3.3.6.1 方法简介高密度电阻率法，是近几年才开发使用的一种新装置，是一种阵列式勘探方法。具有成本低、效率高、信息量丰富、分辨率高、解释方便等优点。3.3.6.1.1 基本原理是以地下岩(矿)石的电阻率差异为基础，研究在供电电场作用下地下传导电流的分布规律，从而达到勘探地质体的目的。野外测量时将全部电极(几十至上百根)一次性布设于测点上，然后通过程控多路电极转换器选择不同的电极组合方式和不同的极距间隔，从而完成野外数据的快速采集，测量结果送入微机后，即可对数据进行处理并给出关于地电断面的各种图示结果。3.3.6.1.2 应用范围及适用条件常用于探查洞穴、岩溶破碎带、隐伏断层、地下暗河通道及基底起伏情况。被探测的目标体与围岩电性差异明显并有一定的宽度和延伸长度，视电阻率异常能从干扰背景中分辨。覆盖层薄，地形无剧烈变化。目的层上方无极低、极高的电阻率屏蔽层，无严重的工业游散电流和大地电流干扰。3.3.6.1.3 工作布置原则与观测方法测线应尽量垂直于勘查对象的走向，并尽可能避免或减小地形影响和其他干扰因素的影响。极距的选择要保证最大隔离系数AB/2大于勘探目标埋深的1.5倍。常采用的电位电极系有温纳四极(α)、偶极(β)、。
视密度视温是指什么 两种或两种以上的装置，便于资料对比和室内解释。【关键词】高密度电法；地球物理勘探；温纳装置；施伦贝尔1 装置；温施1 装置1 引言在众多的直流电阻率测深方法中，高密度。
资料处理与反演解释 高密度电阻率法的测量系统在施工现场采集到大量关于地电断面结构特征的地质信息，并以数字的形式保存在随机存储器中。将其传入微机进行数据转换、处理与解释，然后生成供推断解释用的各类图件。图1.4.6为高密度电阻率法资料处理与解释系统框图，实际工作中可根据具体情况的需要选用其中某些过程。图1.4.6 高密度电阻率法数据处理与解释流程框图1.4.3.1 滤波处理方法三电位电极系中，偶极和微分排列所测视电阻率曲线随着水平极距的加大，曲线由单峰变为双峰。绘成断面图时，除了和地质对象相对应的主异常外，一般还会出现强大的伴随异常。为消除或减弱三电位电极系视电阻率曲线中振荡成分的影响，简化异常形态，可以采用数字滤波方法，并将这种滤波称为扩展偏置滤波。扩展偏置滤波器有4个非零的权系数：0.12，0.38，0.38，0.12。在滤波计算中，无论间隔系数为几的剖面测量结果，都应把滤波系数置于4个活动电极所对应的点上，在电极之间插入和电位相同的零系数。例如，n=2，滤波器长度为7，相应的权系数依次是：0.12，0，0.38，0，0.38，0，0.12。图1.4.7为二维地电模型正演模拟曲线的滤波处理结果。由图可见，未经滤波的剖面曲线随间隔系数的增大，曲线形态复杂；经。
电阻率剖面法的常用装置类型与特点 在电法勘e799bee5baa6e59b9ee7ad9431333433616233探中，为了解决不同的地质问题，常采用不同的装置。所谓装置乃是指一定的电极排列形式和移动方式。常用的电阻率装置类型主要有二极装置、三极装置、联合剖面装置、对称四极装置以及中间梯度装置等。这些装置都是长期电法勘探实践中形成的，地下目标体对电场的影响一般可以通过这些装置测得的反映地面电场变化的视电阻率建立与地下目标体简单直观的对应关系。1.2.1.1 剖面法常用装置类型及特点(1)二极装置(AM)如图1.2.1 a所示，这种装置的特点是供电电极B和测量电极N均置于“无穷远”处接地。这里所指的“无穷远”具有相对概念：若B极在M点产生的电位或A极在N点所产生的电位相对于A极在M点所产生的电位可忽略不计时，便可认为B极或N极位于“无穷远”。因此，二极装置实际上是一种测量电位的装置。ρs表示式为电法勘探其中装置系数KAM=2πAM二极装置通常取AM中点作为记录点，电极距L=AM。图1.2.1 电阻率剖面法常用装置a—二极装置；b—三极装置；c—联合剖面装置；d—对称四极装置；e—偶极装置；f—中间梯度法装置(2)三极装置(AMN、MNB)如图1.2.1 b所示，当只将供电电极B置于“无穷远”，而将AMN排列沿测线。
