spContent=本课程主要讲授电法勘探方法的基本原理、基础知识、基本技能。课程主要内容包括电阻率法、充电法、自然电场法、激发极化法、电磁法的主要勘探方法,重点讲授各种电法勘探方法的基本原理、勘探装置,勘探参数、典型地电模型的异常特征、勘探仪器、数据采集、处理、解释方法,以及相关的技术进展。语言通俗易懂,注重理论联系实际。本课程适于地球物理学、勘查技术与工程、资源勘查工程等专业高年级大学本科生、研究生,以及从事地球物理勘探工作的工程技术人员学习。
本课程主要讲授电法勘探方法的基本原理、基础知识、基本技能。课程主要内容包括电阻率法、充电法、自然电场法、激发极化法、电磁法的主要勘探方法,重点讲授各种电法勘探方法的基本原理、勘探装置,勘探参数、典型地电模型的异常特征、勘探仪器、数据采集、处理、解释方法,以及相关的技术进展。语言通俗易懂,注重理论联系实际。本课程适于地球物理学、勘查技术与工程、资源勘查工程等专业高年级大学本科生、研究生,以及从事地球物理勘探工作的工程技术人员学习。
—— 课程团队
课程概述
电法勘探课程是勘查技术与工程专业的一门专业核心课。电法勘探方法是地球物理勘探方法的重要分支,在资源环境、工程地质、矿产勘探等领域得到了非常广泛的应用,与重力勘探、磁法勘探、地震勘探共同组成了地球物理勘探方法技术体系。
电法勘探是根据地壳中各类岩(矿)石的电学性质(导电性、导磁性、介电性、电化学活动性)的差异,通过观测和研究大地中人工或天然电(磁)场的空间分布规律和时间特性,用以寻找有用矿产、查明地质构造及解决工程地质问题的一组地球物理勘探方法的总称。
学习本课程能较详细的了解电法勘探方法的各种具体分支方法,勘探原理,适用条件,以及在地质工程、矿产勘探、灾害调查等方面的具体应用,了解各种方法的优势和不足,为进一步研究和开发新的电法勘探方法、新仪器、新的处理解释软件,以及开展地球物理勘探工程应用等打下良好的基础。
授课目标
通过本课程的学习,使学生较系统地掌握电法勘探的基本理论和基本方法技术,了解电法勘探相关的仪器设备;能运用所学勘探原理与方法分析和解决资源环境、工程建设、地质灾害等领域相关的地球物理工程问题;了解在解决工程问题中相关的健康、安全、环保等规定,以及国内、外正在推广的前瞻性的方法和技术。
成绩 要求
为积极响应国家低碳环保政策, 2021年秋季学期开始,中国大学MOOC平台将取消纸质版的认证证书,仅提供电子版的认证证书服务,证书申请方式和流程不变。
电子版认证证书支持查询验证,可通过扫描证书上的二维码进行有效性查询,或者访问 https://www.icourse163.org/verify,通过证书编号进行查询。学生可在“个人中心-证书-查看证书”页面自行下载、打印电子版认证证书。
完成课程教学内容学习和考核,成绩达到课程考核标准的学生(每门课程的考核标准不同,详见课程内的评分标准),具备申请认证证书资格,可在证书申请开放期间(以申请页面显示的时间为准),完成在线付费申请。
认证证书申请注意事项:
1. 根据国家相关法律法规要求,认证证书申请时要求进行实名认证,请保证所提交的实名认证信息真实完整有效。
2. 完成实名认证并支付后,系统将自动生成并发送电子版认证证书。电子版认证证书生成后不支持退费。
课程大纲
电阻率法
课时目标: 了解影响岩矿石电阻率的主要因素;理解稳定电流场的形成过程,掌握视电阻率的基本概念,影响视电阻率的主要因素;掌握直流电阻率法的勘探原理,电阻率法各种装置的电极排列形式、特点、视电阻率的计算方法,典型模型的异常特征等;掌握电剖面法和电测深法的异同点,电测深曲线的常见类型,电测深曲线的等值性,高密度电阻率法的勘探特点及其应用实例。
第一节 岩石矿石的电阻率及影响因素
第二节 均匀各向同性介质中的稳定电流场
第三节 均匀大地电阻率测定与勘探深度的概念
第四节 非均匀介质稳定电流场及视电阻率概念
第五节 电阻率法的装置形式
第六节 中间梯度法视电阻率异常特征
第七节 联合剖面法脉状体视电阻率异常特征
第八节 对称四极法视电阻率异常特征
第九节 电阻率法勘探的仪器
第十节 电阻率测深法应用领域及常用装置
第十一节 电阻率测深曲线的类型
第十二节 电测深曲线的分段及其意义
第十三节 电测深曲线的等值性
第十四节 常用的电测深定性成果图件
第十五节 高密度电阻率法
