地球物理勘探方法：充电法中国矿大课件.ppt

刘志新 中国矿业大学资源学院 二零零九年三月 * 充电法 充 电 法 充电法：是以岩石电阻率为基础的一种直流电法勘探，根据充 电体与围岩电性差异，向充电矿体充电，使充电体变 为一等位体或似等位体，研究充电体和其周围电场分 布特征，从而解决充电体的形状、大小和产状等地质 问题； 一、充电法原理和工作条件 1、充电法的基本理论 一、充电法原理和工作条件 1、充电法的基本理论 充电法最初主要用于良导金属矿的勘探，查明矿体的产状、分布及其与相邻矿体的连接情况等。此后，充电法在水文、工程地质调查中被用来测定地下水流速、流向，追索岩溶发育区的地下暗河等。 一、充电法原理和工作条件 充电法工作原理图 1、充电法的基本理论 充电法是在被勘探的矿体上或其它良导电性地质体的天然或人工露头接上供电电极（A）进行充电（用直流电源，也可用交流电源），另一供电电极(B)置于远离充电体的地方。供电时充电体为一等位体或似等位体，电流由充电体流入围岩，形成稳定电流场，该电场的分布特征与充电体的形态、大小和产状等因素有关。在地面、钻井或坑道中对其电场的空间分布进行观测和研究，以了解矿体或其它良导体的赋存情况，获得所需要的地质资料。 一、充电法原理和工作条件 1、充电法的基本理论 一、充电法原理和应用条件 2、充电法的应用条件 矿体具有良好的电导率，且其电导率比围岩大100倍以上 矿体埋藏较浅，沿走向有适当的长度（为矿体顶部埋深 的三倍以上）； 矿体和围岩电阻率较稳定，无复杂变化； 地形起伏和表土不均匀影响较小，无工业用电干扰； 接地条件较好，极化稳定。 一、充电法原理和应用条件 3、充电法主要解决的地质问题 确定已揭露（或出露）矿体隐伏部分的形状、 产状、规模、平面分布位置及深度； 确定已知相邻矿体之间的连接关系； 在已知矿体附近找盲矿体； 利用单测井测定地下水的流向和流速； 研究滑坡及追踪地下金属管、线等。 二、充电法野外工作方法 充电法的供电电极可以采用铁或铝合金电极，充电电极A可用单电极或电极组，无穷远地面供电电极B最好采用电极组，以减小接地电阻，保证足够的供电电流。B极和A极的距离为测区对角线长度的2倍以上，保证B极对测区的影响可视为零。如果采用追索等位线法工作时，B极应为充电点致边缘测点距离的10倍以上，最好垂直于岩层走向铺放。测量电极应使用紫铜电极棒。 二、充电法野外工作方法 电位法 梯度法 直接追索等位线法 二、充电法野外工作方法 1、电位法 直接观测测线上各测点与远离测区的一相对电位零点之间的电位差，然后根据各测点相对于电位零点的电位值绘制剖面电位曲线和平面等位线图。 无穷远测量电极N应安置在与供电电极B相反的方向上，作为电位零值点。另一测量电极M则沿测线逐点移动，观测其相对于N极的电位差，作为M极所在测点的电位值U。同时观测供电（充电）电流强度I，计算归一化电位值。 电位法的优点是较直观的反映电场特征，受围岩和表土电阻率不均匀的影响较小。 二、充电法野外工作方法 2、梯度法 用某一固定MN极距，逐点观测各测线测点上的电位差，即观测沿测线的电位梯度值，故称为梯度法。一般MN极距与点距相等。为了消除由于供电电流变化和MN极距大小的变化对结果的影响，梯度值应采用 表示。 梯度法优点在于分辨能力较强，可以通过梯度曲线详细的研究矿体的形状、产状和埋深。但它受围岩和表土电阻率不均匀的影响较大。 二、充电法野外工作方法 3、直接追索等位线法 这种方法是通过供电电极A并垂直于矿体可能走向布置一条基线，在基线上测出电位按一定等差值分布的基点，然后将N打在基点上，用M极在N极外一定距离处探寻电位与N极相等的点，再移动M极，寻找与N极处电位相等的下一点，如此追踪下去，直到与原来的基点闭合，得出一条等位线来。从不同基点出发，可得到相应数目的等电位线，测量结果以等位线平面图表示。 二、充电法野外工作方法 3、直接追索等位线法 直接追索等位线法示意图 三、充电法资料定性分析方法 充电法成果的定性推断解释，是根据对充电体周围电场的分布规律的研究，得出有关矿体的位置、形状、产状等资料。一般充电体周围的电场有以下几个主要特征： 三、充电法资料定性分析方法 当充电体是良导体时，电流流经充电体各部分将不产生明显 的电位降。因此可认为导体各处电位相等，即和充电点A处 的电位相等。在围岩中