电阻率测深法技术规程

中华人民共和国地质矿产行业标准DZ/T0072—93电阻率测深法技术规程1主题内容与适用范围本标准规定了电阻率测深法（以下简称电测深法）工作的基本要求和技术规则。本标准适用于电源、金属、非金属矿产地质找矿中的电测深法工作，其中的技术规则也适应水文、工程，环境、灾害地质勘察中的电测深法工作。2引用标准DZ/T0069地球物理勘查图图式图例及用色标准3总则3.1电测深法是以地下岩（矿）石的电性差异为基础，人工建立地下稳定直流电场或脉动电场，通过逐次加大供电（或发送）与测量（或接收）电极极距，观测与研究同一测点下垂直方向不同深度范围岩（矿）层电阻率的变化规律，以查明矿产资源或解决与深度有关的各类地质问题的一组直流电法勘查方法。3.2电测深法的装置形式3.2.1对称四极装置装置符号←AMNB→装置简图（AB与MN同步或不同步向两侧移动）装置系数K计算公式（1）：当ＡＢ／２比ＭＡ／２为定比，且比值为ｎ（ｎ＝３，４，……１００）时，装置系数Ｋ值公式可简化为公式（２）：３．２．２三极装置３．２．２．１单侧三极装置装置符号←ＡＢＮ∞装置简图（单侧移动Ａ与对称ＡＯ向两侧移动ＭＮ）装置系数Ｋ值计算公式（３）、（４）：３．２．２．２三极联合装置装置符号←ＡＢＮ∞∞ＭＮＡ′装置简图（两侧三级）装置系数Ｋ值计算公式同（３）或（４）式。３．２．３偶极装置３．２．３．１轴向偶极装置装置符号←ＡＢＭＮ→装置简图（单侧移动ＡＢ或ＭＮ）装置系数Ｋ值计算公式（５）、（６）：(5)当ＡＢ＝ＭＮ＝ａ，ＢＭ＝ｎａ时，则：(6)ｎ＝１，２……ｎ３．２．３．２赤道偶极装置装置符号装置简图（单侧移动ＡＢ或ＭＮ）装置系数Ｋ值计算公式同（５）式，当ＡＢ＝ＭＮ＝ａ，ＡＭ＝ＢＮ＝ｎａ时，则公式（７）：(7)３．２．４五极纵轴装置装置符号装置简图装置系数Ｋ值计算公式。设ＡＢ＝ＡＢ＝Ｌ，ＡＭ＝Ｙ，ＡＮ＝Ｙ，则公式（８）：(8)３．３电测深法的应用条件３．３．１电测深法的应用，必须同时满足下列地球物理前提：ａ．勘查对象与其围岩或其他地质体之间应存在较明显的电阻率差异；ｂ．勘查对象产生的电阻率异常能从干扰背景中分辨出来。３．３．２遇下列条件，一般不宜设计电测深工作或不设计提交定量解释成果的工作。ａ．接地严重困难；ｂ．地电断面中存在强烈的电性屏蔽层；ｃ．地下经常存在无法克服的强大的工业游散电流ｄ．地形影响难以改正。４工作设计４．１工作任务４．１．１电测深法的具体任务应在任务书中明确规定，其内容包括：ａ．项目名称、工作地区及范围；ｂ．工作目的、勘查对象；ｃ．实物工作量及技术经济指标；ｄ．提交成果资料的内容及期限。４．１．２开展电测深工作，必须先编制工作设计。设计内容应包括：ａ．任务及目的要求；ｂ．地形地貌、地质、地球物理特征；ｃ．工作方法与技术；ｄ．拟提交的成果资料；ｅ．技术经济指标与生产管理；ｆ．设计附图。４．２资料收集４．２．１编写电测深工作设计前，应收集与工作任务有关的下列资料：ａ．地质及水文地质资料；ｂ．以往的物探成果及有效的方法技术资料；ｃ．地理及测绘资料；ｄ．工程设施及输变电网布局。４．２．２必要时应进行野外现场踏勘其内容应为：ａ．实地考察测区地形、地貌、交通及生活条件；ｂ．核对已收集的地质、物化探及测绘资料；ｃ．测定某些岩（矿）石的电性参数，并分析它们与勘查对象的相关性；ｄ．对某些典型地段进行方法有效性试验。４．３方法有效性分析４．３．１．电测深工作设计，必须对方法有效性进行分析，并区别定性与定量解释的不同要求。分析时可依据下列资料：ａ．本区、邻区或条件类似地区的实际工作成果；ｂ．正演运算或模拟实验结果；ｃ．野外现场踏勘试验结果；ｄ．以往的经验勘查模式。４．３．２当引用邻区或条件类似地区的实际工作成果来说明设计地区电测深法有效性时，必须以充分的资料佐证设计地区的地质、地球物理条件与其相仿，且方法技术切实可行；当以正演运算或模拟实验来佐证本区电测深法有效性时，必须充分说明假设的地电断面、电阻率值、勘查对象的空间位置和赋存形态等条件与本区实际情况大体相同；当引用踏勘试验成果来说明电测深法有效性时，必须充分论证踏勘试验的代表性和成果的可靠程度。