两种电法勘探技术的应用分析

它们的储量等是地质勘探的基本任务。电法勘探作为一种地质勘探技术，其属于地球物理勘探方法的范畴，该技术在 查明区域构造单元和局部构造方面起重要作用，具有速度快、效率高、成本低等优点。文章主要介绍了两种电法勘探技

术的原理，分析了这两种技术的优点及其在地质勘探中的应用前景。关键词：电法勘探；高密度电阻率法；可控源音频大地电磁法;应用前景中图分类号:P618.130.2在地质勘探工程中，所涉及到的勘探技术和方 法是多种多样的，而电法勘探作为一种地质勘探技 术，在查明地质区域构造单元和局部构造方面所起

2两种电法勘探技术的分析2.1高密度电阻率法2.1.1技术原理高密度电阻率法是一种电阻率法中融入阵列思 想的电法勘探技术。因为地层的电阻率由许多因素

的作用是显而易见的叫因此，对地质勘探工程中 电法勘探技术的探讨有一定的必要性。因为地层中 不同造岩矿物的物理性质存在差异，特别是其电阻

率存在明显的变化，所以电法勘探技术主要是利用

决定，例如岩层产状，岩石类型，地质成分，所以高密 度电阻率法以地层的导电性差异为基础，人工给地 层施加一个稳定的电流场，然后通过地层反馈的电

这一地质特征或在这一地质特征的基础上来勘探 的。1电法勘探概述因为不同岩石具有不同的导电性，与矿物，油

流传导规律，研究地层中的导电率情况叫在工程测 量时，通过将电极布置在勘探剖面上，之后利用电极

转换程控设置和工程电测仪，对不同的电极进行排

气等资源有关的岩石往往由于电阻率低而导电性 良好。因此我们可以通过观测不同岩石的导电性差

列，以此来自动采集不同电极的数据，最后将采集的 数据传入计算机处理，就可以获知有关勘探剖面的

异来了解地层岩石情况，从而勘探出与矿物，油气 等资源有关的岩石。另外，在一般情况下，不同时期

结果，最后对所取得的勘探数据经相应模拟程序反 演，就可准确地得出所测地层的地质解释铁

沉积的地层，其造岩矿物，岩性等性质是不同的；对 于小区域同时期沉积地层，沿着地层延伸的方向电

2.1.2技术优点高密度电阻率法在一定程度上集中体现了电剖 面技术和电测深技术，其原理与普通电阻率技术基

阻率差异较小，而在沉积方向，由于造岩矿物性质 不同，会出现清晰的电性差异12】。当地层发生变形和

本相同，其不同的是在勘探中设置了相对较高密度 的勘探点。高密度电阻率法与普通电阻率法相比，

断裂时，其导电性会发生相应变化。假设某岩层中

出现含油圈闭，则其导电性变差，局部电阻率值增 高.，因此，通过探测岩层的电阻率及其变化规律，再

其具有的优势为：作进一步分析总结后，就可基本确定该岩层油气资 源情况。1) 一次性完成电极布置，这大大减少了由于布 置电极而引起的一系列问题；2) 测量过程通过进行多种电极排列方法，从而

*基金项目：甘肃省高等学校科研项目(2014A-098)；国家自然科学基金项目(41662013)0 △通讯作者：件慧宁(1966-),女，甘肃正宁人，兰州城市学院培黎石油工程学院副教授，博士。第7期王健伟等:两种电法勘探技术的应用分析23得到了更加广泛的地电断面结构特征；将误差进一步放大,从而影响测量精度。AMT由于 频率较高，主要研究较浅处的电性变化，而CSAMT 通过采用可控制人工场源，克服了 MT和AMT的缺

3） 采集数据更加趋近于自动化，避免了手工操

作可能出现的错误；4） 成本比较低，勘探效率高，地层信息丰富。

2.1.3应用分析在印度尼西亚楞榜市的某地，地貌多为低山缓

点；CSAMT的出现就有了很好的应用前景，尤其是 解决了 AMT的局限性，可以解决深层的地质问题。

电磁法相比于直流电法的具有的优点为：坡，区域构造为南加里曼丹构造，地层由石灰岩和 上白垩纪火山岩组成，总体来说地质结构简单。因

1） 可以勘探的地层深度大；2） 受高阻率层屏蔽小，对低阻率层反应灵敏；3） 适合特殊环境下的探测，大大提高勘探效率；为此地富含猛岩层，所以取此地某区为测区，用高

