1、它以岩、矿石的导电性、电化学活动性（激发极化特性）、介电性和导磁性的差异为物质基础，使用专用的仪器设备，观测和研究地壳周围物理场的变化和分布规律，进而达到解决地质问题的目的的一组地球物理勘查方法。电法勘查的主要特点是利用的场源形式多，方法变种多，能解决的地质问题多，工作领域（地面、航空、海洋、地下）宽广，是一种有着悠久发展历史、又有发展前途的勘查方法。本次电法实习为期5天，工区位于实习站南1.5Km处的海岸线旁边，要求掌握电法勘探方法原理和工作方法。主要实习方法有对称四极法、联合剖面法、偶极偶极法和电测深等方法。1.1.1 实习目的1、将所学的电法理论与实际工作相结合，巩固和加深对课堂理论知识
2、的理解；2、掌握电法勘探野外工作的各个环节；3、培养实际工作能力，综合分析与解决实际问题的能力，组织生产和管理生产的能力。1.1.2 基本要求1、学会熟练地使用电法仪器和设备；2、学习和掌握多种电法分支方法的野外工作方法和技术，并能解决野外出现的一般故障问题；3、了解电法工作设计的原则和方法；4、学习掌握电法野外资料的一般整理、处理、反演、图示方法；5、编写实习报告，初步掌握物探资料的解释方法和电法成果报告的编写方法，培养综合分析和表达能力。1.1.3 实习任务本次电法实习任务繁重，短时间内完成利用电法勘探研究站南工区的：a地下介质电性分层；b有无构造通过；c海水和淡水分界线确定；d基岩面和潜
3、水面深度。1.2 工区自然环境及交通条件秦皇岛地处中低纬度，属温暖带半湿润大陆性季风气候，冬无严寒，夏无酷暑，无台风和梅雨，四季分明。秦皇岛市地处河北省东北部，南临渤海，北倚燕山，东临辽宁省，西近北京、天津和承德市，是练习东北、华北两个经济区的枢纽，道路宽广、交通便利。实习工区由于离实习基地较近，因此我们选择步行过去。秦皇岛市境内地貌类型多样，山地、丘陵、平原、海岸带从北向南阶梯状分布。地层归属冀鲁豫地层区、燕辽地层分区，属于华北型地层，区内地层出露相对较全。处于燕山造山带东段，造山带活跃的内力地质作用使得岩浆岩分布十分广泛，而且岩浆岩活动以多期次和多样性特点。岩石类型丰富，以中酸性岩类，普遍
4、是中酸性侵入岩（花岗质岩石）为主，基性、超基性岩亦有发现。实习基地建在海港区和北戴河之间。距离海岸线仅有500m，本区海岸线长1264km，其中20.5km为基岩海岸，其余为砂质海岸。基岩海岸广泛发育了侵蚀地貌，如侵蚀崖、海蚀阶地、海蚀穴、海蚀凹槽、海蚀柱、海蚀穹等。砂质海岸主要有台地、沙丘、海堤、泻湖、滩涂等。由于入海河流较少，海水含盐度相比较高。电法勘探工区区位于实习站南侧，分为北、南西两个工区（如下图所示）导电性较好的海水与海岸线地下介质存在导电性差异，而且在南西工区有一条污水排放形成的一条人工河流，这样就形成了电阻率差，使用电法勘探，较为方便有效。人员安排：本次北戴河电法勘探实习分两个
5、大组。我分在第二组，小组成员：雷伟、张浩宇、王胤之、黄泽佼、于谨勇、任乐乐、赵凯峰、刘梦雅、刘元婷、宁铄现、李文静、马小洪、宁益民、王泉、刘晨、龚凯军、朱凌霄、梁东辉。时间安排：如下表日期时间内容8.16全天工作安排、工区踏勘（完成温纳装置剖面测量和对称四极连续观测潮水进退的影响）8.17完成偶极-偶极装置测量垂直海岸线测线的海水电阻率8.18完成联合剖面装置测量刘家河工区电阻率 8.19完成偶极-偶极装置测量海边地下物性8.20上午讲课：电法反演软件RES2DVN的使用下午各种方法数据资料的处理8.21第二章 野外工作方法技术及质量评价电法勘查的野外作业的目的是为了获取符合设计要求的观测数据
