm，页脚1.75cm）。字符间距为默认值（缩放100%，间距：标准）；页码用小五号字底端居中。 ③具体要求： 题目（二号黑体居中）； 摘要（“摘要”二字用小二号黑体居中，隔行书写摘要的文字部分，小4号宋体）； 关键词（隔行顶格书写“关键词”三字，提炼3-5个关键词，用分号隔开，小4号黑体)； 正文部分采用三级标题； 第1章××(小二号黑体居中，段前0.5行) 1.1 ×××××小三号黑体×××××（段前、段后0.5行） 1.1.1小四号黑体（段前、段后0.5行） 参考文献（黑体小二号居中，段前0.5行），参考文献用五号宋体，参照《参考文献著录规则（GB/T 7714－2005）》。
水平层状介质视电阻率测深正演模拟 摘要 电测深曲线在实际工作中有很大的用处，掌握理解曲线变化的本质对时间勘探工作有指导意义；本次实验用C语言编程计算了在地下为三层介质的情况下，地面同一点电阻率随深度增加而变化的视电阻率，并用绘图软件绘制了电测深图件分别的到A型、Q 型、H型和K型电阻率测深曲线，最后分析了第一层电阻率变化及第一层深度变化所对应的曲线有哪些不同，得出在第一层深度先相同的情况下，电阻率增大导致曲线起止点的纵坐标增大，在电阻率相同的情况下，深度增大会使曲线首支近似水平的那一段长度增大；并且在实验过程中发现，第二层深度越大曲线中间的拐点越突出；这些曲线变化能帮助我们判断地下介质的层数、电阻率变化、第一层的电阻率及深度等； 关键词：层状介质；视电阻率测深；正演；
高密度电法 高密度电法即是高密度电阻率法，它是以岩、土导电性的差异为基础，研究人工施加稳定电流场的作用下地下传导电流分布规律的一种电探方法 （一）特点：( 1 ) 电极布设是一次完成的, 这不仅减少了因电极设置而引起的故障和干扰, 而且为野外数据的快速和自动测量奠定了基础。( 2 ) 能有效地进行多种电极排列方式的扫描测量, 因而可以获得较丰富的关于地电断面结构特征的地质信息。(3) 野外数据采集实现了自动化或半自动化, 不仅采集速度快( 大约每一测点需2～5s) ,而且避免了由于手工操作所出现的错误。(4)可以对资料进行预处理并显示剖面曲线形态, 脱机处理后还可自动绘制和打印各种成果图件。(5)与传统的电阻率法相比, 成本低, 效率高, 信息丰富, 解释方便。 （二）高密度电阻率法采集系统：随着技术的发展，高密度电法仪日趋成熟。表现在：采用嵌入式工控机，大大提高系统的稳定性与可靠性；采用笔记本硬盘存储数据，可以满足野外长时间施工的工作需求；系统采用视窗化、嵌入式实时控制与处理软件，便于野外操作；可实现多种工作模式的转换，计算机与电测仪一体化，携带方便。新一代高密度电法仪多采用分布式设计。所谓分布式是相对于集中式而言的，是指将电极转换功能放在电极上。分布式智能电极器串联在多芯电缆上，地址随机分配，在任何位置都可以测量；实现滚动测量和多道、长剖面的连续测量
图高密度电阻率法测量系统结构示意图 系统可以做高密度电阻率测量，又可以同时做高密度极化率测量，应用范围宽。 常用装置：高密度电阻率法在一条剖面上布置一系列电极时可组合出十多种装置。高密度电阻率法的电极排列原则上可采用二极方式，即当依次对某一电极供电时，同时利用其余全部电极依次进行电位测量，然后将测量结果按需要转换成相应的电极方式。但对于目前单通道电测仪来讲，这样测量所费时间较长。其次，当测量电极逐渐远离供电电极时，电位测量幅值变化较大，需要不断改变电源，不利于自
龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/005030111.html, 电阻率测深的正演和反演 作者：刘小凤 来源：《科技与创新》2016年第08期 摘要：电阻率测深（以下简称“电测深”）是以岩矿石的导电性差异为基础，分析电性不同的岩层沿垂向分布情况的一种电阻率方法。采用在同一测点上逐次扩大供电极距的方式可以使探测深度逐渐加大，从而得到观测点处视电阻率沿垂直方向的变化情况。