電法勘探

地殼是由不同的岩石、礦體和各種地質構造所組成，它們具有不同的導電性、導磁性、介電性和電化學性質。根據這些性質及其空間分佈規律和時間特性，人們可以推斷礦體或地質構造的賦存狀態（形狀、大小、位置、產狀和埋藏深度）和物性參數等，從而達到勘探的目的。電法勘探具有利用物性參數多，場源、裝置形式多，觀測內容或測量要素多及應用範圍廣等特點。電法勘探利用岩石、礦石的物理參數，主要有電阻率（ρ）、導磁率（μ）、極化特性（人工體極化率η和麪極化係數λ、自然極化的電位躍變Δε）和介電常數（ε）。

電法勘探的方法，按場源性質可分為人工場法（主動源法）、天然場法（被動源法）；按觀測空間可分為航空電法、地面電法、地下電法；按電磁場的時間特性可分為直流電法（時間域電法）、交流電法（頻率域電法）、過渡過程法（脈衝瞬變場法） ； 按產生異常電磁場的原因可分為傳導類電法、感應類電法 ； 按觀測內容可分為純異常場法、總合場法等。中國常用的電法勘探方法有電阻率法、充電法、激發極化法、自然電場法、大地電磁測深法和電磁感應法等。

高密度電法實際上是集中了電剖面法和電測深法，其原理與普通電阻率法相同，所不同的是在觀測中設置了高密度的觀測點，是一種陣列勘探方法。野外測量時只需將全部電極（幾十至上百根）置於測點上，然後利用程控電極轉換開關和微機工程電測儀便可實現數據的快速和自動採集。當測量結果送入微機後，還可對數據進行處理並給出關於地電斷面分佈的各種物理解釋的結果。顯然，高密度電阻率勘探技術的運用與發展，使電法勘探的智能化程度大大向前邁進了一步。

高密度電阻率法是一種陣列勘探方法，野外測量時只需將全部電極（幾十至上百根）置於測點上，然後利用程控電極轉換開關和電測儀便可實現數據的快速和自動採集。當測量結果傳送至電腦後，對數據進行處理並給出關於地電斷面分佈的各種物理解釋的結果。相對於常規電阻率法而言，它具有以下特點：

1、電極佈設是一次完成的，這不僅減少了因電極設置而引起的故障和干擾，而且為野外數據的快速和自動測量奠定了基礎。

2、能有效地進行多種電極排列方式的掃描測量，因而可以獲得較豐富的關於地電斷面結構特徵的地質信息。

3、野外數據採集實現了自動化或半自動化，不僅採集速度快（大約每一測點需2～5s），而且避免了由於手工操作所出現的錯誤。

4、可以對資料進行預處理並顯示剖面曲線形態，脱機處理後還可以自動繪製和打印各種成果圖件。

5、與傳統的電阻率法相比，成本低、效率高、信息豐富、解釋方便、勘探能力顯著提高。

在電法勘探中，當電極排列向大地供入或切斷電流的瞬間，在測量電極之間總能觀測到隨時間緩慢變化的附加電場，稱為激發極化效應。

激發極化法（或激電法）就是以巖、礦石激發極化效應的差異為基礎來解決地質問題的一類勘探方法。在實際地質應用方面，初期的激電法主要用於勘查硫化金屬礦牀，後來發展到諸多領域，如氧化礦牀、非金屬礦牀、工程地質問題等。近年來，激電法找水效果十分顯著，被譽為“找水新法”。

可控源音頻大地電磁法是在大地電磁法（MT）和音頻大地電磁法（AMT）基礎上發展起來的一種可控源頻率測深方法。CSAMT採用可控制人工場源，測量由電偶極源傳送到地下的電磁場分量，兩個電極電源的距離為1～2km，測量是在距離場源5～10km以外的範圍進行，此時場源可以近似為一個平面波。

CSAMT法一出現就展示了比較好的應用前景，尤其是作為普通電阻率法和激發極化法的補充，可以解決深層的地質問題，如在尋找隱伏金屬礦、油氣構造勘查、推覆體或火山岩下找煤、地熱勘查和水文工程地質勘查等方面，均取得了良好的地質效果。

瞬變電磁法是利用不接地或接地線源向地下發送一次場，在一次場的間歇期間，測量由地質體產生的感應電磁場隨時間的變化。根據二次場的衰減曲線特徵，就可以判斷地下不同深度地質體的電性特徵及規模大小等。

由於該方法是觀測純二次場，消除了由一次場所產生的裝置偶合噪音，具有體積效應小、橫向分辨率高、探測深度深、對低阻反映靈敏、與探測地質體有最佳偶合、受旁側地質體影響小等優點。 ^[2]