6、。合理的野外作业技术是取得合乎设计精度要求的野外资料的重要保证。野外作业必须按照规定的野外作业技术进行。野外作业技术包括测站布置、导线敷设、电极接地、漏电检查、测站观测、数据记录与野外草图、困难条件下的观测和处理等内容。2.1.1 工作设计1、测站布置测站是野外作业的中枢。剖面测量时，测站位置应尽量靠近观测地段的中心，以便能控制足够多的测区面积。通常可将测站选择在视野开阔、地势平坦、通行方便、避风干燥处。电测深测量的测站则应尽可能布置在测点附近。为避免电磁感应与电源漏电影响，测站应远离高压输电线及变压器。测站与供电站应采取必要的防潮、防雨和防曝晒措施。由于我们工作测区范围较小，所以对测站的要求
7、不高，通常是选择测区或测线的中心，并根据根据导线的长度进行调节。在电测深工作时，因为导线的限制，我们将实习过程中测站移动了20m的距离。2、导线敷设从电极和供电站引入测站的导线，都应该分别固定在不同的绝缘物体（如木椿、树干等）上，不得将未固定的导线直接引入仪器或栓在仪器脚架上。供电导线和测量导线尽可能分列于测线两边，并注意使它们保持一定的距离，不允许互相交错。对激发极化法测量，还要考虑避免电磁耦合的影响。电线接头处应确保接头牢固和外皮绝缘良好，必要时要进行漏电检测。实习中遇到了电极埋在海水中时，海浪的间歇性浸没电极，对视电阻率值影响较大，故我们采取的是将导线在电极处悬空。3、电极接地电极接地通
8、常应遵守一些原则，我们实习工区均在海岸线边上，导电性较好。实习中遇到干沙层很厚的情况，我们采取的是人工浇水的方式进行，使其接地电阻变小。无穷远处的电极我们是用两根电极并联，以减小接地电阻。4、漏电检查（1）电法野外观测工作之前和结束之后，均应对仪器和导线的绝缘性能进行系统检查。进行剖面测量时，在一个野外作业日的观测始末、测线转移、中梯改变排列或者变换极距的情况下，都应对供电系统和测量系统分别进行检查。测深作业在电极距不大，干扰电平很低，读数本身引起的视电阻率误差不超过2%时，还可以用改变电极接地电阻的办法来检查是否漏电。当供电电极接地电阻改变不少于一倍而测得的视电阻率差值不超过3%时，便认为漏
9、电影响在观测结果中可以忽略。（2）仪器的漏电检查在仪器电源断路的情况下，用500V兆欧表分别测定A、B插孔、M、N插孔、仪器外壳三者之间的绝缘性能，要求测定的电阻值均不小于100M。若测定的值小于100M，则认为仪器绝缘性能不合乎规定要求，其漏电影响不容忽视。5、数据记录和野外草图（1）野外观测现场的全部观测数据都应该如实地记录在专用记录本上。（2）记录本中的各分类事项应认真填写，不得遗漏。各种数据应在观测现场及时记录，事后不得追记或修改，也不准以转抄的结果代替原始观测记录。记错了的数据必须划去重记，并在备注中注明原因。（3）剖面测量的草图绘在方格纸上，其上应标明测区，比例尺、剖面号、剖面方位
10、、测点号、装置形式和观测日期。必要时还应该将所发现的干扰影响注在草图的相应位置。野外工作日结束，观测者与记录者应审查记录并签名，以示负责。电测深野外作业的草图绘在6.25cm模数的不透明双对数坐标纸上，并应注明电测深点号、电极排列方向、各组MN值、起始极距的值、观测日期、操作者和记录者的姓名。6、检查观测和系统检查观测：在一测量段的观测完成后（也可在观测过程中），操作者应对观测完成的点（或极距）进行数量不少于5%的检查观测。视具体情况还可增加一定工作量。实习中每次观测采取的是两次读数误差不超过5%时取其第二次读数的值，故没有对重复观测的数据进行记录。7、方法选择：根据本次电法实习的任务要求详查
