高密度电法勘探资料解释

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3.2定量解释

高密度电法勘探的定量解释一直是个难题。时至今日，还没有一个完善的、公认的高密度电法反演软件。如何克服多解性，正确地反演出定量的结果一直困绕着电法勘探。大部分生产单位的解释工作也就停留在定性或半定量的阶段。对于规模、埋深等定量参数，行业不同，要求有所不一。象地质矿产部门，这方面的要求就要低一些，他们更注重探测目标的平面位置及电性参数，而在水电行业，寻求埋深、规模的实际意义远大于电性参数，故而各行业采取的解释方法并别较大。有的单位靠人工挖掘，有的单位凭地质推断，有的单位避而不提。值得参考的一种方法是依据钻孔资料取得真实深度与相应电极距间的比值关系去推算整个测区。这一比值有些单位直接固定为1/2或 1/3的经验值，根据实践经验来看，固定比值法是一种不得已的方法。

一些科研单位一直在积极研究此方面的工作，陆陆续续地推出了一些软件。其中比较好的有：国外 M.H.Loke工作组开发的“RES2DINV软件”，中国地质大学“2.5维反演软件”和河北廊坊中石油物探所的“电法工作站”。前者已进入商业化价段，但价格不菲，网上有它的版，后二者尚在完善当中。综观其功能，它们共同的缺点是：过于智能化，人工参与性不强，仍未摆脱多解性的，还停留在二维反演阶段等。

3.3不良地形、地质体条件下的勘探技术

在地形起伏较大或者存在不利于电法勘探的地质结构的测区中开展高密度电法勘探时，消除或压制干扰对于实际生产中的意义是不言自明的，也是困难的。根据国内外的资料，结合实际生产经验，通常采用且比较有效的方法有：

①同一测线采用两种以上的装置。装置选择的原则要考虑分辨率、受地形影响大小等等因素。

②正演。有些地质构造对高密度电法勘探如局部不均匀体、透镜体、特殊隐伏构造等，单纯依靠软件反演会造成很大的误差。此时应根据已知情况进行正演，在正演取得好的效果的基础上进行反演解释。

③地形校正。

起伏较大的地形引起的电性异常足可以掩盖真异常，从而大大地增加了分析难度甚至失去探测的意义。地形校正一般采用“比值法”：

其中：ρst为实测视电阻率，

ρ0为地表无起伏时的理论视电阻率，

ρ’s为实际地形的理论视电阻率。

对于ρ0、ρ’s一般采用有限元法、有限差分法等进行计算，这是一项计算量复杂而且庞大的工作，只能用软件来完成。目前，只有少数程序才具有此项功能，一般为二维校正，与实际勘探中的三维地形有一定的差距。

4 应用的制约因素

由高密度电法的产生发展可知，高密度电法的基础原理还是常规电法，所以它依然继承了常规电法固有的制约因素。在水电行业应用中，主要呈现的制约因素有：

①地形的影响。这是本行业最常见的影响因素。尽管目前也出现了地形改正软件，但功能完善的并不多，总体效果不是很理想。

②探测体埋深过大。根据电法理论，探测体的规模与埋深需达到一定比例后方能被探测。如果规模偏小，埋深偏大，则不能被仪器有效接收。有理论推导有效的探测是在埋深与规模的比值为1：6的范围内。

③多解性。由电法理论可知，探测体的电阻率和埋深之间存在S等值和T等值关系，如果其中一个参数不确定，那么就可能对应多个结果而曲线形态和曲线拟合结果完全一样。这就会在工程应用中造成很大的误差。

④旁侧影响。两个相邻的测点，其中一个点靠近山体或水边，那么其曲线形态就会发生较大变化，相应的解释也会发生大的变动，然而事实上地质结构却没有多大变化。这种旁侧影响也会引起高密度电法产生较大误差。

5 展

望

从国站上了解到，高密度电法探讨领域已面向三维勘探方向，（据最近了解，国内一些科研单位也进行了试验性工作）。称为高密度三维电法勘探（3-D Electrical Imaging Surveys），它的工作布置和数据采集如下图4：

图4 三维高密度电法勘探电极排列示意图

它的资料解释图件也从二维的xz平面发展成三维中任一平面，参看图5：