高密度电阻率法的观测系统 高密度电阻率法在一条观测剖面上，通常要打上数十根乃至上百根电极（一个排列常用60 根），且多为等间距布设。所谓观测系统是指在一个排列上进行逐点观测时，供电和测量电极采用何种排列方式。目前常用的有四电极排列的“三电位系统”、三电极排列的“双边三极系统”以及二极采集系统等。（一）三电位观测系统（王兴泰等，1996）如图2？1？69所示，当相隔距离为a（a=nx，x为点距，n=1，2，3…）的四个电极，只须改变导线的连接方式，在同一测点上便可获得三种装置（α、β、γ）的视电阻率值，故称三电位系统。其中α即温纳装置，β即偶极装置，γ则称双二极装置。三种装置的视电阻率及其相互关系表达式为地电场与电法勘探图2？1？70给出了一个较复杂地电断面上的数值模拟结果。由图可见，三种装置的视电阻率断面等值分布各异，但在当前所论地电条件下，温纳装置的和偶极装置的对低阻凹陷中高阻体的反映较好，而双二极装置的则无明显反映。因此，利用三电位观测系统获得的三种视电阻率资料，可根据它们的不同特点，用来解决不同的地质问题。地电场与电法勘探（二）双边三极观测系统如图2？1？71所示，该系统是当供电电极A固定在某测点之后，在其两边各测点上沿相反。
点源二维有限元法的应用 与赫姆霍兹方程对应的二维有限元法在电法勘探中有较广的使用范围，有重要的意义。对电阻率法，用点源二维有限元方法对不同的情况进行了试算和应用，取得了较好的效果。9.6.1 理论对比图9.19中示出了二层介质时偶极测深装置有限元法计算的视电阻率ρs曲线与理论曲线的对比，图中实线为理论曲线，黑点为计算结果，地电断面和装置均附在图中。由图可见，计算值与理论值符合很好，计算误差在1%以内。图9.19 二层ρs偶极测深曲线图9.20示出了对两种不同电阻率介质的垂直接触带上偶极测深视电阻率ρs曲线的计算结果，与理论曲线对比，计算误差在2%以内。图中实线为理论曲线，黑点为计算结果。图9.20 垂直接触带ρs偶极测深曲线9.6.2 模型试算结果为检验前述算法，对大地水平，即在没有地形影响的情况下，设置了以下几种模型（图9.21、图9.22、图9.23、图9.24），每个模型的参数标注在模型下，采用对称四极测深和温纳装置进行了试算。其中对以上设计的前三种模型都采用对称四极斯伦贝尔装置，其最大电极距为25m，最小电极距为1m。后一种模型采用温纳装置，最大电极距为24m，最小电极距为1.5m。试算的结果如图所示。模型1：设计了三层，第一层和第三层的电阻率都是100Ω。
数据剖面绘图方法 要绘制由2-D高密度电法勘探获得的数据，通常采用拟断面等值线方法，在这种情况下，数据点水平方向上的坐标为排列上观测电极对的中点，绘图点的垂直坐标位置与两分离电极成比例。对于用偶极-偶极（dipole-dipole）装置进行电阻率或IP勘探，一种常用的方法是绘图点位于C1-C2和P1-P2电极对的中点开始的两条测线交点沿水平方向呈45°角度。强调这些是非常重要的，它仅仅是一条绘图规则，并不暗指探测深度由两条呈45°角的测线交点来确定（可以确定，一定不暗示电流或等电位线与地表呈45°角度），但是，目前这个问题仍然普遍存在误导。另一种方法是绘图点的垂直位置为探测介质的埋深（Edwards，1977）或者为电极排列的拟深度，该拟深度值根据均匀半空间的灵敏度值或弗雷谢（Frechet）导数获得，该方法似乎存在数学依据，绘图方法将在后面章节详细讲解，通过视电阻率的等值线获得拟断面是一种能方便显示数据的方法和手段。拟断面给出了一张非常近似于真实地下电阻率的分布图，但是，拟断面给出的是一张歪曲的地下电性分布图，因为等值线形状取决于所使用的排列装置类型和真实的地下电阻率值（图3.7）。目前，拟断面是一种绘制视电阻率值非常有用的手段，同时，也是进一步。
