浅谈电法勘探的广泛应用

摘要：随着我国科学技术水平的不断提高，我国在勘探方面的技术得到了不断的创新和发展，电法勘探作为近年来工程中一种强有效的勘探手段和方法，得到了迅速的推广。本文对电法勘探的广泛应用进行了探讨。

关键词：电法勘探;原理优点；应用

中图分类号： P631.3文献标识码： A

引言

所谓“电法”就是电法勘探，主要的物质基础是地壳中的岩石或者矿石等的电磁学性质以及电化学性质的不同点，运用人为建立或者本来就存在的电磁场的空间以及时间上分布的规律，来对地质结构进行研究，希望找到能源和矿产的一种勘探方法。这种方法是现在这个阶段运用比较广泛、实用性也比较强的一门学科。

一、电法勘探的原理及优点

1、高密度电法勘探

在进行野外测量时，可使用高密度电法进行测量，此时，可以把全部电极（几十至上百根）置于剖面上，然后，再使用程控电极转换开关以及微机工程电测仪，就可以使剖面中不同电极距实现，并且也可以实现不同电极排列方式的数据，快速、自动的采集，这样大大节省了测量时间，也实现了自动采集化的发展。

相较常规电阻率法，高密度电法的电极在进行现场布置时，可以一次性完成，这样不仅仅降低了因电极设置引起的故障和干扰，同时，也大大的提高了电法勘探的效率；另外，使用高密度电法勘探还可以选择多种电极排列方式进行测量，能够帮助勘探人员获得更多丰富的地电断面的信息；第三，高密度电法勘探，也实现了野外数据采集自动化或半自动化的目标，有效帮助勘探人员快速的采集数据，并有效避免手工误操作产生的隐患。

特别是近年来，伴随着我国科学技术水平的不断提高，高密度电法资料的电阻率成像技术也得到了有效发展，其成像技术实现了从一维到三维的发展，地电资料的解释精度也极大地提高了。

高密度电法应用极为广泛，其不仅仅适用于矿脉的寻找，同时，适用于水利工程以及地质勘探工程。一般而言，在进行水文以及工程地质勘探工作时，需要更多的进行大坝结构情况以及地质状况的探测，而这一过程中就能够运用到高密度电法。其能够运用到众多的工程中，对于提高工程施工效率有着极大的帮助。

2、激发极化法

激发极化法相对于其他的方法而言，具有一定的局限性，在使用前，应当确保其周边存在水源，其勘探就是用水的激发极化效应以及岩矿石来加以勘探的。该方法一般多用于一些小规模的矿藏勘探中，其在探测中有较好的抗干扰性，外界对其探测的影响较少。

可以说，探测有色矿产资源的经典方法就是激发极化法，其对于寻找浸染状硫化矿和斑岩型矿具有非常良好的效果，这是由于这类矿物颗粒分散在岩体之中，并且是相互分散开来的，低阻异常不能够形成，却可以产生较大的激电异常。

在使用激发极化法进行实际地址勘探时，初期的激电法应用领域并不是很广泛，如，初期激电法勘查硫化金属矿床，到目前，后来发展到很多领域使用，如氧化矿床、工程地质问题等。近年来，激电法找水效果十分显著，被誉为“找水新法”。

在利用激电法找水或确定地层的含水性时，最好的办法就是与高密度电阻率法相结合使用，这样可以提高找水的成功率。

3、瞬变电磁法

瞬变电磁法，就是指对磁场在一瞬间的变动加以监测。其具体的操作是：通过向地下间歇性发送磁场，通过不同间隙所引发的电磁变动加以检测记录，对于地质体的感应变化加以记录。

并且该方法是观测纯二次场，其可以消除由一次场所产生的装置偶合噪音，具有体积效应小、横向分辨率高、探测深度深、对低阻反映灵敏、与探测地质体有最佳偶合、受旁侧地质体影响小等优点。瞬变电磁场的烟圈效应。

4、自然电场法

自然电场法，主要利用天然存在的地下电流场，通过观测和研究这种自然电场的分布，来进行地质填图、找矿或解决水文、工程及环境地质问题的电法勘探方法。该方法以岩矿石的电化学性质为基础。在自然条件下，电子导体或离子与周围的离子溶液间产生电化学反应，形成电场。其是普查电子导电型矿体（硫化金属、某些氧化金属和石墨矿床）的一种较为方便的方法。但其使用的前提是，要求所探测的矿脉一部分暴露于水中，只有这样才能够测出具体的矿脉。矿体处于水中时会发生氧化还原反应，产生跃变电动势，地表才有可能发现这种天然电场的变化。