密度电阻率法进行地质勘探。图1为该测区2号线 的高密度电阻率剖面，由图可知，电阻率剖面分布

4） 勘探成本低，速度快；5） 应用领域广，能满足多种勘查工作。2.2.3应用分析祁连山冻土区是我国冻土分布最广泛的地区之

特征是：不连续分布的为高阻性岩层，连续分布为 低阻性岩层。根据本地区地质资料，高阻性一般反 应的是含镒灰岩岩层，低阻性为松软碎屑沉积岩问, 所以可以推断出在2号线的2~15m处、43m处、56~

一，它以山地多年冻土为主，平面上可分成分布于祁 连山中段的连续冻土区和分布于祁连山东段和西段 地区岛状冻土区。祁连山永久冻土区断裂构造非常

68m和86~99m处含有镒灰岩。高程84.00 83.362.732.011.314 28 42 56 70 84 98

114 128n/m\"264■3923戢457发育，从可燃冰的成藏与藏储地质条件上看,其为可 燃冰提供了优良的冻土生储盖层、运移和保存条件，

因此其可能蕴藏着巨大的能源，所以勘探和开发是

9M图1

必然的；在常温常压环境下，可燃冰是不稳定的，用 一般的技术手段勘探和了解其物性特征是非常困 难的，但是祁连山冻土区的地质体与围岩存在明显 的电阻率差异；相对正常沉积地层，不管是可燃冰还 是冻土层都会表现出高阻特征，但其电阻率值存在

2号线高密度电阻率剖面2.2可控源音频大地电磁法2.2.1技术原理可控源音频大地电磁法是以大地电磁技术

（MT）和音频大地电磁技术（AMT）为基础发展起来

的一种探测技术问，它是以电磁波传播理论、麦克斯 韦方程以及电磁波的趋肤效应理论作为技术基础

着明显的差异。图2为祁连山冻土区可燃冰DK-2、

DK-4科学钻探试验孔结果，深色与浅色区域分别 为钻孔揭露的冻土层、可燃冰地层与电阻率测井曲

的。通过人工场源激发地层岩石，电流通过时将会

线的对应位置㈣，从图上看，冻土层的电阻率是围岩

产生电位差，采集不同供电频率形成的一次场电

地层的几倍到几十倍，含可燃冰地层也明显高于围 岩地层，且随着含可燃冰地层厚度的增大，其电阻

位。在地层中，不同频率的场电位其传播深度是不 同的，此时采集的传播深度与频率构成一个数学关

率异常更加明显，因此，可用CSAMT分析可燃冰与 冻土层的电阻率特征，从而进行祁连山冻土区可燃 冰的勘探。系模型〔\CSAMT就是利用岩石的导电率差异观

测场电位和磁场强度变化的一种电磁勘探方法。

2.2.2技术优点MT可以探测地下数千米深的范围内的电性变

化，这是人工源电磁探测难以达到的，而且它还具 有受高阻率层的屏蔽小，对低阻率层反应灵敏等特

点，但是，由于天然场源存在着随机性，测量信号的 强度和频率大小的不确定，MT需要付出巨大的工 作量来记录和分析数据，这样大大影响了勘探效

率,并且提高了勘探成本，降低了经济效益，同时在

电阻率计算时将会带入观测误差，计算过程中又会

24甘肃科技第35卷3油工业出版社,2017.总结[2] 薛国强，李徹，郭文波.大回线源瞬变电磁场响应特性[J].