４．４技术试验：开工初期的技术试验应满足下列要求：ａ．试验测点应选在地质情况比较清楚，地电断面相对简单的地段，并尽可能靠近已知钻孔；ｂ．试验测点应选择具有不同地电断面、不同接地条件和不同地形的地段，使试验具有代表性；ｃ．试验时应采用较密电极系列、不同方位布极和足够大的供电电极距。试验结果应达设计的观测精度。４．５工作精度４．５．１设计电测深法总精度，应遵循下列原则：ａ．电测深法总精度应首先考虑能够观测与分辨最小勘查对象产生的最弱异常，一般应使最大误差的绝对值小于任何有意义异常的１／３；ｂ．电测深法总精度，不应超过非勘查对象所引起的干扰水平的１／２；ｃ．应根据仪器设备的技术性能合理设计，其总精度不应超过现有仪器设备所能达到的精度标准。４．５．２电测深法的总精度，应以均方相对误差衡量，其分级标准与各影响因素引起的误差分配值列于表１。表１表１中无位误差为Ｕ、Ｉ的观测误差和其他误差的合成。“其他”误差包括布极不准，电极极差变化、自然电位变化、仪器零点漂移等引起的误差和因湿度变化引起的表层电阻率变化而产生的误差的合成；有位误差为无位误差和装置误差的合成。表１中所规定的指标原则上适用于所有种类的电测深法。对不同测区、不同勘查对象、不同目的要求及不同干扰水平的总精度的设计可在本规程范围内合理选择。４．５．３在不改变设计总精度和不影响地质效果的原则下，可根据测区地形、地电条件、干扰水平及装备配置等具体情况，灵活调整各项误差分配关系。４．６测区与测网４．６．１确定电测深测区范围应考虑下列原则：ａ．测区范围应能完整而经济地解决地质任务；ｂ．应尽可能包括一些地质情况比较清楚的地段，特别是某些天然露头或探矿工程的分布地段，当上述地段远离测区时，应通过测深剖面联系对比；ｃ．根据勘查对象的分布范围来设计测区时，应使测区不仅包括勘查对象的分布区域，而且应将测区扩延至该分布区域之外，直至勘查对象的异常被完整地反映出来。ｄ．当测区外围曾进行过电测深工作，应尽可能使一部分拟设计的测深点与已知测深点重合。４．６．２确定电测深测线的原则：ａ．测线方向应尽量垂直勘查对象的总体走向，必要时也可分段控制；ｂ．测线应尽可能与有（或设计有）探矿工程的勘探线重合；ｃ．测线应尽可能避开不利于施工的地形地物；ｄ．对于局部不均匀地质体，应设计不同方位的主测线与旁测线。４．６．３电测深工作的比例尺和测网密度，应根据测区地电断面的复杂程度与工作任务，按照既能满足地质任务所要求的详细程度和精确程度，又经济合理的原则进行设计。测网密度应保证最小的勘查对象至少在两个相邻测深点上有清晰的反映。还应满足相邻电测深点的最小距离不宜小于主要勘查对象埋深的一半或所设计的最大测量电极距的一半的条件。需要同时勘查测区内不同埋藏深度的标志层时，可在较疏的大极距电测深网中用小极距测深点加密。４．６．４电测深工作比例尺与测网密度的关系应满足按工作比例尺绘制的电测深成果图上，电测深点的基本点距为１０～４０ｍｍ和平均每１００～８００ｍｍ面积应分布一个测深点。面积性电测深工作的常用比例尺和测网密度列于表２。表２４．７测地工作４．７．１电测深点的平面位置应根据地形图、航空照片或测量仪器确定。其点位误差在工作比例尺的成果图上应不大于２ｍｍ；高程误差应满足：当勘查对象的最小埋深超过，５０ｍ时不得超过最小埋深的２％，当勘查对象的最小埋深不足５０ｍ时，其高程误差应小于１ｍ。４．７．２测网基线或重要剖面的端点，均应埋设固定标志并与测区附近的三角点或物探测网控制点联测；无控制点地区，应自行建立坐标系统或与区内已有的独立坐标系统联测。有正式地形图而缺少三角点或物探测网控制点资料时，允许与测网附近的永久性地物标志联测，并按联测关系将测网标绘在地形图上。４．７．３电极接地点实测值与设计值之误差必须小于表３要求：表３４．７．