论述了电测深的基本原理和电测深一维正演的两种方法，即直接由电阻率公式正演和空间域数字滤波正演，设计了线性滤波的正演程序，并根据傅良魁“关于电测深正演计算的改进”对源程序进行了两次改进，使得计算任意极距上的视电阻率成为可能。探讨了应用最优化方法进行数值反演，设计了拟合视电阻率的反演程序，并对原有的阻尼最小二乘法进行了改进。另外，结合实际论述了野外数据处理。 关键词：电阻率测深；线性滤波；电测深正演；电测深反演 中图分类号：P631.4+4 文献标识码：A DOI：10.15913/https://www.doczj.com/doc/005030111.html,ki.kjycx.2016.08.106 直流电测深是最常用、最成熟的地球物理勘探方法之一，因其装置简单、操作简便、曲线易于解释等优点被广泛应用于地质构造，铁路、公路路基勘查，地下水、矿场资源勘察中。自1912年首次进行直流电测深以来，相关理论和技术得到了不断的发展。当前，关于电测深的 计算和解释的研究很多，本文以通俗易懂的方式介绍电测深的原理、方法及简单的数据解释处理。 1 电测深简介 电测深数据处理的流程为：首先将数据从电法仪传到电脑中，然后进行预处理、查找坏值、填补空缺值，使野外采集的数据更接近实验理想情况。预处理后，对电测深数据的处理其实就是根据视电阻率随极距的变化划分出不同电性层的垂向分布，并计算各电性层埋深。 20世纪90年代以前，电测深资料的处理和解释通常采用量板方式。所谓“量板解释”，就是将电测深理论曲线图册称作“量板”，将野外实测曲线与量板对比，求出地电断面中各层的厚度和电阻率。此后，随着计算技术的发展，研究出了电测深一维反演技术，并在实际应用中取得了一定的成果。不论是量板解释法，还是一维反演解释法，都是建立在将地电模型假定为层状介质的基础上，即只考虑纵向的电性变化，而横向电性变化未加考虑。从手工操作发展为在计算机上实现自动解释，这是一次重大的变革。但必须认识到，计算机终究不能完全代替解释者在解释过程中的思维、判断和推理。在用计算机解释之前，解释者首先必须结合地质情况对每一条测深曲线作出合乎实际的定性和半定量解释，以合理确定断面层数和层参数初值。此外，对于3层以上的电测深曲线，由于存在等值现象（包括高阻薄层的T等值性、低阻薄层的
高密度电阻率法物探技术及其应用 [摘要]高密度电阻率法作为物探方法中的一种应用最为广泛的勘探方法，在特殊地质的勘探和工程勘查中起着不可替代的作用，为我国地勘队伍在解决相应地质问题时带来许多便利之处。本文主要通过对高密度电阻率法工作原理的研究，结合二维成像技术和正反演技术在工程中的运用，提出了一些针对不同环境下勘测时的注意事项。 [关键词]高密度电阻率法二维成像技术正反演技术 0引言 高密度电阻率法基本工作原理与传统的电法勘探是相同的，主要是根据岩石、矿石以及不同地层、不同地质体等导电性的差异，通过地面的测定，研究人工或天然电场的分布特点和变化规律来推断地下电阻率分布，从而准确的推断出不同地质体的分布状况。高密度电阻率法凭借其测试简便、效果好、成本低、效率高等优点在勘探工程中具有较高的使用价值。高密度电阻率法是一种快捷的地质勘探方法，其工作的范畴属于直流电阻率，其采用高密度的布点进行二维电断面测量，采集的数据量大、全面、准确、观测的精度高，在我国的工程地质与水文勘探中运用非常的广泛。但是也存在许多的不足之处，例如在进行野外勘探时数据处理不够精准、正反演成像技术在进行图像分析时存在误差、二维成像技术的反演问题等等，这些问题都需要勘测人员在理论与实际工程相结合的基础上进行研究，找出相应的解决办法，将高密度电阻率法应用更加的广泛。 1高密度电阻率法的工作原理 高密度电阻率法的工作范畴包括数据的采集与数据的处理，与常规的电阻率法工作原理相同，主要是以地下介质之间的导电性的差异为基础，通过A、B两个电极向地下传递电流，然后在M、N电极之间测得电位差△V，从而求得该记录点的视电阻率值Qs=K△V/I。在进行现场的勘测时，只需要将全部的电极合理的安放在一定距离的测点上，然后将多芯电缆连接到由单片机控制多路电极自动转换开关，这样机器就能够根据自身的需求进行电极与测点之间的自动转换。测量的数据通过电极转换开关传输到微机工程电测仪，根据实测的电阻率剖面数据，通过专业的计算机软件进行反演数据处理，就可以获得地层电阻率的分布状况，从而推断出地层结构的分布状况[1]。 2高密度电阻率法的工作方法与数据处理 2.1高密度电阻率法的工作方法 针对不同的使用环境，我们要采取不同的观测方法，高密度电阻率法的工作方法主要有以下几种：
