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电法勘探原理与方法(试题)


2004 电法勘探原理与方法 B 卷

一、 回答下列问题 (20 分) 1、简述影响岩、矿石电阻率的因素有哪些?在电法勘探中主要考虑的是哪 些因素? 2、何谓理想导体?对理想导体充电的充电电场有何特点? 3、何谓椭圆极化?它的存在说明了什么? 4、何谓频散率?写出其表达式,并说明式中各量的含义。 二、 计算下列各题 (20 分) 1、计算当 AO=100 米、MN=10 米时,若测得△UMN=100mv 、I=150 mA, 已知ηs = 5 %,求ρs 等于多少?(提示:计算电阻率用△U1MN) 2、已知 f =1000HZ,介质电阻率 ρ=10Ω m ,εr =36,求电磁系数 m,在 此条件下能否忽略位移电流?电磁波的穿透深度及波长各为多少? 三、 绘出 H、K、A、Q 型对称四极电测深曲线,并给出各类型地电断面所对 应的层数及电性关系。 (15 分) 四、 在同一工区进行激电工作时,用不同的供电时间(T)或不同的测量延 时( t )行不行?为什么?用不同的供电电流行不行?为什么?(10 分) 五、 定性绘出下列条件的视参数曲线 (15 分) 1、倾斜良导极化脉体(向左倾) ,联合剖面装置的ρs 、ηs 曲线。

2、直立良导脉上, Z)装置的 HZ 振幅异常曲线。 (Z

六、 判断下列各题。正确打( )错误打( )(10 分) 。 1、反交点的电阻率值一定大于背景值。 ( ) 2、对于中间层 h2 和ρ2 不同的 H 型地电断面,若其 S2= h2 /ρ2 相等。但不 一定等价。 ( ) 3、感应二次场的相位与电阻率无关,与频率有关。 ( ) 4、电磁场的远区只与距离有关。 ( ) 5、低阻体上方有电阻率异常,也一定会产生激电异常。 ( ) 七、 推导题 已知 Ex =iωμe -kz ,Hy = -ke -kz ,导出卡尼亚电阻率公式ρ= 并说明式中各物理量的意义。 (10 分)

2004 电法勘探原理与方法试题答案概要(B 卷)
一 、回答问题 1、影响因素有: (1)导电矿物的含量及结构 (2)岩、矿石所含的水分及水的矿化度。 (3) 温度 其中(1)和(2)是主要的。 2、 理想导体:电阻率为零的导体为理想导体。 理想导体充电电场特点:与充电点无关,只与充电电流、导体形状、产状/大小、位置及 周围介质电性分布情况有关。 3、在一周期内,总场矢量的轨迹为一椭圆称为椭圆极化。椭圆极化的存在说明地下有良导 体存在。 4、频率域中描述激发极化效应强弱的参数称为频散率或成为幅频率效应。记为 Ps Ps=(△UD-△UG)/△UG*100% Ps:频散率;△UD:低频电位差;△UG:高频电位差 二、计算题 K=π*AM*AN/MN=777.2(米) 1、计算公式为 ρs=K*△U1/I 由ηs=△U2/△U1*100% 求出△U2 =5(mv) △U1 =△Umn - △U2=95(mv) 最后求得ρs=492(Ω·米 ) 可以忽略位移电流 2、m=1.8*1010/103*36*10 =5*104 穿透深度:=503*√ρ/f (m)=50.3(m) λ=316(米) 三、绘图题(图略详见教材 52 页图 1-53) (1)H 型(ρ1>ρ2<ρ3) (2)K 型(ρ1>ρ2<ρ3) (3)A 型(ρ1<ρ2>ρ3) (4) Q 型(ρ1>ρ2>ρ3)

四、同一工区的激电工作不能用不同的供电时间和不同的延迟时间,因为,不同的供电时间 反映的总场大小不同,不同的延迟时间反映的二次场强度也不同。而因这种不同而产生的 ηs 不同不是由地下异常体引起的,而是由不同供电时间和延迟时间造成的。为了体现异常 体的影响,在同一工区应严格保持用相同的供电时间和延迟时间。 五、绘图题(图略详见教材 34 页图 1-30 和 120 页图 3-19a) 1、向左倾视电阻率正交点曲线; 向左倾视极化率反交点曲线 2、极小值曲线,极小值对应矿体。 六、判断对、错 1(Ⅹ) ;2(∨) ;3(Ⅹ) ;4(Ⅹ) ;5(Ⅹ) 七、推导题 求阻抗 Z=EX/HY=iωμe-kz/-ke-kz=-iωμ/k π =-iωμ/(-iωμσ)1/2=√-i*(ωμρ)1/2=│Z│e-i /4 1/2 取振幅部分有:│Z│=(ωμρ) 所以,ρ=1/ωμ*│Z│2 应用条件:远区条件,平面波或不均匀平面波

