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中间梯度电剖面法试验过程 中间梯度法

2021-04-08知识10

首先介绍中间梯度法。中间梯度法(以下简称为中梯法)是电阻率剖面法中一种常用的重要方法。由于中梯法两个供电电极A、B相距很远、固定不动,而观测是在其中间1/3地段进行,在地下岩石为均匀各向同性的情况下,该地段电场可近似地看作均匀电场。因而,计算中梯法的视电阻率异常,可归结为研究均匀电流场中赋存有电性不均体时所产生的视电阻率异常。给定地电断面,求解视电阻率的理论值或理论曲线就是电法勘探中的正演问题。只有认识了大量不同条件下的正演结果,才能掌握不同变种方法解决地质问题的能力和特点。由于只有某些理想形体具有解析解,因此我们首先讨论几种典型地电断面上的视电阻率异常特征。1.2.2.1 球体上视电阻率异常自然界中存在的近等轴状地质体(如囊状矿体、地下溶洞等),可近似地看作为球体。研究球体的视电阻率异常,不仅有实质的地质意义,而且有助于对电场空间分布规律的认识。(1)视电阻率表达式图1.2.2 均匀电流场中的球体如图1.2.2所示,设在均匀各向同性、电阻率为ρ1无限岩石中,有一电阻率为ρ2、半径为r0的球形矿体,均匀电流场的电流密度为j0。有球体存在时,球内和球外电位均由两部分电位叠加而成,即电法勘探式中:U0为均匀电流场。

4.2.1 中间梯度法中间梯度法(以下简称中梯法)是电阻率剖面法中一种常用的重要方法。由于中梯法的供电电极距拉开且固定不动,而观测是在其中三分之一地段进行。故该方法观测的视电阻率异常,可用均匀电流场中有导电性不均匀体存在时的异常理论进行研究。4.2.1.1 球体上的视电阻率异常自然界中存在的近等轴状地质体(如囊状矿体,地下溶洞等),可近似看为球体。研究球体上的视电阻率异常,不仅有实际地质意义,而且有助于电场空间分布规律的认识。(1)均匀电流场中球体的一次场1)无限介质情况。设在均匀各向同性无限导电岩石中,有一半径为r0的球形矿体;围岩电阻率为ρ1;球体电阻率为ρ2;均匀电流场的电流密度为j0,见图4-12。有球体存在时,球内、球外电位乃由两部分电位(正常电位和异常电位)叠加而成。为了与后面要讨论的激发极化法的总场电位以及二次场电位相区别,这里将叠加以后的电位称为一次场电位,而将异常部分称为一次场异常电位,并表示为图4-12 均匀电流场中的导电球体勘查技术工程学式中:U0 为均匀电流场(正常场或初始场)的电位;为球内一次场的异常电位;为球外一次场的异常电位。如图4-12所示,选取球极坐标系,取原点于球心,使极。

(一)装置特点及视电阻率野外计算公式1.装置特点图1-27 中间梯度法装置示意图中间梯度法的装置特点如图1-27所示,这种装置的供电极距AB很大,通常选取为覆盖层厚度的7~8倍。测量极距MN相对于AB小得多,一般选用MN=(1/30~1/50)AB,工作中保持A和B固定不动,M和N在A、B间的中部约(1/2~1/3)AB的范围内同时移动,逐点进行测量,测点为MN的中点。中间梯度法的电场属于两个异性点电流源的电场,在AB中部(1/2~1/3)AB的范围内电场强度,即电位的梯度变化很小,电流基本与地表平行,呈平行的均匀场特点。这也就是中间梯度法名称的由来。均匀电场不仅在A、B连线的中部是如此,在A、B连线两侧AB/6范围内的测线中部也近似如此。所以,中间梯度法不仅可以在A、B两极所在的测线上移动M、N进行测量,而且在A、B固定的情况下,还可以在AB两侧AB/6范围内的测线上进行测量。这种“一线布极,多线测量”的方式,比其他电剖面方法(特别是联合剖面法)生产效率要高得多。2.视电阻率的野外计算公式中间梯度法的视电阻率按下式计算:电法勘探技术式中装置系数K为电法勘探技术在旁侧线上,其装置系数的一般表示式为电法勘探技术式中:x为MN中点的横坐标位置;y为纵坐标;坐标原点取在AB。

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