第十六节 高密度电阻率法的应用领域及应用实例
充电法与自然电场法
课时目标: 掌握充电法和自然电场法的勘探原理,常用的勘探装置,典型异常体的实测异常特征,自然电场法和充电法常用的观测方法和勘探仪器,了解充电法和自然电场法的应用。
第一节 球形理想导电体的充电场及电位异常
第二节 充电法的应用条件及其观测方式
第三节 自然电场与自然电场法
第四节 自然极化球体的电场
第五节 自然电场法的仪器设备及观测方法
激发极化法
课时目标: 掌握激发极化效应的概念,理解岩矿石的激发极化效应形成的机理;掌握岩矿石在稳定电流场和交变电流场中的激发极化特性,极化率与视极化率的基本概念,极化场理论计算方法,激发极化法的勘探仪器,典型异常体不同勘探装置的激电异常特征;了解激发极化法的具体应用。
第一节 激发极化效应和激发极化法
第二节 岩矿石的激发极化机理
第三节 稳定电流场中岩矿石的激发极化特性(上)
第四节 稳定电流场中岩矿石的激发极化特性(下)
第五节 交变电流场中岩石和矿石的激发极化性质
第六节 表征岩(矿)石激发极化特性的数学模型
第七节 面极化电场的计算方法
第八节 体极化电场的计算与模拟方法
第九节 激发极化法的勘探仪器
第十节 球形极化体的中间梯度装置激电异常
第十一节 球形极化体联合剖面装置的激电异常
第十二节 球形极化体对称四极测深装置的激电异常
电磁感应法
课时目标: 了解在交变电磁场中岩矿石的电学性质,掌握导电介质中交变电磁场的方程,平面波的基本概念,电磁波在均匀介质中的传播特点,波阻抗与大地电阻率的测定方法,导电地质体的电磁感应模型,大地电磁场的特点及大地电磁勘探方法原理,大地电磁测深理论曲线及其特点等;了解可控源音频大地电磁法的勘探原理与技术特点。
第一节 交变电磁场中岩矿石的电学性质
第二节 导电介质中的交变电磁场方程
第三节 平面谐变电磁波在均匀介质中的传播
第四节 波阻抗及均匀大地电阻率的测定
第五节 导电地质体的电磁感应模型
第六节 大地电磁场的特点及大地电磁测深法
第七节 水平层状介质大地电磁测深理论曲线及其特点
第八节 大地电磁测深法的野外工作方法
第九节 可控源音频大地电磁测深法
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预备知识
高等数学、场论、数学物理方法、勘探地球物理学基础、数字信号处理、地质学基础。
参考资料
1.刘国兴,电法勘探原理与方法.地质出版社, 2005;
2.邓一谦,地电学教程,成都理工大学,2005;
3.肖宏跃,地电学原理,北京,地质出版社,2008;
4.李金铭,地电场与电法勘探,北京,地质出版社,2005。
免 责 声 明
本课程中部分资料来自多种电子资源,如书籍、教程(离线和在线)、课堂讲稿及互联网上的资源。本课程包含资料仅供参考及教育用途。共享本课程中的信息只能于教育目的,在其他任何地方分享该课程内容均受单个版权保护。
常见问题
Q : 电法勘探能探测多深?
A : 电法勘探包含多种不同的方法,如直流电阻率法、自然电场法、充电法、激发极化法、大地电磁法、瞬变电磁法等,各不同的方法具有不同的探测深度范围,浅层可在1米之内,最深可达几十甚至上百公里,当然,不同的勘探深度具有不同的分辨能力。
Q : 电法勘探对野外施工环境有哪些要求?
A : 电法勘探方法中有人工场电法和天然场电法,人工场法需要向地下发射信号,需要布设接地电极,向地下供入强大的电流,形成电流场或电磁场。因此,需要有良好的接地条件;当接地条件不好时,直流电阻率法会出现施工困难,可使用不接地的线圈发射电磁场信号,采用电磁法勘探;在接收时由于地球物理信号通常是很微弱的,环境电磁干扰不能太大,否则难以获得可靠的观测数据;在使用直流电法勘探时,通常是几何测深,需要施工区域有足够长的探测剖面长度,否则无法实现深层结构探测的目的,等等。
Q : 电法勘探成本如何?
A : 不同的电法勘探方法工作成本不同,在地球物理勘探方法中电法勘探方法属于中-低成本的勘探方法。
Q : 在多种电法勘探方法中哪种勘探方法最有效呢?
A : 每一种电法勘探分支方法都能解决某一类地质问题,各有优势和不足,勘探效果与地下介质的电性分布有密切关系,也与勘探仪器、数据采集、处理解释、以及使用的处理解释工具有一定的关系,因此,实际勘探效果由使用的具体工作方法、勘探对象等因素共同决定。