高密度电阻率法在污染调查中的装置参数试验分析 发表时间：2019-09-04T16:54:43.200Z 来源：《工程管理前沿》2019年10期作者：孙世龙胡超郭华王楠 [导读] 为了了解装置参数对高密度电阻率法探测结果的影响，以某污染场地为例，在场地内选择典型污染剖面， 江苏省地质环境勘查院，江苏南京 211100 摘要：为了了解装置参数对高密度电阻率法探测结果的影响，以某污染场地为例，在场地内选择典型污染剖面，对比使用不同装置参数对高密度电阻率法探测结果的影响，最后选择适合该污染场地的装置参数组合。结果表明，适宜本场地的高密度电阻率法装置参数为：供电电压采用240V，供电脉宽为0.5s，供电周期数为1，电极距为2m。采用温施装置，其中最小隔离系数为1，最大隔离系数为30，温施间隔系数为3。 关键词：高密度电阻率法；污染调查；装置参数试验 中图分类号：P631.3+4 Device Parameters Analysis of High-density Resistivity Method in Pollution Investigation SUN Shilong, HU Chao，WANG Nan （Environmental Geology Exploration Institute of Jiangsu Province, Nanjing 211100, Jiangsu） Abstract: In order to grasp the influence of device parameters on detection results of high-density resistivity method, selected a typical pollution profile in a contaminated site, compared results of high-density resistivity method with different device parameters. and chose a suitable combination of high-density resistivity method parameters for the contaminated site. The results showed that suitable high-density resistivity method device parameters for the site contained: supply voltage of 240V, power supply pulse width of 0.5s, number of power supply cycles of 1 and electrode distance of 2m. The best device was warming device with minimum application coefficient of 1, maximum isolation coefficient of 30 and temperature application interval coefficient of 3. Key words:high density resistivity method; contamination investigation; device parameter test 1 引言 随着地球物理勘探方法在污染场地调查上的逐渐发展，以高密度电阻率法为代表的物探方法在污染调查中有着显著的社会效益和经济效益。