电法勘探新技术革新

电法勘探是地球物理勘探最主要的方法之一,广泛应用于水文地质、工程地质等地质勘察领域。电法勘探是以岩石和矿物存在的电性差异为基础,通过研究电场的分布特征来解决具有不同电性物质的分布,从而解决与之有关的工程地质问题。电法勘探中主要应用的电磁参数有视电阻率(ρs)、介电常数(ε)、磁导率(μ)与电化学性质有关的激发极化率(η)及电化学活动性等。电法勘探的分类与应用见表12-7。

高密度电阻率测量法与传统的直流电阻率法完全相同:用供电电极(A、B)向地下供直流(或超低频交流)电流,同时在测量电极间观测电位差(U mn),并计算出视电阻率(ρs),各电极同时(或仅测量电极)沿选定的测线剖面,按规定的电极间距移动。两者不同的是电极移动:一个靠人工跑极;一个是预先人工打好电极,仪器自动切换。按连接方式的不同,高密度电法测量仪有两种不同的仪器类型:即传统式高密度电法仪和新型分布式智能化高密度电法仪。

表12-7　电法勘探的分类与应用

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续表

新型分布式智能化高密度电法仪主要由笔记本式计算机、主机、主电缆和电极盒等组成。主机包括发送控制命令、接收信号等部分:主电缆由十芯电线组成,主要作用是信号传输;电极连接盒根据主机的命令进行电极转换和数据采集、传输。由于是一根电缆覆盖所测量的剖面,并且使用微机进行控制,使得每一个电极都可能成为A、B、M、N 极,目前最多可进行240道电极输入,原则上电极可进行无限扩展,整套仪器体积小、重量轻;再者,电极的连接是任意的,使用十分方便。

高密度电阻率作为传统电阻率方法的改进,在电极布置数量上大大增加(国外有布置1200根电极数的报道),在水利水电等部门已广泛应用。例如,1999年3月20～21日,在湖南省益阳市国家防汛抗旱总指挥部组织的“堤坝隐患探测设备测评”工作中,参加的20余家单位,应用高密度电法设备的有15家,这些仪器均取得好的勘探效果。另外,高密度电法是目前查找浅部岩溶较为有效的方法之一。国家电力公司西北电力设计院于2001年在贵州省遵义县鸭溪镇测区对三叠系中的岩溶发育情况进行了探测。采用仪器为重庆地质仪器厂生产的DUK-1型高密度电法测量系统,工作电极120根,施伦贝尔装置。在本测区查明了埋深达32m 的岩溶发育带,取得了较好成果。