11、咸淡水分界面以及工区的工作地质任务及工作条件及各种电法方法的应用特点，选择使用电剖面和电测深综合方法进行测量。8、测网的选择：为了了解海水入侵的分解面，所以我们采取垂直海岸线布置测线，测线长50m，线距在10-20m之间，从工作任务山考虑，每个小组仅做一条测线，各小组组成测网。2.1.2 装置介绍本次实习目的主要是为了掌握各种电法的工作方法，故我们使用了四种装置进行实习，分别是温纳装置、对称四级装置、联合剖面装置和电测深装置，现分别对其方法技术介绍如下。温纳装置实习第一天使用温纳装置进行踏勘试验工作，对工区地下导电性有一个大致的了解，确定电法勘探的可行性。从海边开始装置AMNB向岸边移动，共完
12、成28个点的电阻率测量。温纳装置各电极位置如图温纳是对称四极方式的一种，要求AM=MN=MB=a，我们取a=1m，记录点为MN中点O，用来进行工区探勘以了解工区物性电阻率的变化等，验证其他方法勘探的有效性。工区测线布置如右图所示。联合剖面装置实习第三天使用联合剖面装置在刘家河测量。点距五米，共完成28个点的测量。装置图如下联合剖面是由两组三级装置联合进行探测的一种电阻率测量方法，对于每一个测点要求测量两个电阻率值，然后将两个电阻率值会在同一个坐标系中，因为它同时利用视电阻率形态和两天视电阻率曲线的差异塔城异常，具有对异常的分辨能力强、异常明显的优点。实习中因为电极数量的限制，共用一个无穷远的C
13、。我们小组仅有三个电极，故在测量时，A/B极共用一个电极，在一个点的测量中，首先观测装置AMN，完成数据记录后，将电极移至B，完成装置MNB的测量。记录点在MN的中点O。电阻率测深装置实习第四天做电测深法的测量工作。在研究地下介质电阻率的垂向变化时，希望尽量减少横向电阻率的影响，而移动测量电极MN对地下介质电阻率的横向变化反映非常明显，故在实际工作中测深通常选用对称四极测深，保持MN基本不变我们此次实习也是选用对称四极装置，装置如右图 为了保证观测精度和工作效率，通常测量电极距与相应的供电电极距的比值保持在1/31/30的范围内，即AB/30=MN=AB/3，电极距选择列表如下：AB/2（m）
14、35791113151719253545MN/2（m）1 实习中测线与偶极测线一致垂直海岸线布置，ABMN装置垂直于测线，点距选择10m，装置移动方式如上表，每次测完一个点向北东向移动10m，共完成5个点的测量工作。工作设计图对称四极装置实习中采用对称四极装置进行24小时连续观测潮汐影响电阻率的变化和不同咸淡水比例的物性测量。对称四极装置如下图所示24小时连续观测潮汐影响的测量是从21日上午10点到22日上午12点在实习站南海边NW工区进行，装置平行于海岸线，极距选择A1B1=8m、A2B2=6m、MN=2m，相当于两个对称四极进行测量电阻率的变化，对应于地下不同深度的物性。不同咸淡水比例的物