电法勘探原理与方法试题(A)闭卷
一、回答下列问题(25 分) 1、何谓电阻率?何谓视电阻率?何谓等效电阻率?(6 分) 2、离子导体产生的自然电场(过滤电场)有几种?写出具体名称。 分) (5 3、何谓频散率或称幅频率效应?写出其表达式,并说明式中各量的含义。 分) (4 4、何谓椭圆极化?椭圆极化的存在说明了什么?(6 分) 5、决定和影响电阻率法勘探深度的因素是什么?(4 分)

二、有如下地电断面 (20 分)
求: 、绘出对称四极测深曲线,并确定曲线类型 (1) (2) 、中间层纵向电导 S2 等于多少? ρ1=100Ω·m ρ2=20Ω·m ρ3=300Ω·m h1=30 m h2=10 m (3) 、当 h
2

=5 m , ρ2 =10Ω·m 时,曲线

有无变化?为什么? (4) 、若ρ3 → ∞ 时,曲线尾枝将如何变化? 绘出变化后的曲线。 (5) 、若ρ2=60Ω·m,h2=30 m 时与(3)比较 曲线有何变化?为什么? 三、定性绘出下述地电断面上相应装置的视参数曲线。 (15 分) 1、联剖装置 ρs 和ηs 曲线。 2、单极梯度 E1x、E2x、ηs 曲线 B(-I) (A 极在∞远处)

ρ1 η1

ρ2 ρ2

η1

ρ2 << ρ1 ,η2 >> η1 四、计算题 (20 分)

η2 >> η1

1、某工区准备进行激电中梯测量,首先进行了实验工作,所用供电极距为 1000 m ,测量 极距为 40 m 。若为了保证△U2 不低于 3 mv,试估算至少需多大的供电电流?(已知 围岩电阻率为 200Ω·m,极化率为 3 %) 。 2、已知 f =1000HZ,介质电阻率 ρ=10Ω·m ,εr =36,求电磁系数 m,在此条件下能否 忽略位移电流?电磁波的穿透深度为多少? 五、已知 Ex =iω?e
-kz

,Hy = -ke

-kz

,导出卡尼亚电阻率公式ρ=

并说明式中各物理量的意义。已知波数 k=√-iω?σ (8 分) 六、电阻率中间梯度法适合于寻找直立良导薄板和水平高阻薄板状物体,这种说法是否正 确?说明理由(12 分)

电法勘探原理与方法试题(A)闭卷 答案概要
一、 (1)电阻率:电流垂直流过 1 立方米体积的物质时,所呈现的电阻值。它表征 物质的固有导电属性。 视电阻率:在电场涉及范围内,地表不平坦,地下各种地电体的综合反映结 果称为视电阻率。 等效电阻率:含有激发极化效应影响的电阻率。 (2)有四种;分别是 山地电场;河流电场;上升泉电场;裂隙电场 (3) Ps=(△UD-△UG)/△UG*100% , Ps:视频散率; △UD:低频总场电位差;△UG:高频总场电位差 (4) 由于总磁场或(电场)与一次场在空间取向不同且存在相位差。由于频率相 同,故总场矢量端点随时间变化的轨迹为一椭圆,称其为椭圆极化。 (5) 决定电阻率法勘探深度的因素是供电极距; 影响电阻率法勘探深度的因素是 介质的电阻率。 二、 (3)无变化,因为满足 S2 等价条件 (1) 曲线为 H 型; (2) S2=0.5; (4) 尾枝沿与横轴交角为 45°的渐近线上升 (5) 有变化,反映第二层部分与(3)不一样,因为,虽 S2=S2′但ν2=ν2′=1 不满足等价条件。 三、 1、 (见教材 29 页,图 1-23 和 119 页,图 3-18) 2、
E 1x E 2xηs E 1x E 2x
ηs

E 1x

四、 (将计算点选在中点) 1、因为△U2 和ηs 已知则由ηs=△U2/△U*100%可求出△U= △U2/ηs 由ρs=k*△U/I 可求得 I= k*△U/ρs ,式中 k=πAM*AN/MN,则 I 可求出。
m=

2、

1.8 1.8 × 1010 × 1010 = = 0.5 × 105 = 5 × 10 4 ,m >> 1 f iε r i ρ 3.6 × 105 ,可忽略经度电流。 1 1 = 503 = 50.3米 100 10

? = 503 ρ / f (m) = 503 10 1000 = 503

五、 将 ExHy 取比值的形式,则有 Ex/Hy= -iωμ/k ;因为 k=(-iωμσ)1/2 则有 π Ex/Hy=(ωμρ)1/2 *e-i /4 ,取振幅部分的平方,有 | Ex/Hy|2=ωμρ,得 ρ=1/ωμ*| Ex/Hy|2

六、这种说法不对,因为中间梯度法利用的是均匀场,在均匀场中,直立良导薄 板和水平高阻薄板都对场的畸变作用最小,致使异常不明显,所以中间梯度法不 适合寻找良导直立和水平高阻薄板状体。



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