４接地点一般应在观测前按电极接地表用测量仪器定向，测距、定位，并打下醒目标志；对于障碍物较少的平坦测区，可用罗盘、标杆定向，导线标记量距；对于大极距连续放线时，也可依导线节数量距定位，但必须每５００～１０００ｍ有一个校正极距的控制点。４．７．５必须进行地形改正时，应沿电极排列方向测绘地形剖面。４．８装置与电极距４．８．１电测深工作的电极系列、最大供电电极距及电极排列方向的设计原则应根据勘查任务、测区地质，地球物理特征及施工条件等而定。４．８．２供电电极系列的各电极距在模数为６．２５ｃｍ双对数坐标纸上沿ＡＢ／２轴应大致均匀分布，相邻电极距的比值在１．２～１．８（０．５～１．５ｃｍ）之间；测量电极距与相应的供电电极距之比值应不大于１／３。４．８．３最小供电电极距应能保证电测深曲线有明显的前支渐近线（某些特殊目的不受此限）；最大供电电极距应以能获得完整的电测深曲线，满足解释推断的需要为原则。４．８．４正常条件下完整的电测深曲线标准是：ａ．曲线前支以能追索出第一层渐近线为宜；ｂ．当以“无穷大”电阻率值的电性层为底部电性标志层时，在反映该电性标志层呈４５°上升的曲线尾支渐近线上应有３个电极距的ρa值；ｃ．当以有限电阻率值电性层为底部电性标志层时，测深曲线尾层应获得明显的渐近线，或反映该电性标志层上升（或下降）的拐点之后应有三个电极距的ρa值；ｄ．对新测区，应通过“控制电测深点”观察电测深曲线的尾支渐近线特点和最下部电性标志层的电阻率情况。４．８．５三极或联合测深中的“无穷远”极Ｂ∞一般应位于ＭＮ的中垂线上，偏差不得大于±５°，Ｂ∞长度应大于最大供电电极距ＡＯ（或Ａ′Ｏ）的五倍；不能垂直布设时，应增大Ｂ∞长度，一般可增至１０ＡＯ（或Ａ′Ｏ）。４．８．６五极纵轴测深的极距，一般可选Ｌ大于２～３倍勘查对象的埋深，ＭＮ＝Ｌ／３０～Ｌ／４０。４．８．７电极距的排列方向，应使地形、构造和水平方向的各种电性不均匀畸变影响降到最低程度或最易分辨。同时，也应适当照顾通行、接地和施工方便。电极排列方向一般应满足下列要求：ａ．同一测区的电测深点的电极排列方向应大体相同；ｂ．有条件时，应尽可能与电测深剖面方向一致；ｃ．地形坡度大时，可与地形等高线平行；ｄ．倾斜或垂直分界面，可布成平行与垂直于界面两个方向；ｅ．地电断面沿水平方向变化时，应设计一定数量的十字电测深点。４．８．８某些特殊方法的电极排列及方向，应按实际需要和方法特殊规定设计。４．９参数测定与模拟实验４．９．１电测深参数测定工作设计，应注意下列几点：ａ．明确各种测定方法的目的、任务及精度；ｂ．提出各种测定方法的布置原则，测定技术措施；ｃ．确定出计算、统计及图示方法和上交的参数成果资料。４．９．２在露头发育的测区，应设计露头参数剖面或参数电测深点。具体设计时，应了解露头的分布面积，可能的厚度，使参数电测深曲线能够反映出所测岩层电阻率的水平渐近线，并尽量设计十字电测深。４．９．３测区或其附近有正在施工的钻孔或原有钻孔可被利用时，应设计电测井及井旁十字测深。有坑道时，还应设计坑道壁系统参数测定。对于短极距电测深工作，应设计浅井或民用水井的井旁十字测深。４．９．４电测深的物理和数值模拟应遵循下列原则：ａ．数值模拟尽可能按野外实际地电断面、勘查对象与围岩的电阻率、电性标志层的空间位置、产状等参数布置，物理模拟应大体符合相似性原理；ｂ．提出模拟实验的研究课题，并初步估计地质问题被解决的可能性；ｃ．选择合适的模拟方案与具体布置，规定各项技术要求和精度指标；ｄ．明确应上交的模拟实验成果。５仪器及设备５．１仪器的技术指标电测深法常用仪器的一般技术标准应达到表４所列技术指标。表４５．２装备的技术指标。５．２．１控制面板的技术指标ａ．供电线路、测量线路及外壳三者之间的绝缘电阻应大于５０ＭΩ；ｂ．供电与测量线路间应装有金属隔离接地线；ｃ．控制开关应装有消弧装置；ｄ．电流表应与仪器电流表同精度。５．２．２电源的技术指标５．２．２．１干电池必须配备对地绝缘电阻大于１０ＭΩ的电池箱，新电池的开路电压与额定电压之差不大于５％，短路电