15、性测量是选用小四极进行的，AB/2=0.75m，MN/2=0.25m。电法野外记录数据时，分配有专门人员进行图形的绘制，以便及时了解地下地电断面的特征和检查有无误差较大的点。室外采集的数据拿到室内，测深的数据在二维反演软件中进行处理，最后成图得到反演结果，剖面的数据拿到室内，经过Grapher处理成图，供解释提供依据。所有的数据均是当天工作完录入电脑，成图。2.3 实测资料的质量评价电阻率法系统检查观测的精度按均方相对误差M衡量，并应满足M5%或M7%的精度要求。计算均方相对误差的公式为：当存在明显的系统误差时，应在消除系统误差之后，再进行观测精度的统计计算。在随时间变化的自然电场地段所进行的
16、系统检查观测不参与观测精度的统计计算。若测区过小，测区范围内广泛有随时间变化电场时，可用返程重复检查观测计算的平均绝对误差来衡量。 质检评价以系统检查观测为主，返程检查观测为参考，分别进行平均绝对误差的计算。不论何种方法，测区和地段的野外观测质量，除应以系统检查观测结果为主要依据之外，还应该结合仪器性能、观测方法技术的具体措施、异常与畸变情况的现场处理、检查观测的统计结果等综合分析。本次实习重复读数没有记录，但每次读数均在5%误差范围内，可以确定误差在精度要求范围之类。在实习站南西方向海边进行的温纳装置剖面测量的实验工作，结果成图如下：温纳装置视电阻率曲线一般来说，电剖面法能给出的关于地质体深
17、度方面的信息很少，对称四极装置在小极距时反映的是浅地表的信息，从上图可以看出，装置从海边向岸边移动的过程中，前半段视电阻率值变化缓慢，但有逐步增大的趋势，从0.98变化到十几。从我们连续观测的潮汐影响对海滩视电阻率的影响来看，饱和沙的视电阻率在1.5欧姆米左右，故推断从7m到11m左右处，沙滩表面从海水过饱和逐渐变化到不饱和的状态，所以视电阻率逐渐缓慢增高。后半段从27m位置出开始呈指数增大趋势，到最后30m处位置有趋于平稳的趋势，可以解释为由于离海边距离较远，沙中海水成分逐渐减少，故电阻率逐渐增大。到30m位置处，由于地势抬高，地表可能均为干沙，故电阻率保持不变。但是由于地理位置的限制，仅观
18、测到一个点数值有平稳趋势，并不可靠。、注意到曲线开始段出现波动，从记录纸的备注来看可能是由于B电极在海水中存在影响的缘故。而且在30多米位置处存在降低的现象，可能是由于测线横穿一条人工河流的缘故。在刘家河使用联合剖面装置测量视电阻率，结果成图如下：正交点：A 和两条曲线相交，且在交点左侧A ，交点右侧A 。偶极剖面装置下图为用RES2DINV电阻率方法反演软件做出的偶极-偶极剖面图。下图为第一，二组的结果对比下图为用对称四极测深方法绘制出的拟断面图。下图为第一二组的结果对比 第四章 结束语虽然只有短短的六天电法实习，却让我对电法勘探数据的野外采集工作流程及如何解决工作过程中遇到的实际问题有了一
19、定的了解，对电法勘探方法原理的认识又进了一步，同时，也更加意识到团队合作的重要性。通过实习将所学的理论与实际工作相结合，巩固和加深对课堂理论知识的理解，掌握地震勘探野外工作的各个环节，其中包括工作设计、仪器操作、数据采集、资料整理、资料处理、地质解释及报告编写等。初步进行野外工作的基本训练，培养学生刻苦求实的工作作风和实际动手能力，以及综合分析与解决实际问题的能力，并使学生的组织生产和管理生产的能力得到初步的训练。电法勘探的教学实习给我留下的印象最深刻，特别是最后的答辩环节，让我深深地认识到了自身的缺陷与不足，并使我从中学到了许多。我很喜欢李老师的这种教学方式，让学生自己去说，自己去写，这样真的很能锻炼我们思考问题，表达自己的能力。在以后的学习与生活中，我要多锻炼一下自己分析问题、解决问题、口头表达以及写报告等这方面的能力。最后，感谢李振宇老师、蔡建超老师以及张营老师对我们的辛勤指导。
