物探电阻率法的基础知识.ppt

（４）介质的电阻率电流线等电位面第31页，共68页，星期日，2025年，2月5日式中Ｋ３称为Ａ·Ｍ·Ｎ三极装置系数ＢＡＭＮAV第32页，共68页，星期日，2025年，2月5日２.两个点电源场(1)任一点Ｍ、N处的电位M、N间的电位差：第33页，共68页，星期日，2025年，2月5日(2)任一点Ｍ处的电场强度(3)电位、电场强度分布特征第34页，共68页，星期日，2025年，2月5日(4)电阻率ρ若A-M-O-N-B以O点对称，则：第35页，共68页，星期日，2025年，2月5日三、大地电阻率的测定第36页，共68页，星期日，2025年，2月5日第37页，共68页，星期日，2025年，2月5日§5-３电阻率法的物理实质第38页，共68页，星期日，2025年，2月5日大地电阻率是在介质均匀、地形水平条件下推导出的，实际地质条件复杂多变，电场非均匀且地形不一定水平，若此时测得电阻率是地下电场有效作用范围内各种岩（土）层电阻率的综合影响，称为视电阻率。一、视电阻率第39页，共68页，星期日，2025年，2月5日视电阻率影响因素a.与装置类型和极距（系数K）有关；b.与测点位置有关；c.与电场有效作用范围内各种电性非均匀体的空间结构分布有关；d.与地下各种地质体自身电阻率相对大小有关。第40页，共68页，星期日，2025年，2月5日非均匀介质中视电阻率的讨论：当MN＜＜AB时，MN之间的电场可认为是均匀的假如介质为均匀时，上式可变为：第41页，共68页，星期日，2025年，2月5日即：将此式代入视电阻率公式:此为视电阻率与电流密度的关系式，或称ρs的微分表达式。其物理意义为视电阻率与测量电极M·N间介质的真电阻率成正比，比例系数：jMN/j0得：第42页，共68页，星期日，2025年，2月5日在实际工作中，当表土相对均匀时，水平移动M·N电极，ρMN的变化是有限的，因此，多数情况下ρs主要取决于jMN的变化。记住这一点对于理解电阻率法的实质和定性解释电探资料是非常重要的。ρ1ρ2AMONB如右图：低阻体吸引电流，高阻体排斥电流。若ρ2＞ρ1，则电流将在ρ1层中分配的比例增加，从而使地表jMN增加，使jMN/j0＞1，所以ρs升高。反之相反，所以ρs的变化可反映地下地质条件的变化。第43页，共68页，星期日，2025年，2月5日二、积累电荷在非均匀介质中，存在着电荷的体分布，这种电荷称为积累电荷电阻率法之所以能找出地下不均匀体，主要是因为：当地下有不均匀体存在时的稳定电流场其电场是由供电电极形成的正常场和不均匀体界面上积累面电荷而产生的异常场叠加的结果。第44页，共68页，星期日，2025年，2月5日面电荷积累过程假设分界面两侧岩层电阻率分别为：ρ1、ρ2，ρ1＜ρ2，点电源在ρ1中ρ2ρ1·A+1.刚供电瞬间（t→0）分界面两侧无限接近的两个点，受同一电场强度E作用，即：ρ1＜ρ2E1nE2nj1nj2n为正常场此时→第45页，共68页，星期日，2025年，2月5日上述情况说明：由于界面两边的电阻率不等，通电瞬间的电场法向分量的相等造成的结果是界面两边的电流密度不等，即ρ1中流向界面的电荷量要比ρ2中流出的电荷量多，多的部分就积累在界面上（正电荷）。为非稳定电流场++++++++第46页，共68页，星期日，2025年，2月5日++++++++△En△EnE1nE2n△j1n△j2nj1nj2n2.有正电荷积累后积累的正电荷要产生新的附加电场△En，方向是从界面指向两侧；同时附加电场又可产生附加电流密度，方向也是指向两侧。此时，界面两侧的总电场和电流密度：第47页，共68页，星期日，2025年，2月5日3.形成稳定电流场形成附加电场后，若j1n总仍大于j2n总时，继续重复上述过程，最终要达到j1n总=j2n总，即所谓的动平衡。此时电流场为稳定电流场。上述的三步平衡过程是在通电的瞬间内完成的积累面电荷的符号：电流由低阻流入高阻是为正，反之为负第48页，共68页，星期日，2025年，2月5日三、稳定电流场的边界条件稳定电流场形成后，其边界条件就是界面处的电场分布特征。1.电位U1=U2