試析地面電法在地?zé)崽綔y(cè)中的應(yīng)用

趙健

摘要：近些年來(lái)，我國(guó)對(duì)資源能源的消耗都大大增加，一些不可持續(xù)資源已經(jīng)無(wú)法滿足我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要，需要去開(kāi)發(fā)一些可持續(xù)，可循環(huán)發(fā)展的資源，因此我國(guó)便加強(qiáng)對(duì)地?zé)崮艿拈_(kāi)發(fā)力度。本文對(duì)地面電法在地?zé)崽綔y(cè)中的應(yīng)用進(jìn)行探討，以供參考。

關(guān)鍵詞：地面電法；地?zé)崽綔y(cè)；應(yīng)用

1地面電法在地?zé)崽綔y(cè)中發(fā)揮的重要作用

地?zé)崮茏鳛橐环N可再生資源，有其自身獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)和熱點(diǎn)，與傳統(tǒng)的資源能源相比，地?zé)崮芨訉?shí)際，更加環(huán)保，更加經(jīng)濟(jì)實(shí)用，對(duì)于我國(guó)而言，它可以在滿足國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時(shí)，還可以滿足我國(guó)人們對(duì)地?zé)崮艿男枨螅梢员Ｗo(hù)環(huán)境，美化大自然。而對(duì)偏遠(yuǎn)地區(qū)的人們來(lái)講，它可以提供源源不斷的電力，提高人們的生活質(zhì)量和水平，加快當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)的發(fā)展。在國(guó)外，地?zé)崮苁且环N非常寶貴的資源，尤其是在火山地震帶周?chē)膰?guó)家，更加能夠很好地利用這些資源為經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人們的生活創(chuàng)造福利，還有一些歐美國(guó)家，利用地?zé)崮軄?lái)發(fā)電，彌補(bǔ)其電力不足的難題。而且，在亞洲的許多國(guó)家，正在積極地進(jìn)行地?zé)崮艿拈_(kāi)發(fā)，并投入使用到日常生活工作當(dāng)中。

2地面電法在地?zé)崽綔y(cè)中的應(yīng)用

本文以某地區(qū)地?zé)崽綔y(cè)為例進(jìn)行研究，依據(jù)以往地層、地質(zhì)、構(gòu)造等資料，該地區(qū)輝有儲(chǔ)藏地下熱水的可能，為今后地?zé)豳Y源的開(kāi)發(fā)利用，相關(guān)單位對(duì)該區(qū)域的地?zé)豳Y源進(jìn)行勘查。

2.1地電場(chǎng)特征

（1）地質(zhì)構(gòu)造電性異常特征。本工區(qū)地層橫向有層狀分布特點(diǎn)，不同巖層具有不同的導(dǎo)電性，在橫向上導(dǎo)電性相對(duì)均一。地層均勻連續(xù)時(shí)，相應(yīng)的地電斷面上視電阻率等值線均勻平滑，縱向有斷層等構(gòu)造分布時(shí)，橫向上視電阻率的均勻變化規(guī)律遭到破壞，電阻率等值線在橫向上表現(xiàn)出明顯的錯(cuò)斷，這就是本次探測(cè)的地球物理前提。本勘探區(qū)地表為剝蝕—堆積的丘陵—丘間地貌。地表土石混雜。地表地層橫向變化大，要求所選擇方法能夠很好地克服靜態(tài)偏移的影響，應(yīng)特別注意發(fā)射和接收部分的地表接地條件，以及大深度探測(cè)對(duì)觀測(cè)數(shù)據(jù)的影響。由于本區(qū)這種電場(chǎng)強(qiáng)度的差異，在本區(qū)進(jìn)行電法勘測(cè)，是具備其地球物理前提條件的。

（2）地下熱水的電性異常特征。巖石和水的電阻率均與溫度有密切的關(guān)系，當(dāng)水的溫度高或巖石孔隙、裂隙中充填有熱水時(shí)，它們的電阻率將會(huì)明顯降低，溫度越高，視電阻率越低；水的礦化度不同，電阻率也不同，礦化度越高，電阻率越低，地下熱水的礦化度往往比普通水要高，這就造成了普通水和地下熱水不同的電阻率差異。經(jīng)以往對(duì)地深井熱水和普通冷水分別進(jìn)行了不同溫度時(shí)的電阻率測(cè)試，其結(jié)果基本符合上述情況，隨著溫度的升高，電阻率明顯下降，在相同溫度時(shí)，兩種水的電阻率也有一定差異。在相同巖性的巖體中，由于深部的熱傳導(dǎo)或斷層影響，同樣可產(chǎn)生低阻異常，所以在本區(qū)采用可控源音頻大地電磁測(cè)深法和視電阻率測(cè)深法圈定低阻地?zé)岙惓７秶?，是具備較好的地球物理前提條件的，能夠取得預(yù)期的地質(zhì)效果。

2.2地面電法在地?zé)崽綔y(cè)中的應(yīng)用特點(diǎn)