[1-3]本文以某污染场地为例，在场地内选择典型污染剖面进行高密度电阻率法参数试验。通过本文的研究，可以分析高密度电阻率法中的参数对测试结果的影响，提升高密度电阻率法应用的高效性和全面性，为今后类似场地的高密度电阻率法应用提供一定的理论依据，对无损快速勘探领域具有研究意义。 某污染场地占地面积约11.2万m2，地形平坦，微有起伏，地表主要分布植被和建筑垃圾，地面高程2.58~3.29m，地基土主要为灰色粉质粘土夹粉土。典型污染剖面位于场地中部，近北东向，长度478m。 2工作机理 电阻率法是一种传导类的地电勘探方法，它基于各种介质之间具有的导电性差异，根据观测和研究与这些差异有关的天然或人工电场的分布特征，达到探测场地污染等问题的目的。[4]在污染场地内，进入土壤的污染物会使土壤的导电性和介电性发生改变，当污染物的浓度达到一定程度时，可以借助高密度电阻率法观测到土壤导电性的变化，这是高密度电阻率法在污染调查中的物性基础。[5]在电阻率法工作中，一般是在地面上任意两点用供电电极A、B供电，在另两点用测量电极M、N测量电位差。式（1）[6]为运用四极装置测量各向同性均匀半空间电阻率的计算公式： 式中K被称作装置系数（或排列系数），它与各电极间的距离相关。在野外工作中，确定装置类型和电极间距之后，K值就可以计算出来。高密度电阻率法是电阻率法的一种，其在探测过程中一次布设多道电极（如90道或120道），通过电极转换器控制供电和测量电极转换。 [7]当排列电极的电极距不变，而记录点位置移动时，即为电剖面法，测地电横向变化；若排列电极的电极距变化，而记录点位置不变时，即为电测深法，测地电垂向变化。高密度电法将电剖面法与电测深法进行结合并同步进行，一次性完成二维视电阻率剖面。 本次选择位于污染场地中部的典型污染剖面进行参数试验，试验参数包括供电电压、供电脉宽、供电周期数、电极距和装置类型，通过使用不同的参数分析其对测量结果的影响。 3 结果与讨论 3.1供电电压 供电电压的大小决定仪器测量的电压、电流大小，影响信号抗干扰能力，进而对视电阻率值计算产生影响。试验在保持其他参数一样条件下，采用48V、240V、288V供电电压测量并计算电阻率。计算供电电压为48V、240V、288V时电阻率均方相对误差分别为±0.24%、±0.16%、±0.11%。可见供电电压的提高有利于抗干扰能力的提高，当供电电压超过240V时，供电电压对电阻率值影响可忽略。 3.2供电脉宽 供电脉宽的大小是矩形波的宽度，对仪器测量的电压、电流的一致性有影响。试验在保持其他参数一样条件下，采用0.3s、0.5s、1.0s、2.0s供电脉宽测量并计算电阻率。计算供电脉宽为0.3s、0.5s、1.0s、2.0s时电阻率均方相对误差分别为±0.18%、±0.06%、 ±0.10%、±0.22%。供电脉宽小于0.3s时，仪器无法读数，供电脉宽大于0.3s时，供电脉宽对电阻率值无规律性影响。 3.3供电周期数 供电周期数的变化主要是改变测量次数，压制噪声干扰的影响。试验在保持其他参数一样条件下，采用周期数1、2、3次测量并计算电阻率。计算周期数为1、2、3时电阻率均方相对误差分别为±0.20%、±0.06%、±0.15%。从试验结果中可以看出，供电周期数变化对电
高密度电阻率法在工程勘查中的问题探讨 钟梁 （广东省地质局广东省地质建设工程集团公司，广州，510510） 1前言 高密度电阻率法近些年受到越来越多的关注和讨论。高密度电阻率法的雏形虽然是由英国人设计，但其真正的研究和应用还是中国人率先开展，并取得了令世人瞩目的工作成果。高密度电阻率法在工程物探工作中具有不可替代的作用，比如在工程地质勘查、厂址或坝基的选择、地下空洞探测、岩溶探测、地下隐蔽物探测、土壤污染范围调查、地下管线探测等等方面均取得过显著的效果。本文就高密度电阻率法因为工作模式的改变，可能存在“电磁感应”、“激发极化”和“地下电容”等问题作肤浅讨论。并提出针对改善这些问题所带来的负面影响，建议改进的工作作法。 2应用实例 2．1溶土洞勘查 图1 岩溶探测高密度视电阻率等值线剖面图 图1是截取的一段在广东湛江市湛江-北海原油管道九州江段的一段高密度电阻率法实测剖面。物探勘查区普遍为第四系覆盖，岩性为黄色粘土、亚粘土。高密度电阻率法极距3m，工作周期4s。本剖面数据采用斯伦贝尔装置采集，很好地反映出了岩溶发育区域在横向及深度上的分布情况。 2．2隐伏岩性界面勘查
