第一讲电阻率法基础演示文稿

第一讲电阻率法基础演示文稿当前1页，总共32页。第一讲电阻率法基础当前2页，总共32页。1电阻率法1.1电阻率法基础知识1.1.1岩土介质的电阻率当前3页，总共32页。一、岩、矿石的电阻率（一）电阻率基本公式Isl（二）电阻率单位SI制中电阻R（Ω）长度（m）截面积（m2）电阻率ρ（Ω·m）当前4页，总共32页。

(三)岩石的导电机制1、固体矿物的导电机制按照导电机制可将固体矿物为分三种类型：金属导体:一般ρ≤10－6Ωm半导体:大多数金属矿物属于半导体,其电阻率高于金属导体，通常ρ＝10－６～1０６Ωm固体电解质:绝大多数造岩矿物(如辉石、长石、云母、方解石、角闪石、石榴子石等)在导电机制上属于固体电解质。通常ρ＞106Ω·m。当前5页，总共32页。当前6页，总共32页。火成岩电阻率最高（102-106Ω·m）变质岩较高（101-105Ω·m）沉积岩电阻率最低（主要是砂、页岩），变化范围大（灰岩电阻率很高，可达n×107Ω·m）当前7页，总共32页。

2、孔隙水的导电机制几乎所有的天然岩石都或多或少地含有水分。这些存在岩石裂隙或孔隙中的水分(统称孔隙水)通常对岩、矿石的导电性质有影响。纯的蒸馏水的导电性极差，几乎可以看成是绝缘体。但是，天然岩石中的孔隙水总是在不同程度上含有某些盐份(电解质)，当电解质溶于水形成电解液时，其中一部分电解质的正、负离子会彼止分开，并可在溶液中互不依赖地自由运动，即所谓电离或离解。当前8页，总共32页。电解液正是借助于其中处于电离状态的正、负离子而导电，故为离子导体。因此，孔隙水的电阻率一般都远小于造岩矿物。

大量实测资料证明，岩石孔隙水的电阻率值很少超过100Ωm，通常在1～10Ωm之间。当前9页，总共32页。二、影响岩、矿石导电性的因素（1）矿物成分、含量及结构 金属矿物含量↑，电阻率↓ 结构：侵染状>细脉状（2）岩矿石的孔隙度、含水饱和度 孔隙度↑，含水量↑，电阻率↓ 风化带、破碎带，含水量↑，电阻率↓当前10页，总共32页。经验公式——阿尔奇公式当前11页，总共32页。当前12页，总共32页。（3）水溶液矿化度 矿化度↑，电阻率↓矿化度（克/升）地下水电阻率（欧姆•米）NaClKClMgCl2CaCl2纯水0.0100.1001.00010.000100.0025×10451155.25.830.6570.080925×10457858.76.140.6780.077625×10443845.65.060.6140.093625×10448350.35.560.6600.0930当前13页，总共32页。当前14页，总共32页。（4）温度 温度T↑，溶解度↑，离子活性↑，电阻率↓ 结冰时，电阻率↑（5）压力 压力↑，孔隙度↓，电阻率↑ 超过压力极限，岩石破碎，电阻率↓（6）构造层的影响 这种层状构造岩石的电阻率，则具有非各向同性，即沿层理方向的电阻率小于垂直沿层理方向的电阻率 ρρ12ρnρt当前15页，总共32页。1.1.2均匀介质中的稳定电流场一、稳定电流场的基本规律当前16页，总共32页。二、均匀介质中点电源电场均匀、各向同性无限半空间A为点电流源，M点处的电位为：当前17页，总共32页。-《电法勘探原理与方法》刘兴国当前18页，总共32页。三、大地电阻率的测定M、N两点之间的电位差为：

当前19页，总共32页。将上式移项后，得：实际工作中，点源A、B是通过一对供电电极将电流I供入地下，称为供电电极，M、N两点通过一对测量电极与观测电位差的仪器相接，称M、N为测量电极当前20页，总共32页。AM、AN、BM、BN分别为各电极间的水平距离。各个电极位置的几何关系通常用装置系数K表示，即当前21页，总共32页。电阻率公式简化为：实践当中，把供电电极、测量电极的排列形式和移动方式称为电极装置，简称装置。当前22页，总共32页。四、视电阻率及其定性分析方法在地下岩石电性分布不均匀(同时赋存有两种或两种以上导电性不同的岩石或矿石)或地表起伏不平的情况下，若仍按测定均匀水平大地电阻率的方法计算的结果称之为视电阻率，以符号ρｓ表示当前23页，总共32页。为了揭示视电阻率变化与地下电场分布之间的关系，我们引入视电阻率的微分表示式。在地表不平、地下岩、矿石导电性分布不均匀的条件下，对于测量电极距MN很小的梯度装置来说，MN范围内的电场强度和电流密度均可视为恒定不变的常量。当前24页，总共32页。经推导得出视电阻率的微分形式：jＭＮ和ρＭＮ分别表示MN处的电流密度和电阻率，j０为地表水平、地下为半无限均匀岩石条件下的电流密度。在对视电阻率曲线进行定性分析时，经常用到上式当前25页，总共32页。ρs=ρ1均匀半空间当前26页，总共32页。ρs<ρ1ρ1ρs低阻异常体当前27页，总共32页。ρs>ρ1ρsρ1高阻异常体当前28页，总共32页。MNρ1ρs=ρ1均匀半空间当前29页，总共32页。MNρ1ρs