（1）地面電法技術(shù)速度較快、效率非常高。應(yīng)用地面電法的地?zé)崽綔y(cè)技術(shù)相對(duì)于之前的勘測(cè)技術(shù)，它的勘測(cè)效率是非常高的，而且速度非?？欤窃瓉?lái)勘測(cè)技術(shù)的10倍左右，大大提高了勘測(cè)人員的工作效率和地?zé)峥睖y(cè)的整個(gè)效益。（2）輕巧簡(jiǎn)潔，攜帶方便。地面電法因?yàn)樗峭ㄟ^(guò)地面物質(zhì)的電磁場(chǎng)來(lái)接收信號(hào)的，并不需要許多非常龐大的機(jī)器設(shè)備來(lái)做輔助，所以它的制作非常的方便，并易于攜帶，而且使用起來(lái)也非常的方便。（3）抗干擾能力較強(qiáng)。針對(duì)之前的地面電法的缺陷和不足，我國(guó)對(duì)這一技術(shù)進(jìn)行了必要的改進(jìn)，增加了許多抗干擾的因素和設(shè)備來(lái)防止在接收物質(zhì)信號(hào)的同時(shí)受到其他設(shè)備的干擾，使得技術(shù)可以很快地投入使用。（4）準(zhǔn)確度高，精準(zhǔn)度好。地面電法由于采用了最新的先進(jìn)技術(shù)，其分辨率非常的高，可以精確測(cè)量物質(zhì)所在的具體位置和勘測(cè)范圍，可以有效地節(jié)省很多不必要的措施。

2.3野外工作方法

（1）可控源音頻大地電磁法?？煽卦匆纛l大地電磁法（簡(jiǎn)稱CSAMT）是在音頻大地電磁法（AMT）的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種人工場(chǎng)源頻率測(cè)深法，它用地面偶極子或水平線圈作為人工信號(hào)源產(chǎn)生可控的電磁信號(hào)，通過(guò)接收不同頻率的電磁信號(hào)達(dá)到測(cè)深的目的。

在CSAMT方法勘探中，往往研究的是均勻半空間點(diǎn)電源或磁偶極子在地面上產(chǎn)生的場(chǎng)，這是因?yàn)闃?gòu)造電磁法勘探是在地面上進(jìn)行觀測(cè)的。由場(chǎng)論可知，偶極天線產(chǎn)生的電磁波實(shí)際上是向四面八方輻射的，就波的傳播途徑可分為天波、地面波和地層波。電磁波在地下的波長(zhǎng)遠(yuǎn)小于空氣中的波長(zhǎng)，這樣一來(lái)沿地表傳播的地面波（用S0表示）和直接在地中傳播的地層波（用s1表示）在某一時(shí)刻t時(shí)，由于波程差，就會(huì)在地面附近形成近于水平的波陣面，造成一個(gè)幾乎是垂直向下傳播的S波，即近似的水平極化平面波。S0波、s1波和S*波在傳播過(guò)程中均與地下地質(zhì)體發(fā)生作用，并把作用結(jié)果反映到地面觀測(cè)點(diǎn)。根據(jù)交流電的趨膚效應(yīng)，頻率不同其穿透深度不同，頻率高時(shí)電磁場(chǎng)分布于淺層，頻率低時(shí)電磁場(chǎng)分布在較深范圍內(nèi)，所以改變發(fā)射頻率，可以研究不同深度上的地質(zhì)情況。

（2）直流垂向電測(cè)深法。采用垂向四極對(duì)稱視電阻率測(cè)深法，使用的儀器是JJ-3A型積分式激發(fā)電位儀。裝置形式是梯度裝置，即測(cè)量電極距選擇在AB/30≤MN≤AB/3，最大測(cè)量電極距（MN/2）max=150m，最小測(cè)量電極距（MN/2）min=3m，最大供電電極距（AB/2）max=1500m，最小供電電極距（AB/2）min=30m，供電電源為某品牌1號(hào)高能鐵殼電池裝入JJ-116型電池箱，串、并聯(lián)供電，最大供電電壓Umax=12.8V，最大供電電流Imax=2500MA。

3結(jié)語(yǔ)

地?zé)衢_(kāi)發(fā)已經(jīng)成為未來(lái)能源資源開(kāi)發(fā)的一個(gè)重大的發(fā)展趨勢(shì)，也具有非常廣闊的市場(chǎng)和競(jìng)爭(zhēng)力，同時(shí)也展現(xiàn)出非常巨大的發(fā)展利用空間和美好前景，這種地?zé)崮荛_(kāi)發(fā)有利于資源調(diào)整，優(yōu)化能源開(kāi)發(fā)結(jié)構(gòu)，保證經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排，保護(hù)環(huán)境的作用，這就需要我們?nèi)鐣?huì)的共同努力。

參考文獻(xiàn)：

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（作者單位：山西省煤炭地質(zhì)148勘查院）