电阻率法

电阻率法按电极排列方式和工作方法可分为电阻率测深法(简称电测深法)和电阻率剖面法(简称电剖面法)。常用电极排列方式如图2所示。

(1)电测深法是固定测量电极距，由小到大改变供电电极距，用以研究测点下和测区下不同导电性地质体从浅到深的垂向分布情况。电测深法按电极排列方式不同，又分为对称四极测深、偶极测深、三极测深、环形测深、五极纵轴测深等方法。电测深法一般用于岩层倾角比较平缓的地区，了解从浅到深的岩层和构造情况，并对有电阻率差异的层位进行深度和厚度解释。其最大勘探深度可达数公里。

(2) 电剖面法是使供电电极和测量电极的电极距都固定不变，整个装置沿测线朝一个方向移动，在不同测点上进行观测。它是在大体同一勘探深度情况下，了解沿测线的岩层、构造情况，解决有关地质问题。按照电极排列方式不同，电剖面法又可分为： 对称四极剖面、复合剖面、联合剖面、偶极剖面、中间梯度剖面等方法。电剖面法主要用于岩层倾角较大的地区，岩层倾角越大，使用越有利。岩层倾角很小时，不宜使用电剖面法。 2100433B

电流垂直通过单位截面积、单位长度岩石时所受阻力的大小，表示岩石导电能力的参数，以ρ表示，单位为Ωm。影响岩石电阻率的因素很多，其内部因素包括岩石的矿物组分、颗粒形状、结构、胶结物以及岩石的孔隙度、裂隙度及含水情况等;外部因素包括岩石的温度和所承受压力以及观测时的供电频率等，当外部条件差异不大时，内部因素起主要作用。

岩石可分为电子导体和离子导体两类。①电子导体类的岩石。其电阻率主要决定于岩石的矿物组分、颗粒形状、排列形式及裂隙发育程度。岩石中良导电矿物含量越多，岩石电阻率越接近良导电矿物的电阻率。特别是良导电矿物在岩石中互相连通时，即使含量不多，岩石电阻率也接近良导电矿物的电阻率。相反，良导电矿物含量虽然较多，但被不良导电矿物包围隔绝，则岩石的电阻率将主要决定于不良导电矿物的电阻率。某些地区的烟煤中含有大量黄铁矿结核，虽然黄铁矿电阻率很低，但是由于它们呈孤立的包裹体形式赋存，并未使烟煤的电阻率显著降低。火成岩及其变质岩都是电子导体类岩石。电子导体类岩石中的裂隙常常被地下水、泥质充填物等良导电物质充填，使岩石电阻率降低。②离子导体类岩石。主要由岩石中所含水溶液内的带电荷离子传导电流，大部分沉积岩都属于此类，其电阻率主要决定于岩石的孔隙度、裂隙度及孔隙、裂隙中含水的多少和水的含盐度(即矿化度)，而与组成岩石的矿物种类关系不大。孔隙、裂隙度越大，喀斯特越发育，含水量越多，水的矿化度越高，则岩石的电阻率越低;反之则电阻率越高。这是用电阻率法区分不同沉积岩，寻找沉积矿产和地下水，研究喀斯特发育情况和寻找固结岩层中裂隙带或断裂带的物质基础。

岩石的电阻率还随地温的增高和所承受压力的增大而降低。1996年，这两种因素在实际工作中较少考虑。由于岩石成分和结构的不均一性，特别是砂岩、泥岩、板岩、片岩以及煤等成层状的岩石和沉积矿产，在沿岩层走向、倾向和垂向测得的电阻率值一般都不相同，这种性质称为岩石电阻率的各向异性 (或称非各向同性)。这种特性在实际工作中对电法资料的地质解释影响较大。

岩石电阻率一般以火成岩最高，沉积岩相对较低(石灰岩、白云岩较高)，变质岩的电阻率介于两者之间，并与变质前原来岩石的电阻率大小有密切关系。煤及煤系常见岩石的电阻率值大体如下页表所示。

电阻率法观测到的实际不是单个岩层的真电阻率，而是在地下一定空间范围内多种具不同导电性的岩层电阻率的综合值称为视电阻率ρs，其单位为Ωm。

电阻率法工作原理如图1所示，在地面打入两个或两组铁质的供电电极A、B，用干电池或蓄电池作供电电源向地下供电，在地下建立稳定电流场，用仪器观测出供电电流强度I，再将两个或两组铜质测量电极M、N打入地面，并观测M、N两电极之间的电位差ΔV，并按公式

内容介绍

周杨、陈服军、陈桂珠、铁瑛、徐平编著的《高密度电阻率法测深原理及应用实例》对高密度电阻率法勘探的原理、基本理论和技术方法作了较为全面的论述，并给出了代表性的工程实例。全书共分六章，内容包括概述、常见地质特征的电学特性、高密度电阻率法的理论基础、高密度电阻率法的勘探技术、高密度电阻率法的数值模拟方法和高密度电阻率法的工程应用等。

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高密度电阻率法实际上是一种阵列勘探方法，野外测量时只需将全部电极(几十至上百根)置于测点上，然后利用程控电极转换开关和微机工程电测仪便可实现数据的快速和自动采集。当测量结果送入微机后，还可对数据进行处理并给出关于地电断面分布的各种物理解释的结果。显然，高密度电阻率勘探技术的运用与发展，使电法勘探的智能化程度大大向前迈进了一步。

1、电极布设是一次完成的，这不仅减少了因电极设置而引起的故障和干扰，而且为野外数据的快速和自动测量奠定了基础。2、能有效地进行多种电极排列方式的扫描测量，因而可以获得较丰富的关于地电断面结构特征的地质信息。3、野外数据采集实现了自动化或半自动化，不仅采集速度快(大约每一测点需2~5s)，而且避免了由于手工操作所出现的错误。