通过对高密度电阻率法在矿物勘探方面、

石油地球物理勘探，2007,42(5):586-590.CSAMT在可燃冰勘探方面的应用分析，可知电法勘

[3] 丁文胜.综合物探方法在积水防空洞探测的应用[J].工程

探可用于地质勘探的诸多方面；从发展的角度看, 建设与设比2018,(04):39-40.普通电阻率法到高密度电阻率法再到CSAMT明显

[4] 高文君.高密度电法在矿山采空区探测中的应用[J].中国

可见电法勘探技术在不断地提升。因为地质情况的 金属通报,2018(03):268+270.[5] 陈耀.用高密度电阻率法勘探含猛岩层[J].中国猛业,2012,

复杂性，导致每种勘探技术的探查效果在不同的地

30(3):39-41.质环境下存在差异，所以要结合不同的地质条件, [6]

汪正可控源音频大地电磁法在实际勘探中的应用卩].

采用合理的勘探技术才是正确的选择，必要时可以

资源信息与工程,201&33(01):12-13.运用多种勘探技术相结合，通过各自的优势弥补技

[7] 王文昌，李建新.可控源音频大地电磁测深在新疆温泉 术上的不足，以此来得到更加准确的结果。目前，由 县地热勘査中的应用[JJ.工程地球物理学报,2014,11(03):

于电磁的穿透性能强，反应灵敏，电法勘探技术已

338-341.经不局限于地质勘探，而利用电法勘探技术原理的 [8]

方涛,张德鑫.铜陵矿区勘探中可控源音频大地电磁测

电法检测技术，已在重型机械工件的检测得到应 深的应用研究[J].世界有色金属,2018(08):213-214.用，随着技术发展，电法勘探技术将具有更加广泛 [9] 王丽妍，胥博文，杨毅，等.可控源音频大地电磁测深在铜

的应用。陵矿区勘探中的应用[J].云南地质,2017,36(02):287-291.[10] 姚大为，王书民，雷达，等CSAMT祁连山永久冻土区天然

参考文献：气水合物调查中的应用[J].工程地球物理学报,2013,10[1]国景星，李红南，张立强.油气田开发地质学[M].北京：石:132-137.(2)(上接第45页)量M 15.0mm且日平均总云量N8成，为一次连阴雨 果较好。苹果采收过早或过迟均不耐贮藏，整个采 过程。连阴雨天气对农业生产影响尤为突出，土壤

收期也不宜拖延太长，一般在最适宜采收期的前后

和空气长期过湿，日照不足，会使果树正常生理机 10d内采摘完毕。采摘时轻拿轻放，避免机械。能和果实品质遭受严重影响。当花期遇到五天以上

综上所述：关注天气变化，预防和防控苹果全 连阴雨或阴雨过多，会影响授粉、授精，降低开花 生育期气象灾害，广泛发动群众，强化果园管理，加 率，造成有花无果，使下年结果过多，引起大小年。

强技术宣传和培训，大力推广灾害防御技术和灾后 秋季9月中下旬到10月是晚熟红富士苹果去袋、 补救措施，将灾害损失降到最低，确保苹果产业安

上色、成熟采收的关键时期。若遇持续岀现的大雾、

全、平稳、健康和可持续发展。低温、阴雨、寡照天气，对苹果着色及采摘产生严重 参考文献：影响。持续阴雨寡照天气使已解袋的苹果着色差、

[1]

马丽君.平凉市苹果生长期主要气象灾害及应对措施[J].

表面光泽度降低、发生病害，已到采收期的苹果难

现代农业科技,2018,(4):103,105.以及时采摘上市。也使苹果生长期延长，硬度下降，

[2] 张谋草，姚晓红,张红妮，等.庆阳市苹果花期霜冻灾害气

不耐贮运。象风险评估[JJ.农学学报,2015,(5):114-117.防御和减轻连阴雨灾害主要措施有：[3] 王景红，刘璐，高峰，等.陕西富士系苹果花期霜冻灾害气

1) 象指标的修订[J].中国农业气象,2015,36(1):50-56.采用果树下铺反光膜促进果实增光着色，作 用比较明显。[4] 高占祥.苹果主要气象灾害及应对措施卩].农业科技与信 息,2014,(18):15-17,22.2) 成熟期抓住有利时机，采取分期采收法，效