图2 中风化石灰岩界面探测高密度视电阻率等值线剖面 高密度电阻率法结合钻探的成果常被用来对隐伏岩性界面进行追踪勘查，笔者也进行过多次此类高密度电阻率法勘查工作。图2为截取的一段广州市白云国际机场公务机坪高密度勘查实测剖面，其目的是勘查场区内基岩面（石灰岩）的埋深和起伏情况。电测剖面上有一钻孔资料作为验证结果和解释参数。 工作采用3m极距，使用了施伦贝尔、温纳两种装置。 仪器使用重庆地质仪器厂生产的分布式智能高密度电法仪（）。从图2看到，该剖面对岩层顶面起伏状况反映非常清晰。结合钻孔资料进行标定，获得深度转化的校准参数后对岩面埋藏深度也能进行准确定位。综合有以下结论： ⑴岩面在10-25米深度范围内起伏（在截取剖面段内）； ⑶局部位置岩面深度急剧加深，推测该处为石灰岩面附近的溶蚀发育形成的溶沟； ⑹高密度电阻率法测得的结果与钻孔吻合程度较好。 2．4地下不明结构体探测 图3 地下掩埋结构体探测高密度视电阻率剖面图 地球物理方法应用的前提是目的体与其周围介质存在较明显的物理性质差异，因此，当地下结构体与覆盖土层之间电性差异明显的时候也可以采用高密度视电阻率法对其埋藏分布情况进行探测。 图3也是白云国际机场公务机坪高密度电阻率法探测的一段实测剖面，探测的目的体为勘查区域地下埋藏的暗涵。实测剖面很清楚地反映出了暗涵在剖面上的埋藏位置，而且从剖
实验报告 课程名称：地电学 课题名称：大地电磁层状模型数值模拟实验专业：地球物理学 姓名：xx 班级：06xxxx 完成日期：2016 年11月26日
目录 一、实验名称 (3) 二、实验目的 (3) 三、实验要求 (3) 四、实验原理 (3) 五、实验题目 (4) 六、实验步骤 (4) 七、实验整体流程图 (8) 八、程序及运行结果 (9) 九、实验结果分析及体会 (14)
一、实验名称 大地电磁层状模型数值模拟实验 二、实验目的 （1）学习使用Matlab编程，并设计大地电磁层状模型一层，二层，三层正演程序 （2）在设计正演程序的基础上实现编程模拟 （3）MATLAB软件基本操作和演示 . 三、实验要求 （1）利用MT一维测深法及其相关公式，计算地面上的pc视电阻率和ph相位，绘制视电阻率正演曲线和相位曲线并分析。 （2）利用Matlab软件作为来实现该实验。 四、实验原理 （一）、正演的概念： 正演是反演的前提。在实际地球物理勘探中，一些模型的参数是不容易确定的，如埋藏在地下的地质体模型的岩性、厚度、产状等参数，我们把这些描述未知模型的参数的集合定义为“模型空间”。为了获得这些模型参数，可以利用那些可以直接观测的量来推测，而这些能够直接观测的量的集合则被称作“数据空间”。如果把模型空间中的一个点定义为m，把数据空间中的一个点定义为d，按照物理定律，可以把两者的关系写成 式中，G为模型空间到数据空间的一个映射。我们把给定模型m求解数据d的过程称为正演问题。 （二）、MT一维正演模型简介 大地电磁法作为一种电磁类勘探方法，它的模型参数为一组能够表征地球物理勘探目标体的电性参数，即目标体电阻率和相应层的层厚度。所谓一维模型，即介质在三维空间中沿两个方向上模型参数是不变的，只在另一个方向上特征属
浅释高密度电阻率法方法特点
陕西省地勘局物化探队 2004 年 10 月
浅释高密度电阻率法方法特点
一、绪言 工程物探是工程地质勘察中的重要手段之一，但其本身由于勘探
