电阻率测深法野外工作中常见干扰及解决方法

付东明

黑龙江省有色金属地质勘查研究总院

电阻率测深法野外工作中常见干扰及解决方法

付东明

黑龙江省有色金属地质勘查研究总院

文章主要叙述了电法勘探的基本原理和工作方法，并根据笔者自己多年来的经验简要说明影响电法勘探效果的因素及具体解决办法。

电法勘探；常见干扰

一、电法勘探的基本思想和方法

电法勘探是利用岩石具有导电性能的差异从而判断地下矿体的存在的一种勘探方法。其工作方法主要是根据供电电流的性质，将其分为直流电法和交流电法两种。而直流电法勘探则主要有电阻率法、激发极化法等方法；交流电法则是利用天然的或人工产生的交变电磁场作为场源来研究交变电磁场的分布规律和时间的变化关系，并同时用来解决地质问题和寻找矿床。

二、野外常见干扰

电阻率法是观测供电时在电极M和N之间产生的稳定电位差。这种正常的信号传到仪器后，一般来说，观测数值都是比较稳定的。但由于各种干扰使数值的不稳定性，将会进一步影响电阻率法的观测质量。通常，这些干扰抓哟有以下3类：不稳定地电场、感应电动势、变化的电极电位。

1不稳定地电场

变化的地电场指的是大地电流、工业游散电流、随时间变化的渗滤电场等，它们可能会引起测量数据的不稳定，有时甚至无法进行读数。

大地电流场的强度一般都较小，具有一定的方向性，夏季强、冬季弱。在一天中，则是中午强、夜间弱，但其周期性较为复杂，是一种随机干扰。可在大地电流较弱的时间观测。下面是游散电流的解决方法：在停电或者用电低峰时间进行观测；加大供电电流，以提高信噪比；尽量使布极方向垂直于游散电流方向。随着时间的变化，渗滤电场会由于降雨或因地面干燥而浇水，在短时间内产生变化，我们称之为随时间变化的渗滤电场。这种电场将会造成测量仪器数据的缓慢变化。为了避免这种干扰，主要要注意一下两个方面：一是下雨之后不要立即进行观测；二是浇水后应过一段时间再进行观测。

2感应电动势

感应电动势是指当测量导线悬空随风摇动切割地磁场或其周围存在变化的磁场时，在测量线路内产生感应电动势，或者平行输电线形成耦合干扰。因此，在测量过程中，我们应注意：测量导线尽量不要悬空，应尽量垂直于输电线，远离之后再平行铺放。

3变化的电极电位

电极电位是由金属电极与土壤接触产生而成。土壤中含有的溶液性质或浓度的改变都会造成电极电位的变化，最终导致极化电位差的变化。而如何克服这种电极电位的变化，则有以下几种方法：采用不极化电极、清理电极附近的植物、防止风吹动时植物时与电极接触、严防测量导线漏电。

4.接地电阻的影响

供电电极的接地电阻的大小不仅会影响供电的电流强度，而且对漏电程度也有不同程度的影响。测量电极接地电阻的大小将会影响漏电电位差的大小。总之减少接地电阻是节省电源、提高工效、保证观测精度的有效措施之一。

4.1 影响接地电阻的主要因素

我们在野外所常采用的电极是棒状金属电极，因此，如果电极处的土处于松动状态，接地电阻就会增大。为了减少接地电阻的影响，我们应尽量使电极与周围的土壤紧密接触。R随着电极入土深度的增大以及电极与周围土壤接触面积的增大而减小,但在电极入土深度大的时候，其置入、拔出都比较困难，过粗又会因为过于笨重而搬运不便，因此笔者认为电极一般可以使用4个直径为30cm左右的铝链做成，其入土深度最好在30cm～50cm的范围内，这样效果要比铜棒好。

4.2 减少接地电阻的措施

减少接地电阻主要有以下几种方法：加大电极与土壤接触面积。使用表面积比较大的电极，从而加大电极入土深度，并除去电极表面附着的铁锈，从而使电极在打入地下后可以将其周围的土压紧；减少电极附近介质的电阻率。①在规范允许的情况下，将电极布置在潮湿的地方。②在电极附近浇水。根据点电源的电场分布，我们可以发现，在电极附近的电位降低较快,可见接地电阻主要表现在靠近电极附近的介质中，因此在电极附近浇水则可达到减少接地电阻的目的。切记不要将电极布置在电阻率大的砂子、石子附近。③供电时间较长会增大接地电阻，因此我们要尽量减少供电时间。

5.漏电的影响

在野外，特别是在雨后潮湿的环境中进行观测，可能会发生漏电现象，而且电线老化时有可能漏电。漏电多数可能发生在供电线路、测量线路和仪器等部位。漏电部位和漏电程度不同，对观测结果也会产生不同的影响。当漏电部位位于供电线路和测量线路的时候，电测深曲线会出现严重畸变，具体表现为：在某一个供电极距测量时电阻率很大或者很低时，电测深曲线会出现明显的拐点。如果排除高阻或低阻岩体的影响，这种情况就有可能是漏电造成的。

5.1 供电线路漏电。由于漏电点的存在，这就相当于在测量电场内又多了1个点电源，就会影响数据结果，使其随两极接地电阻的增大而增大，在实际工作中应尽量减少电极A和电极B的接地电阻。

测量线路漏电。漏电位置越靠近测量电极，其产生的影响也就越大。这是因为F点靠近测量电极时，相当于在测量电极附近增加了1个附加电极，而该电极产生的电场强度对电极M和N的电位影响较大。因此在大极距工作时应特别注意供电线路漏电问题。

5.2 预防和消除漏电的方法

保持导线的干燥、清洁，防止线路老化，在发现漏电处时应及时用绝缘胶布包好；导线通过湿地、水田、河沟时要架空；尽量减少供电电极的接地电阻。

在野外观测中，应经常按规范要求进行漏电检查，特别是电测深曲线上出现畸变时一定要进行漏电检查。

5.3 仪器漏电

观测仪器在长久使用后，或密封被破坏的情况下，或在天气较为潮湿时，会使得仪器内供电或测量回路发生漏电而造成较大的测量误差。有时，仪器表面掉漆沾地也会引起读数不稳现象，这也可能是仪器本身漏电的原因。

野外工作中出现的各种问题都会影响到测量精度和找矿效果，而有些因素则是完全可以避免的，比如说漏电等，因此我们在工作时一定要尽量排除干扰从而获取准确的数据。

[1]刘福臣等.联合剖面法探测泰山群变质岩地下水[J].灌溉与排水学报,2007

[2]刘福臣水资源勘察技术与方法[R].日照:山东水利职业学院,2003.

[3]傅良魁.电法勘探教程[M].北京:地质出版社,1993.

[4]林宗元.岩土工程试验监测手册[M].沈阳:辽宁科学技术出版社,1994.

付东明（1982-），男，汉族，毕业于长春地质学院。