有關常用電法勘探的原理及優(yōu)點研究

吳曼++高俊

摘 要：不同巖土的電阻率是不同的，電法勘探就是通過電阻率法來監(jiān)控地質結構的分布情況，為地質勘測工作者提供有效信息。目前應用比較廣泛的電法勘探有高密度電法、激發(fā)極化法、瞬變電磁法以及自然電場法這幾種，各有各的優(yōu)點，工作原理也有所差異，在勘測工作時可以根據(jù)具體情況選擇合適的勘測方法。

關鍵詞：常用電法勘探；原理；優(yōu)點

地質勘探工作應用于土木工程建設、城市規(guī)劃、礦產(chǎn)資源開采等多個領域，其技術水平提升較快。電法勘探是其中一種應用較為廣泛的物理勘探方法，其科學依據(jù)為地質結構中不同巖體的電化學特性和電磁學性質的差異性，能夠根據(jù)這些巖層結構的屬性判斷出地質情況，是一種準確性較高的勘測方法[1]。電法勘探最初是應用在礦產(chǎn)資源的探索中，隨著其應用領域的開拓，其應用方法也在不斷增加。

1.高密度電法勘探的原理及優(yōu)點

地質勘探工作大多是在野外進行，采用高密度電法勘探，可以將所有的電極放置與勘測鋪面，通過成遠程控制的電極轉換開關和電測儀，可忽略電極距和電極排列方式的差異，短時間內實現(xiàn)數(shù)據(jù)的自動采集。整體上來說，高密度電法勘探的工作原理就是電阻率法，通過不同巖土的電阻率差異實現(xiàn)對地質結構的信息探查，且隨著科學技術的發(fā)展，電阻率成像技術水平也在慢慢地提升，逐步實現(xiàn)了平面到三維的過渡，勘測信息的解釋精度大大提升。

與傳統(tǒng)的電阻率法相比，具有高效、自動化的優(yōu)勢，具體來說，體現(xiàn)在以下幾個方面：①一次性完成電極的現(xiàn)場布置工作，大大提高了勘探工作效率；②點擊排列方式的多樣化，能夠幫助勘測工作者獲取更多地電斷面的地質信息，提升勘測信息的豐富度；③通過科學的電法勘探儀器，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的半自動或自動化采集，實現(xiàn)了地質勘測有手工操作到自動化發(fā)展的跨越。

2.瞬變電磁法的原理及優(yōu)點

瞬變電磁法的基本原理是電磁感應定律，利用接地線源或者是不接地回線，不斷向地下發(fā)射一次脈沖磁場的方式，地下介質接收信號將形成二次感應渦流場，反饋給接地電極或線圈，從而達到探測介質電阻率的目的。在實際應用過程中，需要在地面或者是控制設置發(fā)射線圈，通以波形電流，在線圈周圍空間形成瞬變的脈沖磁場，使得地下介質產(chǎn)生感應電流，以此獲得勘探信息。

瞬變電磁法具有施工效率高的特點，而且對于低阻體高度敏感，使得它在近幾年被迅速興起，被廣泛用于煤田水文地質勘探領域。很多時候為了確保勘測信息的完整性，會在一些有爭議的勘測點進行深度探測，就會選擇瞬變電磁法，或者是在高阻區(qū)域尋找低阻地質體，為了保證其靈敏度，也會使用該方法。但是，這種方法有一定的局限性，比如說金屬結構豐富的地層中或者是表層有大量的低阻層礦化帶時，就不能采用瞬變電磁法，這也是該方法雖然高效但仍不能取代其他電法勘探手段的重要原因。

3.自然電場法的原理及優(yōu)點

自然電場法應用的就是地質體在氧化還原作用、擴散作用、吸附作用等自然力的作用下而形成的自然電場。有一些巖層會因為巖石顆粒的吸附作用而形成電位異常的現(xiàn)象，比如說石墨化片巖和滲水帶。目前自然電場法被廣泛應用于硫化金屬、石墨礦床等電子導電型礦體的探查中國，具有工作效率高、勘探成本低的優(yōu)點，而且不需要提供電力能源，非常適合用于野外勘探，擴大了電法勘探的工作范圍。但是，一般需要探測的礦脈有一部分暴露在水中，才能夠獲取其具體的礦脈信息，而且在一些電磁場干擾大的地方，或者是碳質頁巖電場等地方，不宜采用該方法。這個方式充分利用了地質體的特性，技術體系較為復雜，是一項較為先進但不太穩(wěn)定的電法勘探手段。

4.激發(fā)極化法的原理及優(yōu)點

相比于其他的電法勘探手段，激發(fā)極化法有一定的局限性，因為它的基本原理水的激發(fā)極化效應，所以在勘測地周圍必須有水源。該方式根據(jù)不同巖土的激發(fā)極化效應來獲取地址信息，探尋金屬和礦產(chǎn)，或者是用來解決土木工程建設和城市規(guī)劃中的地質問題，可分為時間域法和頻率域法兩種類型，有固定點電源排列、聯(lián)合剖面排列等多種電極排列方式，在實際使用過程中，勘測者常采用給地質體充電的方式來圈定礦體的延展范圍，擴大勘探的深度，以獲取更多的地質信息。作為一種經(jīng)典的電法勘探手段，激發(fā)極化法有其獨特的優(yōu)勢，尤其是在斑巖型礦和浸染狀硫化礦的探尋中，這類礦脈的礦物質顆粒散亂分布于地質體中，無法形成低阻或電位異?，F(xiàn)象，但是可以產(chǎn)生強烈的激發(fā)極化效應。

5.結語

隨著社會的發(fā)展，對于地質勘探工作的技術要求也越來越高，而這正是推動地質勘測技術水平不斷提高的動力[2]。電法勘測是傳統(tǒng)電阻率法勘測的一項革新技術，利用電極和相關電測儀可自動采集數(shù)據(jù)，并傳輸?shù)诫娔X進行數(shù)據(jù)處理，大大提升了地質勘測工作效率，能夠幫助勘測人員獲取更為詳盡的地質信息，具有低成本、高效率的優(yōu)點，近年來被廣泛用于礦脈探索等領域，取得了不錯的應用成果。

參考文獻：

[1]錢德松.常用電法勘探的原理及優(yōu)點分析[J].企業(yè)技術開發(fā)，2013，25：73-74.

[2]林建勇.電法勘探技術的特點及原理分析[J].世界有色金屬，2016，11：189-190.