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地电习题 一、绪论和岩石物性 地电勘探用到的物性参数有哪些？ 电法勘探用到的物性参数有：电阻率ρ、磁导率μ、极化率η以及介电常数ε。 3. 简述影响岩、矿石电阻率的主要因素及岩、矿石电阻值变化的一般规律。 （1）矿物成分和结构：岩、矿石的电阻率决定于胶结物、矿物颗粒的电阻率、形状和相对含量。当良导电矿物彼此连接较好时，对岩、矿石电阻率有较大影响；而当连接较差时，对岩、矿石电阻率影响很小。同时，层状岩石的电阻率常具有各向异性。 （2）含水饱和度：沉积岩中常具有一定的空隙度，其中充填有一定的空隙水，由阿尔奇公式可知（其中为地层水电阻率，为空隙度，为含水饱和度，为经验常数），含水量大的岩石电阻率较低，而含水量小的岩石电阻率较高。 （3）温度：岩石中的空隙水对温度很敏感，会改变其溶解盐类的能力。一般地，温度升高，岩石电阻率会降低；零下时，由于水的冻结，电阻率会迅速增大。 （4）压力：压力不超过破裂强度时，电阻率会随压力增大而增大，因为压实作用挤出了其中的流体；超过破裂强度后，电阻率由于流体进入而迅速降低。 4. 含水岩石的阿尔奇公式 改变岩样空隙中水的电阻率 ……得到岩样的电阻率 有 阿尔奇公式： a为岩性系数，取0.5~1.5 m为胶结系数，取1.5~3，一般取2 为孔隙度 5. 壳内高导层的成因及意义 成因：岩石（矿物）的脱水和部分熔融是有关壳内高导层成因的两种最广泛的假说, 并都有相应的直接或间接的一些实验依据，此外还有壳内高导层碳膜成因说以及构造活动性对其的影响。（脱水反应举例：白云母 + 石英-----钾长石+铝硅酸岩+水；绿帘石 + 石英-----钙长石+钙铝榴石+水；绿泥石+钾+铝----黑云母+附加物+水）A.水分离出来之后使得岩石的含水量增加，而一般含水量大的岩石电阻率较低；B.壳内温度大于500摄氏度，而一般来说温度高电阻率低；C.由于上地壳中的有机成因碳被携带到中下地壳或富含二氧化碳的流体通过还原反应生成游离碳，碳作为高导物质引起岩石的电阻率降低；D. 壳内高导层富含高温高压连通流体，推测对应地壳深部的韧性剪切带，其对应的下地壳岩石含有部分熔融岩体和高温流体，在拉张或挤压力的作用下，容易发生塑性变形。 意义：在上地幔和地壳内存在高导层，它们多出现在构造活动地区，在这些不稳定的地区，多出现有地震和火山活动，地表具有较高的热流值，可能是地下物质部分熔融的结果。中国大陆百分之八十以上强震的震源深度在此结低波速、低阻（高导）的结构层范围内, 一些地球科学家曾将此孕育与频发强震的地壳层称为“多震层”或“易震层”，以唐山地震为例，深部流体在地震的孕育和发生中起了重要作用。 二、直流电阻率法 1. 当地表水平、地下为均匀各向同性岩石时，通过地面上电流强度为I的A(+I)，B(-I)两电极在地下建立稳定电流场。试解答如下问题： （1）求A、B连线中垂线上h处电流密度jh 的表达式; （2）确定使jh为最大时，供电电极距AB与h的关系式。 （3）电测深方法其测深的物理基础，影响电法勘探深度的因素是什么？ 解：电流源时任意一点的电位电为： X分量为： 密度X分量为： 电流源电流密度为： ：一阶导数为 解得时，取到最大值，此时 解：：通过测量地表电场的分布来获取地下矿体存在分布情况。因素主要有I大小以及电极距AB的大小。 ：第三问关于测深物理基础的问题课件以及书本上都没有找到翻阅了其他资料上，希望能够有可能的话进行下修改。实际介质并非各向同性，四极法测量得到的电阻率并非某岩石的真实电阻率，而是多种介质的综合反映，称之为视电阻率。 视电阻率的影响因素地下不均匀的分布状态、各个不均匀体的真电阻率、电极的位置和排列方式、地形。 对称电四极装置(AMNB,)的视电阻率： 其中 当 时，表达式为 此时 式中 4. 导出视电阻率微分表达式，应用并定性绘图。 当介质均匀时 5．试述电阻率法的物理实质，举例说明电阻率为什么能揭示地下电性不均匀体的存在和分布？ 解法一：物理实质：不同岩石有着不同的电学性质和导电性能，也就有着不同的电阻率。因此在通入电流的情况下，不同性质的不均匀体有不一样的反应。如下图所示，图中电流线在2,3两个不均匀体处发生了偏折，而根据物理知识，我们可以知道，高阻体排斥电流线，低阻体吸引电流线，因此可以判断出地下的不均匀体分布情况。 解法二： 电阻率法的物理实质：视电阻率的变化是与不均匀体的存在密切联系的，通过观测和研 究视电阻率的变化，来了解不均匀体存在的情况。 不同岩石和矿物有着不同程度的导电性能，因此有着不同的电