电法勘探第二章地电场概述.pptx

严家斌 地球科学与信息物理学院物探所 CSPYRY@CSU.EDU.CN 地学楼215#;第二章 电阻率法基本理论P60; 各种岩、矿石均有不同程度的导电性能，若将直流电源的两端通过电极与大地相连，地下便建立起稳定的电流场，分布特征决定于地下具有不同电阻率的岩、矿石（体）的赋存状态，从各种不同的角度去观测电场的分布特性并了解地下介质的情况，为电阻率的基本任务，也是本章要分析讨论的内容。;第一节 地中稳定的电流场;(一)库仑定律;静电场的旋度:在电场中实验电荷沿闭合回线所做的功;;（2）电荷守恒数学表示;（1）欧姆定律: 导电物质内的自由电荷作定向运动，形成的自由电流密度，称为传导电流密度;（2）地中稳定电流场的边界条件;第二节 均匀介质中的点电源电流场;（2）一个点电流源的地中电流场;（3）点电流源在地面;问题: 在电导率分别为 的两均匀导电物质各组成一个均匀半空间,其分界面为平面,在导电介质中距离分界面h处有一个电流源,电流强度为I.求任意点的电位. ;; 由于在同一水平面场对称所以应用柱坐标求解(分离变量法),1区z=h电位不等于零,因此电位表达式可以表示为: ;;边界条件(3): ;边界条件(4): ;;;;;;（4）点电流源在地 下;电位曲线半极值点与拐点：;（5）地面两个异性点电流的地中电流场;注意此时的L是有方向的所以应有负号;电流密度随L的变化特征;深入度H的增加，电流密度迅速减小，当H=3AB/2时，jh=0.032j0。;（6）偶极电流源的地中电流场;;（7）偶极源在地下的地中电流场P56;电场强度曲线不对称，在偶极子的左上方电流集中，出现主极值，在右侧零值点两侧有二个次极值点，它们与电流回流到地表的两个集流区对应。;（7）水平偶极源在地下的地中电流场;（8）垂直偶极源在地下的地中电流场;第三节 均匀大地电阻率的测定P66;第四节 视电阻率的基本概念及 常用电阻率法P136;高阻体具有排斥电流的能力，电阻率越高，排斥能力超强。当ρ2→∞时，j2=0，即绝缘体将电流全部排斥到周围介质中。 低阻体具有吸引电流的能力，电阻率越低，吸引能力越强；当ρ3=0时，j1=0，即良导体将电流吸引到地下??? 电流从A极经过避开高阻岩体和通过低阻岩体到达B极，每条电流线的路径都按所受阻力最小运行，服从最小能量原理。 ;（2）视电阻率概念;当MN很小时，MN范围内的电场可近似为不变，那么上式可写为：;可以得到视电阻率公式的微分形式;（3）常用的电阻率法;第五节 电阻率模拟方法简介P116;第一章与第二章学习重点 岩、矿石电阻率的分布特征 影响岩、矿石电阻率的主要因素 地中稳定电流场的基本性质与边界条件 均匀介质中点电源电流场（点源，多个源场的叠加原理源在地表） 均匀大地电阻率的测定 视电阻率的概念及其微分表达式的推导、及相应的视电阻率曲线的变化规律的分析方法 常用的电阻率法