直流电法探测深度影响因素研究*

李晓姝 许颢砾 秦高升

（中国矿业大学资源与地球科学学院，江苏徐州 221116）

直流电法探测深度影响因素研究*

李晓姝 许颢砾 秦高升

（中国矿业大学资源与地球科学学院，江苏徐州 221116）

直流电法勘探都已广泛应用在矿产普查和研究地质构造等方面。对其探测深度，目前仍存在不同的认识。在高密度电法中，探测深度为总测线长度的1/6，甚至更小；而在煤田电法勘探中，探测深度一般为供电极距一半的0.6-0.9倍。本文从理论角度出发，分析总结了影响直流电法探测深度的因素。即在一定范围内供电电极距AO越大，探测深度越大，但二者之间没有明显的线性关系；为研究测量电极距与供电电极距之比的大小对探测深度的影响，本文利用多种异常体，分别采用对称四极测深法和对称四极剖面法，重点设计并实施了多组物理模型实验。实验结果显示，在AB这个范围内，探测深度随着MN/AB的减小而增大。

视电阻率 探测深度 电极极距 物理模型

1 引言

图1 实验模型一示意图

图2 模型一电测深曲线对比图

图3 模型三电剖面曲线对比图

直流电法的探测的深度一直存在着争议。现今认为其探测深度取决于电极间距、目标物、装置形式等诸多因素。本文利用对称四极装置，采用电阻率测深法与电阻率剖面法，对其中各个因素展开研究。

2 电阻率测深法与剖面法

电阻率测深法包括电阻率测深和激发极化测深，简称电测深法。测量电极MN的中心点O，通过逐次加大供电电极MN与供电电极AB极距的大小，测量同—点的、不同AB极距的视电阻率值，得出各个测点的地质断面情况。

电阻率剖面法的测量装置类似于电测深法，其简称为电剖面法。是指测量电极MN和供电电极AB间的距离经选定后恒定不变，并同时沿一定测线方向逐点进行观测，研究沿测线地下同一深度范围内视电阻率和极化率变化的一种方法。

3 水槽物理模型实验

实验模型一：柱状低阻异常，埋深0.25m（电测深法）

将异常体（铜棒）水平放置在深度为0.25m处，以电测深法采用对称四级装置进行实验，如图1。

利用对称四级装置，分别取MN/AB为1/3，1/5，1/10，1/15，1/20，1/30。采用对称四极电测深法依次增大AB，MN的大小如图2所示，测各个测点的视电阻率。

由实验一得出，当取不同值的时候得到的电测深曲线对比图。测点均位于异常体正上方。并得出：（1）随着极距的增大，视电阻率的值也不断增大，且各曲线变化趋势基本一致；（2）MN/AB的值越小，所测得的视电阻率越大。

实验模型二：柱状低阻异常，埋深0.25m（电剖面法）

实验二与实验一相同，但是实验二是采用对称四极电剖面法进行实验（点距0.1m），将异常体（铜棒）水平放置在深度为0.25m处。异常体中心正对指定的测点利用对称四极电剖面法分别采用MN/ AB=1/3，1/4，1/5，1/10，1/20，1/30。测出视电阻率ρsA（Ω·m），ρsB（Ω·m）和ρs（Ω·m）。

图3为实验二电剖面曲线对比图，从图中能较为明显地看出在测点附近表现出的低阻异常，而该测点正对异常体中心，说明实验结果与实际情况是一致的。另外，总体上来看，MN/AB的值越小，所测得的视电阻率越大。

4 结语

本文采用对称四极电测深法、电剖面法，实施了多组水槽物理模型实验。实验结果显示，AB在一定范围内，探测深度随着MN/ AB的减小而增大。该实验说明供电电极距对直流电法探测的深度的影响，AO越大，探测深度也就越大。但这种情况存在上限，即在一定范围内，当探测深度达到最大以后，就会出现AO增大而探测深度不再增大的现象。也就是说供电电极距与探测深度并没有明显的线性关系。

［1］傅良魁.电法勘探文集［M］.北京：地质出版社，1986.

［2］杨玉蕊，张义平，缪玉松 等.高密度电法中勘探线长度与测深关系浅析［J］.中国煤炭地质，2012，24（6）：63-67.

［3］岳建华，刘树才.矿井直流电法勘探［M］.徐州：中国矿业大学出版社，2000.

江苏省大学生创新创业训练计划（201510290034Y）。