李延卓,李姝昱

(黄河水利委员会黄河水利科学研究院,河南 郑州 450003)

1 概述

聚束电阻率法是一种传统的物理勘探方法之一,在矿产普查、能源勘探、地质填图以及水文、工程地质调查等方面,都取得大量成果,发挥了重要作用[1]。传统的聚束直流电阻率法采用7个电极组成的聚束电极系或单点源进行探测,此方法探测效率低,探测深度和精度无法保证,通过减少电极数量、增加点源数量,简化测试过程,从而改善聚束效果、提高探测效果和工作效率。

改进的聚束电阻率法采用5个电极和3个点源组成的电极系,通过理论分析、数值模拟开展了相关试验研究。

2 理论分析与数值模拟

2.1 改进的聚束电极系

改进的聚束电极系共5个电极。A0为供电电极,A1，A2为屏蔽电极,M，N为测量电极,所有电极呈一条直线。探测时3个供电电极同时供电,并记录供电电流I1，I0，I2,通过测量电极M，N记录M，N的电位差UMN。电极M，N的中心为O点，见图1。

探测时保持电极A1,A0，A2的相对位置不变,M,N的相对位置也保持不变,A0O的中心位置根据勘探深度随极距增大而增加的原理,通过大量的试验,最终确定了两个屏蔽电极的移动步距的范围为0.2 m～0.3 m,固定屏蔽极距后,调节电流使电场聚束,然后测量视电阻率。改进后的聚束电阻率法工作效率有所提高,同时保留了探测精度和探测深度方面的优点。

2.2 理论分析

电阻率法采用人工场源,其异常幅度,除决定于目标体与周围介质的物性差异、规模及埋深等条件外,还决定于流经目标体的电流密度的大小。……