电法部分复习题及答案.doc

考试复习题： 电法勘探 电法勘探的定义？ 电法勘探是以岩、矿石之间电学性质的差异为基础，通过观测和研究与这些差异有关的电场或电磁场在空间或时间上的分布特点和变化规律，来查明地下地质构造和寻找地下电性不均匀体(岩溶、风化层、滑坡体等)的一类勘查地球物理方法。 电法勘探的分类？ 就场本身的性质而言，可分为两大类，即传导类电法和感应类电法。传导类电法以各种直流电法为主，有电阻率法、充电法、自然电场法和激发极化法等。感应类电法则可分为电磁剖面法和电磁测深法。按工作场地的不同，又可分为航空电法、地面电法、海洋电法和地下电法等，它们在方法技术上各有不同的特点。 一、电阻率法的基础知识 1、影响岩土介质电阻率的因素有哪些？怎样影响？ 自然状态下，岩土介质的电阻率除与介质组分有关外，还与岩石的结构、构造、孔隙度、湿度、矿化度及温度等因素有关。 介质组分：一般来说，当岩石中良导性矿物的体积含量高时，其电阻率通常较低。相反，当造岩矿物含量高时，岩石电阻率亦很高。 结构和构造：在导电金属矿物含量相同的条件下，岩石的结构起着重要的作用。浸染状结构岩石中良导性矿物被不导电矿物包围，其电阻率要比良导性矿物彼此相连的细脉状结构岩石为高。如对含针、片状矿物，沿层理方向（纵向）电阻率小于垂直层理方向（横向）电阻率，两个方向间存在各向异性。 湿度：湿度对岩石的电阻率有很大的影响，这是因为水的电阻率较小，含水岩石的电阻率远比干燥的岩石低。 矿化度：矿化度越高，电阻率越低。 温度：温度的变化直接影响着岩石的电阻率。这是因为，温度升高时，一方面岩石中水溶液的粘滞性减小，使溶液中离子的迁移率增大。另一方面，又使溶液的溶解度增加，矿化度提高，所以岩石的电阻率通常随温度的升高而下降。 2、纵向电导和横向电阻的含义及其公式表述形式？ 为了研究层状介质的导电特性，我们在层状介质中取底面积为l、厚度为的六面岩柱体。 水平均匀层状介质模型 当电流垂直于柱体底面流过时，所测得的电阻称为横向电阻，用符号表示。显然，第i层的横向电阻等于该电性层的厚度与电阻率的乘积，即： 当六面岩柱体由厚度和电性不同的个岩层组成时，按串联电路原理，其总横向电阻为： 电流平行于岩柱体底面流过时所测得的电导．称为纵向电导，用符号表示，单位为西门子。显然，第i层的纵向电导等于该电性层厚度与电阻率的比值，即： 若六面岩柱体由个厚度和电性不同的岩层组成时，其总纵向电导为： 3、稳定电流场的边界条件？ （1）、电位连续有限条件： 除场源点外，电位处处连续，处处有限： 在接近点电流源的点上： 在距场源无限远的点上： （2）、地面上（场源点除外）电流密度法向分量为零条件 （3）、介质分界面上的连续条件： 电位连续： 电流密度的法向分量连续： 切向分量不连续： 电场强度的切向分量连续： 法向分量不连续： 一个点电流源的电场具有什么特征？电流密度、电场、电位的表述式？ 如图所示，一个点电流源在地下均匀各向同性半空间中的等电位面为一系列以它为中心的同心半球面。在点源附近电位衰减很快，随远离点源衰减变慢。电场的衰减比电位快，其正、负由电流线方向与轴正向相同或相反而定。电流线是以点电流源A为中心向周围呈辐射状分布。电流密度j的方向与矢径r的方向一致，处处与等电位面正交。电位、电流密度和电场强度均与供电电流强度I成正比，而电位与r成反比，电流密度和电场强度与r的平方成反比。 均匀各向同性全空间， 在距A极距离r的观测点M点处： 均匀各向同性半空间， 在距A极距离r的观测点M点处： 5、请说明电阻率是怎样测定的？ 上式即为利用四极装置测定电阻率的基本公式，即两个供电电极之间测量一下电流，两个测量电极之间测量一下电位差，根据四个电极之间的相对位置测量装置系数(或排列系数)，代入上式求取即可。 6、说明视电阻率和真电阻率的区别？ 真电阻率：电阻率是用来表征岩矿石电性好坏的参数。由材料性质决定。在数值上等于电流垂直流过单位横截面积条件下，单位长度导体的电阻。用符号表示。电阻率越低，导电性越好；电阻率越高，导电性越差。 视电阻率：在理想情况（地面为无限大的水平面，地下充满了均匀各向同性的导电介质）下，利用电阻率的测量公式测得的是大地的真电阻率。然而实际情况是地形地质情况复杂，地形往往起伏不平，地下介质也不均匀，各种岩石相互重叠，断层裂隙纵横交错，或有良导矿体、溶洞等等，电阻率往往不均匀。此时利用电阻率的测量公式计算得到的电阻率称为视电阻率，它不是某一岩层的真电阻率，而是该电场分布范围内，地下各种电性不均匀体和地形起伏的一种综合反映，以表示。视电阻率虽然不是岩石的真电阻率，但可以根据所测视电阻率的变化特点和规律去发现和探查地下的电性不均匀体，达到找矿和解决其它地质问题的目的