仪器的限制，还存在着很多不足。例如，应用岩石的电性差异来解决 地质问题时，我们以前采用常规电法-----电阻率测深法，一般是供电 极 AB，接收极 MN，若排列形式为 AMNB 对称排列（a 法排列）， 称该方法为对称四极电阻率测深法。电阻率测深法在某一测点上逐次 扩大供电电极距 AB：AB=1、3、7、10、15、25、50、70、100、150、 200、300、500 米，使探测深度逐渐加大，这样便可得到沿垂直（纵 深）方向由浅到深的视电阻率变化情况。但是电阻率测深法由于受其 观测方式的制约，不仅测点稀，工作效率低信息量小，而且更难从多 种电极排列去研究地电断面的特征、结构与分布。因此，所提供的关 于地电断面的地质信息贫乏，资料解释存在相当困难。为了克服上述 困难与不足，更好的发挥物探在工程勘察中的优势，我们引进了高密 度电阻率这项新的勘探技术。
高密度电阻率法相对常规电阻率测深法，有以下优点： 1、电极布设是一次完成的。虽然在工作开始观测前要投入较大 的工作量来完成多电极的布设工作，但这样做可以防止因电极重复设 置引起的干扰，减小了测量误差。 2、常规电阻率测深一次只能得到一条剖面上一个点的电阻率值， 而高密度电法在电极布设好时可以得到一条剖面下整个断面的电阻 率参数。大量的信息使我们在异常解译上排除电法工作的多解性有了
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高密度电法勘探作业指导书 一、高密度电法勘探概述 高密度电阻率法是以岩土导电性差异为物性基础，研究人工施加稳定电流场的作用下地中传导电流分布规律的一种电探方法。它与常规电阻率法原理相同，所不同之处在于采取的方法技术。高密度电阻率法实际上是一种阵列勘探方法，野外测量时只需将全部电极置于观测剖面的各测点上，然后利用程控电极转换器或者微机工程电测仪器便可实现数据的快速和自动采集，当将测量结果送入微机后，还可对数据进行处理并给出关于地电断面分布的各种图示结果。高密度电阻率勘探技术的运动和发展使电法勘探的智能化程度大大向前迈进了一步，相比传统电阻率法，高密度电法勘探具有以下特点： （1）电极布设是一次完成的，这不仅减少了因电极设置而引起的故障和干扰，而且为野外数据的快速和自动测量奠定了基础。 （2）能有效地进行多种电极排列方式的扫描测量，因而可以获得较丰富的关于地电断面结构特征的地质信息。 （3）野外数据采集实现了自动化或半自动化，不仅采集速度快，（大约每一测点需2~5s），而且避免了由于手工操作所出现的错误。 （4）可以对资料进行预处理并显示剖面并显示剖面曲线形态，脱机处理后还可自动绘制和打印各种成果图件。 （5）与传统的电阻率法相比，成本低，效率高，信息丰富，解释方便。 阵列电探的思想早在20世纪70年代末期就有人开始考虑实施，英国学者所设计的电测深偏置装置系统实际上就是高密度电法的最初模式。80年代中期，日本地质计测株式会社曾借助电极转换器实现了野外高密度电阻率法的数据采集，但由于整体设计的不完整性，这套设备并没有充分发挥高密度电阻率法的优越性。80年代后期至今，我国地矿部系统率先开展了高密度电阻率法及其应用技术研究，从理论与实际相结合的角度，进一步探讨并完善了方法理论及有关技术问题，研制成了几种类型的仪器，如重庆奔腾数控技术研究所研制的WGMD-3高密度电阻率测量系统。近年来该方法先后在重大场地的工程地质调查，坝基及桥墩选址，采空区及地裂缝探测等众多工程勘察领域取得了明显的地质效果和显著的社会经济效益。 二、测量系统和观测装置 （一）测量系统 高密度电阻率法的勘探系统一般由两部分组成，即野外数据采集（测量）系统和资料处理系统或实时处理系统。目前的大部分仪器都仍然是按分离方式设计的。现以重庆奔腾数控技术研究所研制的WGMD-3高密度电阻率测量系统为例说明。以WDJD-3多功能数字直流激电仪为测控主机，配以WDZJ-3多路电极转换器构成高密度电阻率测量系统。该系统具有存储量大，测量准确、快速，操作方便等特点，并且可方便地与国内常用高密度电法处理软件配合使用，使解释工作更加方便直观。该系统可广泛应用于能源勘探与城市物探铁道与桥梁勘探，金属与非金属矿产资源勘探等方面，亦用于寻找地下水确定水库坝基和防洪大堤隐患位置等水文工程地质勘探中，还能用于地热勘探。 1. 仪器的主要特点： （1）准确、高效。在保持良好重复性的前提下，测量一个552个点的断面所需时间一般