电阻率法和电阻率剖面法的区别

2．3．7　电阻率法

电阻率法是以通过观测与研究人工建立的地中电流场(稳定场或交变场)对于地壳中岩石和矿石的导电性差异的物性基础表现出的分布规律差异进行找矿和解决地质问题的电法勘探方法。在电阻率法勘探中，常根据不同地质任务和不同地电条件，采用不同电极排列形式，例如:二极、三极、对称四极、偶极和中间梯度等。对于一定的电极排列形式，根据电极移动方式的不同，将电阻率法分为电阻率测深法和电阻率剖面法。

(1)电阻率测深法:简称电测深法。它是在地面的一个测深点上，通过逐次加大供电电极极距的大小，测量同一点的、不同极距的视电阻率值，以研究这个测深点下不同深度的地质断面情况。电测深法的特点是:供电电极(A、B)在测点(O)两侧沿相反方向向外移动，而测量电极(M，N)不动或与AB保持一定比例(MN/AB=c)地同时移动。电测深法主要用来探查地下不同深度范围内的垂向电性变化。

电测深法常采用对称四极排列(图2-15)，称为对称四极测深法。图2-15描述了对称四极装置，其中A、B为供电电极，M、N为测量电极，通过改变供电电极距AB来测量沿深度方向上视电阻率ρ_S的变化。

(2)电阻率剖面法:电阻率剖面法简称电剖面法。它是供电电极距和测量电极距相对保持不变，沿测量电极测线方向逐点进行测量，以探测地下一定深度内地电断面沿水平方向的变化。虽然可以采用不同的装置类型，但其共同的特点是:用供电电极(A、B)向地下供

电，同时在测量电极(M、N)间观测电位差(ΔU_MN)，并计算出视电阻率(ρ_s)，各电极可沿选定的测线同时逐点向前移动和观测。电剖面法常用于探查地下一定深度范围内的横向电性变化。

图2-15　对称四极装置图

目前我国常用的电剖面法装置类型有图2-16所示的几种，分述如下:

图2-16　几种常用装置类型示意图(李金铭，2005)

①二极装置(AM)(图2-16(a)):这种装置的特点是:供电电极B和测量电极N均置于“无穷远”处接地。这里所指的“无穷远”具有两种近似条件，若B极相比于A极在M极产生的电位小到可以忽略，近似认为B极为无穷远;若N极相比于A极在M极产生的电位小到可以忽略，近似认为N极位于无穷远处，并取那里的电位为零。因此，二极装置实际是一种测量电位的装置。

二极装置视电阻率ρ_s表达式为:

式中K_AM=2πAM，观测结果的记录点选取AM的中点。

②三极装置(AMN)(图2-16(b)):若将供电电极B置于无穷远，而将AMN排列在一条直线上进行观测时，称为三极装置。三极装置视电阻率ρ_s表达式为:

式中K_AMN=2π·AM·AN/MN，观测结果的记录点选取MN的中点。

③联合剖面装置(AMN∞MNB)(图2-16(c)):它可以看做由两个三极装置联合组成，故称联合剖面装置。其中电源的负极置于无穷远(或称C极)，电源的正极可接向A极，也可接向B极，因此，联合剖面装置视电阻率ρ_s表达式为:

式中K_A=K_B=2π·AM·AN/MN，观测结果的记录点选取MN的中点。

④对称四极装置(AMNB)(图2-16(d)):这种装置的特点是AM=NB，记录点取在MN的中点。其ρ_s表达式为:

式中K_AB=π·AM·AN/MN。当取AM=MN=NB=a时，把这一特殊对称等距排列方式，称为温纳装置，其装置系数为K_W=2πa。

⑤偶极装置(ABMN)(图2-16(e)):这种装置的电极排列特点是，供电电极AB和测量电极MN均采用偶极并分开一定距离，由于四个电极都在一条直线上，因此又称轴向偶极。偶极装置常取OO'中点为记录点(其中O为AB中点，O'为MN中点)，其视电阻率ρ_s表达式为

式中K_OO'=2π·AM·AN·BM·BN［MN·(AM·AN－BM·BN)］。

⑥中间梯度装置(MN)(图2-16(f)):这种装置的特点是:供电电极AB的距离取得很大，且固定不动;测量电极MN在其中间三分之一地段逐点测量。记录点取在MN中点。其ρ_s表达式为

式中K_MN=2π·AM·AN·BM·BN［MN·(AM·AN+BM·BN)］。