[科普中国]-电法勘探资料地质解释

通过综合分析电法勘探中野外实测和转换计算得到的各种电性数据以及据此绘制的各种电性图件，将电法勘探电性资料转化成反映地质特征资料的研究工作。这种解释是间接的。影响电法资料解释的因素较多，地质推断往往具有多解性。提高地质解释可靠性的关键是充分利用各种已有地质资料，建立工作区地质体特征与实测电法数据的比拟关系，从多方面减少多解性。1

影响因素影响电法勘探观测值的主要天然因素，除了探测对象本身的电性外，还有地质体的体积效应、岩层的各向异性和地形起伏等。

(1)体积效应。电法勘探的观测值是地下一定体积范围内岩层电性的综合反映，而不是某单一岩层的电性特征，即包含了探测对象的围岩所施加的影响。从而导致了电法勘探资料解释的复杂性和多解性，影响解释精度。

(2)各向异性。含煤岩系沉积岩岩层的电阻率等电性参数随观测的方向不同而有差异。在电法勘探区内一般要作一定比例的十字测深，了解不同观测方向岩层电阻率的差异及其变化规律，供资料解释参考。

(3)地形起伏。地面电法勘探理论的前提之一是把地面假想为水平面，当地形起伏较大时，地形对电法观测值有明显影响，应采用作过地形校正后的数据进行地质解释。2

解释原则可归纳为由已知到未知、由简单到复杂和定性与定量结合三个原则。

(1)由已知到未知。这是最基本的原则。其实质是，以与工作区地质剖面相同或相似地区的实测地电断面的地质电性特征，作为解释整个工作区的电法勘探资料的依据或参考，或将测线延伸到邻近的地层露头或已知钻孔上，以此作为已知部分引入工作区。在了解已知区或地段的资料时，应注意①电性分界面和地质分界面发生差异的原因; ②不同地质断面所反映电性曲线类型相似的原因; ③岩性不均一和岩相渐变等因素所导致的曲线类型复杂变化特征。只要掌握了已知地段的典型曲线以及上述特点和变化规律，就能较可靠地解释未知地段的电法勘探曲线，推断地质情况。

(2)由简单到复杂。从已知地段探索出地电断面规律和解释方法后，优先选择地形平坦，岩层和构造比较简单，岩层电性差异明显，野外观测资料精度高，且能与已知地段连续对比的测线进行解释，这样，较易获得可靠的成果。在此基础上，再重点突破复杂地段的解释。

(3)定性与定量相结合。定性解释是确定电性层与岩层的对应关系;推断岩层倾向、褶曲、断层或其它探测对象的位置、分布范围等。定量解释是确定各电性层的深度、厚度和电性参数。定量解释一般是在定性解释的基础上进行。在解释过程中，两者互相验证，最终得出统一的成果。

解释方法包括建立电性层与岩层对应关系、分析实测曲线特征、剖面和平面对比、定量解释等。

(1)建立电性层与岩层的对应关系。这是电法资料地质解释的依据。其基本方法是，①利用同一测线上钻孔的电测井资料，统计分析不同岩层的电性参数，找出它们的对应关系;②在已有钻孔附近进行电法勘探试验，了解已知地质剖面的电性反映特征;③在工作区内或工作区附近的岩层露头处，进行小极距的电测深或电剖面勘探，了解不同岩层的电性特征;④借鉴地质条件、电性条件相近的已知区的电法勘探成果;⑤由于地质条件往往复杂多变，为减少电法资料的多解性，电法测线要尽可能穿过已知钻孔并与岩层露头衔接。

通过上述多种方法，尽可能多地取得已知地质情况下的电性特征和参数，进行综合分析，建立起全面反映工作区岩层与电性层的对应关系，为解释工作奠定可靠基础。

(2) 分析实测曲线特征。分析野外实测曲线的特征，要充分利用并综合已有的地质、物探资料和已知的岩层电性关系，充分考虑各种因素的影响及其特点，先要把非地质构造因素造成曲线的畸变分开，再根据工作区地质特点预料各种地质因素的影响，以减少地质解释的多解性。这项分析，可针对有代表性的测点和测线，借助微机进行正演和反演计算。对于电阻率测深曲线、频率测深曲线，要注意研究其极大点、极小点、转折点等各种特征点的位置，曲线下降和上升角度，视电阻率值等特征与地电断面变化或构造影响的关系，作为解释的依据。正确确定测深曲线的类型后，构制曲线类型分布平面图，研究不同曲线类型分布特征及其与地质结构的关系。

(3)剖面和平面对比。对于各种测深法，可用实测曲线制作各种等视电阻率ρs剖面图 (图1) 和平面图(图2)。一般每一个主要电性层绘制一张等ρs平面图。还可根据实际需要制作极小点、极大点或其它特征点的等值线图。对于各种电剖面法，要绘制该剖面的由实测电性曲线和地质解释构成的电性-地质综合剖面图，并在有测线位置的平面图上。

根据电性断面图可定性解释不同电性层所对应的岩层及其沿测线剖面的起伏形态，褶曲和断层的位置，含煤岩系或含水层的分布范围，新地层的厚度变化以及岩性的横向变化，估计各地层埋藏深度等。再把各单个断面图的解释结果放在平面图上进行对比、连接，进一步检验各测线断面图地质解释的正确性。

等视电阻率ρs平面图主要反映各电性层在平面上的起伏形态、褶曲和断层位置、含煤岩系或含水层的分布范围、含煤岩系基底的起伏形态等。小极距的平面图还能反映含煤岩系上覆岩层或新地层的构造特征。

(4)定量解释。对单个测深曲线借助人工或计算机用正、反演方法解释各电性层的电性参数、厚度和深度。通常，定量解释首先在钻孔等已知点旁的测深曲线上进行，以确定电性层与岩层对应关系，还可用已知资料检验解释的可靠性和精度，帮助正确选择解释参数。然后，再选择电性层次明显、曲线类型较简单的测点进行定量解释。这项工作贯穿整个解释过程。定量解释成果要与定性解释结果互相验证。

定量解释在已知点上要尽可能多用几种方法进行，以选择最适合全区的方法。用微机反演拟合解释需注意正确判定曲线类型，选好初始参数值，考虑到等值原理可能带来的错误结果。

计算机应用电法观测数据的管理、处理、成图，现已普遍使用微型计算机。野外观测数据可以按一定格式存入微机和软盘，长期保存。借助微机可自动显示、打印野外原始数据和实测曲线。测深曲线的定量解释普遍使用一维正演和反演解释程序，据设定的层参数值能很快计算出相应的正演曲线，并用反演程序对测深曲线进行分层定量解释，得出各电性层的厚度、电参数成果。现已研究出电阻率测深法、频率测深法二维正演和反演的计算程序，校正地形影响程序。电法勘探成果中的各种等值线图，已可用微机和小型绘图仪绘制。一些国家新开发的电法资料处理解释工作站，可通过人机联作进行地质解释，显示并绘制解释成果的彩色剖面图、彩色立体图等。

本词条内容贡献者为:

李兵 - 副教授 - 西南大学