-D电阻率法勘探的局限 电阻率法勘探起源于20世纪20年代斯伦贝格（Schlumberger）兄弟的研究和开展的工作，大约60年后，定量解释、传统的电测深法（Koefoed，1979）才得以广泛应用，此时，电极排列的中点仍然是固定的，但是，随着电极距的增加，可获得地下更为丰富的信息，这就是1-D电法勘探。1-D电阻率法勘探包括两方面内容：电阻率剖面法和电阻率测深法。图1.9 一个电阻率剖面法探测例子（1）电阻率剖面法电阻率剖面法就是供电电极和测量电极保持一定距离，沿着测线方向逐点进行观测，获得视电阻率值的变化规律，以此反映一定深度范围内地层的电性沿横向变化情况，但该方法不能获得电性垂向变化情况。图1.9是一个电阻率剖面法探测例子，从探测结果来看，没有深度信息，仅有横向上地质体的电性变化信息。（2）电阻率测深法电阻率测深法可得到某一点处垂直方向由浅到深地质情况的视电阻率变化情况。该方法是在地面上以测点为中心，由近到远逐渐增加观测装置距离进行测量，根据视电阻率随极距的变化可划分出不同的电性层，了解其垂向分布情况，同时计算其埋深及厚度。它是在地面的一个测深点上（即P1P2极的中点），通过逐次加大供电电极C1C2极距的大小，测量同一点的、不同C1C2极距的视。
早先的高密度电阻率法采集系统采用集中式电极转换方式。如图1.4.1所示。现场测量时，用多心电缆将各个电极连接到程控式电极转换箱上。电极转换箱是一种由微片机控制的电极自动转换装置，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。电极转换箱开关由电测仪控制，被测电信号由电极经电极转换箱送入电测仪，并将测量结果依次存入存储器。新一代高密度电法仪多采用分布式设计(图1.4.2)。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。分布式智能电极转换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，并可实现滚动测量和多道、长剖面的连续测量。进入21世纪后，有的高密度电法仪还可以做激化极化测量，这需要我们在测点上同时打入用于供电的铜电极和埋设用于测量的不极化电极(图1.4.3)。至此，高密度电法不仅包括高密度电阻率法，还包括高密度激化极化法。图1.4.1 高密度电阻率法采集系统结构示意图(集中式)图1.4.2 高密度电阻率法测量系统结构示意图(分布式)图1.4.3 高密度激化极化法结构示意图(分布式)1.4.2.1 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。
常用电阻率法 为了取2113得良好地质效果，在电阻率法勘探中，常需5261根据不同地质任务和4102不同地电条件1653，采用不同的装置类型。所谓装置类型是指一定的电极排列形式。但由于电极移动方式的不同，在电阻率法中又有电阻率剖面法和电阻率测深法之分。（一）电阻率剖面法（简称电剖面法）在电剖面法中，目前我国常用的装置类型有如图2-1-2所示的几种。由图可见，无论哪种装置类型，其共同特点是：用供电电极（A、B）向地下供电，同时在测量电极（M、N）间观测电位差（ΔUMN），并算出视电阻率（ρs），各电极沿选定的测线同时（或仅测量电极）逐点向前移动和观测。电剖面法主要用来探查地下一定深度范围内的横向电性变化，以此解决多种地质问题。图2-1-2 几种常用电阻率剖面法的装置类型示意图1.二极装置（AM）如图2-1-2（a）所示，这种装置的特点是，供电电极B和测量电极N均置于“无穷远”处接地。这里所指的“无穷远”具有相对概念，如对B极而言，若相对A极在M极产生的电位小到实际上可以忽略时，便可视B极为无穷远，对N极而言，若A极在N极产生的电位相对M极很小以至可以忽略时，便认为N极位于无穷远，并取那里的电位为零。因此，二极装置实际是一种测量电位的装置。二极。