二、电法勘探的广泛应用

1、找水中的应用

电测深找水是以电性差异为物理前提，间接的指导寻找地下水源贫、富的分布范围、方向和位置。一般情况下，水的电阻率（ρ）在，n×10～n×102Ωm范围，为低阻；岩石的电阻率多为高阻，ρ在n×103～n×104Ωm之间变化，它们的电性差异达几十至几百倍。据已有资料统计，在不同含水区段上的视电阻率、视极化率、激发比，衰减度等电参数值，与含水层（带）的富水程度有关，窗水性越强，增高的幅度尤为明显。随地下水的渗透和流动作用而形成的自然电场，一般称过滤电场，其电位（U）在－250～＋250mV之间变化，这比导电矿物的存在而产生的氧化还原电场约低50%（＞－500mV）。因此，过滤电场变化范围的大小和高低，取决于地下水的流动速度、补给形式、埋深及矿化度等。以地下水补给为主的上升泉，多为自电正异常出现，U在＋20～＋250mV间变化；以地表水补给为主的下降泉，反映为自电负异常，电位（U）变化范围在－20～－250mV。为此，可利用这些特性和规律，快速确定和发现水的补给方向和位置。运用的方法主要有：电剖面找水、自电找水、电测深找水等。

2、普查金矿的应用

由于含金硫化物矿体或控制成矿的地层、构造、蚀变带往往与围岩之间存在明显的电性差异，所以电法勘探已广泛用于金矿（特别是与前寒武纪地层有关的金矿）普查找矿工作中，取得了良好的地质效果。金元素在地壳中含量极微，尽管其具有良好的导电性，也能富集成矿，但它在矿石中的存在并不能明显改变矿石的电学性质，产生目前仪器能够观测到的电场变化，这就制约了电法作为直接找矿方法在金矿普查中的应用。随着对金矿地质条件和金矿建造电性研究的进一步深入，发现大多数金矿床都与硫化矿物或某些矿化蚀变相伴生，在空间上也受到某些地层或构造的控制，而这些地质因素往往与围岩存在着较明显的电性差异，可用电法勘探发现它们，因此，电法勘探完全能够在金矿普查中（特别是在掩盖区）发挥更大的作用。

勘探硫化矿的应用

通过自然电场法和激发极化法等综合电法勘探发现电异常，经钻探验证，采用地质、物探、钻探、科研综合普查方法密切配合取得的成果。其中电法勘探起到了导向作用。在发现这一隐伏块状硫化矿床的基础上，对矿区及进行了瞬变电磁法等电法勘探的新方法、新技术试验研究工作。根据瞬变电磁法获得的成果，结合自然电场法，激发极化法和地质、化探资料进行综合解释推断，提供了可能存在新的隐伏矿床的信息，指出了进一步普查找矿方向，对扩大该区远景具重要意义。

激发极化法和自然电法主要用与发现浅部矿体，指出含矿带的位置。瞬变电磁法对普查寻找良导电性的块状硫化矿体校其它物探方法具有独特的效能，既可用于普查浅部矿体，又可寻找深部盲矿，具有较高的横向分辨率，受浅部导电体覆盖的干扰较小，不用接地电极，适合于干旱半干旱戈壁沙漠地区工作，值得在新疆广泛使用。可控源声频磁大地电流法用于普查寻找块状硫化矿床时，对浅部良导电性块状硫化矿体反应灵敏，具有较好的找矿效果，但当浅部存在良导电体覆盖时，无法区分覆盖层和矿体引起的异常，要根据测区的具体条件，有选择地使用。

水文和工程地质勘查的应用

高密度电法在水库大坝的坝体稳定性评价、坝基渗漏勘查、堤坝裂缝检测上见到了好的应用效果；将高密度电法也可用在高速公路高架桥、高层建筑选址、机场跑道的地基勘探中或用高密度电法探测防空洞、涵洞、溶洞、地下局部不明障碍物等物理性质有别于周围介质的地下有形体；与此同时还可以查明古河道、墓穴和洞穴的分布及埋深，利用土层的剪切波速划分场地类别。此外管线探测、查明采空区、调查岩溶及地质灾害等工程物探中使用了高密度电法。

结束语

我国的电法勘探无论在基础理论、方法技术和应用效果等方面都取得了巨大的进展，使电法成为应用地球物理学中方法种类最多、应用面最广、适应性最强的一门分支学科。同时，经过广大地球物理工不懈努力，在深部构造、矿产资源、水文及工程地质、考古、环保、地质灾害、反恐等领域，电法已经正在发挥着重要作用。

参考文献

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