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50个名词解释电阻率法P136是以地壳中岩石和矿石的导电性差异为物质基础,通过观测与研究人工建立的地中电流场的分布规律,进行找矿和解决地质问题的一组电法勘探分支方法。视电阻率P137实际上,常常不满足地面为无限大的水平面,地下充满均匀各项同性的导电介质,这时用四极法测量得到的电阻率,既不是围岩的电阻率也不是矿体的电阻率,称为视电阻率。
对称四极装置P141供电电极与测量电极满足关系AM=BN,记录点取在MN的中点。
AUAM•AN
pAB二K--MN,其中K二一——。
sABIMNMN
电阻率剖面法P139各电极沿选定的测线同时(或仅测量电极)逐点向前移动和观测。其主要用来探测地下一定深度范围内的横向电性变化。
电阻率测深法P139供电电极在测点两侧沿相反方向向外移动,而测量电极不动或与供电电极保持一定比例地同时移动。其主要用来探查地下不同深度范围内的垂向电性变化。
中间梯度装置P142供电电极AB的距离很大,且固定不动,测量电极MN在其中间的
AU
二分之一地段逐点测量。记录点取在MN中点。pMN-K砂,其中
sMNI
“2n•AM•AN•BM•BM
K—
MNMN(AM•AN+BM•BN)
电法勘探的正演问题P116已知地电模型和场源分布,求解场的分布规律,称为电法勘探的正演问题。
位函数的衔接条件P117在交界面处,电位具有连续性;在交界面处,电流密度的法向分量具有连续性。
位函数的边值条件P117第一类边值条件:U(x,y,z)1g(x,y,z);第二类边值条件:
孚I-g(x,y,z);第三类边值条件:(孚+AU)1-g(x,y,z)。
onronr
有限差分法P119以差分原理为基础的一种数值计算法。(它用各离散点上函数的差商来近似替代该店的偏导数,把要解的边值问题转化为一组相应的差分方程。然后,解出差分方程组在各离散点上的函数值,便得边值问题的数值解。)
有限单元法P120以变分原理和剖分插值为基础的数值计算方法。(首先利用变分原理把所要求解的边值问题转化为相应的变分问题,也就是所谓泛函的极值问题。然后,与有限差分方法相似,使连续的求解区域离散化;进而在各单元上近似地将变分方程离散化,导出以各节点电位值为未知量的高阶线性方程组;最后,求解方程组,算出各节点的电位值,以表征稳定电流场的空间分布。)
节点(数值模拟法)P119+P122对于有限差分法,用平行于坐标轴的两组直线族将地下划分成正方形的网格,网格的交点称为节点;对于有限单元法,在二维情况下,将求解去剖分为一系列互不重叠的三角形单元,每个单元的顶点称为节点。
边界单元法P125以边值问题的控制微分方程的基本解为基础,首先建立边界积分方程。然后,在区域的边界上划分单元,进行数值求解。
边界元(边界单元法)P128在边界单元法中,将边界划分成许多小单元。
物理模拟方法P131是取得地电场正演结果及实测资料作解释的另一种模拟方法。
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水槽模拟法P132将模拟、场源和工作装置布置在盛水的水槽内进行观测的一种物理模拟方法。(它是用水作为均匀介质以模拟围岩,以有机玻璃和胶木板等模拟理想高阻绝缘体,用铜板、铜球等模拟理想导体,用石墨掺水压紧或掺和水泥制作的模型模拟有限电阻率的地质体。)
导电纸模拟法P132导电纸是在纸浆中掺入炭黑制造而成。由于导电纸的厚度很小,故常用线电阻率表示其导电性。对于地形和地质体的走向彼此平行的情况,导电纸模型可视为垂直于地形、地质体走向的断面。因而,导电纸上的点、线和面,分别表示垂直于纸面的无限长的线、面和柱体。该法只适用于模拟线源场中的二维地电断面问题。相似理论(物理模拟方法)P131在进行物理模拟时,保持野外与室内地电模拟的几何尺寸按一定比例缩小,并保持各地电体的电阻率比值保持不变,便可用实验方法获得与野外相似的观测结果。
稳定电流场的第一类边界条件P61极限条件:当观测点远离供电点时,U=0;当观
Ip
测点里供电点很近时,U-1
2兀r
稳定电流场的第二类边界条件P61地面条件:在地面上(除供电点外)电流密度的法向分量等于零。
反射系数P73反射系数决定被分界面反射到岩石中去的部分电流作用。
透射系数P73透射系数决定从分界面透射到岩石中去的部分电流作用。
正演理论推导
反演勘探应用
电法勘探P4-前言电法勘探是根据地壳中不同岩层之间、岩石和矿石之间存在的电磁性质差异,通过观测天然存在的或用人工建立的电场、电磁场分布,来研究地质构造、寻找有用矿产资源,解决工程、环境、灾害等地质问题的一类地球物理勘探方法。
(P1)电阻率与电导率
均匀介质中直流电路的电阻R和介质长度L成正比,和电流通过的横截面积S成反比:
L
S,其中,比例系数称为电阻率,电阻率的倒数称为电导率。
(P5)非各向同性系数与平均电导率
i'P
I—伶
层状岩石导电具有方向性,定义
\pt为非各向同性系数,
电阻率。
(P10)介质电磁系数
在电磁场理论中,传导电流密度与位移电流密度之比值m成为介质的电磁系数。
(P10)岩、矿石的介电常数
p—pP
表征岩、矿石介电性的参数为介电常数(p),0r
(P12)岩、矿石的磁导率表征岩、矿石导磁性的参数为磁导率(卩),它是磁感应强度B与磁场强度H之间的比例
系数。
(P12)铁磁质
相对磁导率"r明显大于1的介质称为铁磁质。
(P13)极化现象
在一定条件下,某些物质或某个系统的正、负电荷会彼此分离,偏离平衡状态,通常称这种现象为“极化现象”。
(P13)双电层
当电子导体和溶液接触时,由于热运动,导体的金属离子或自由电子可能有足够大的能量,以致克服晶格间的结合力越出导体而进入溶液中,使导体与溶液分界面附近所带上的两层异种电荷层成为双电层。
(P14)氧化还原电场由自然极化形成的稳定的自然极化电流场称为氧化-还原电场。
(P15)流动电位
当地下水在岩石中流过时,将带走双电层溶液一侧(扩散区中)的部分离子,因而破坏了正负电荷的平衡,形成极化。这种极化的结果,将沿水流方向产生电位差,这在电化学上叫做流动电位。
(P15)过滤电场
在流动电位的极化机理中,好似水流过岩石时岩石颗粒滤下了部分阴离子,故在电法勘探中形象的称由此机理形成的自然极化电流场为过滤电场。
(P16)过电位
在一定的外电流作用下,“电极”和溶液界面上的双电层电位差①相对平衡电极电位
①平的变化,在电化学中称为“过电位”或“超电压”,记为人①。
(P19)面极化系数
过电位A①与垂直面极化体表面的电流密度法向分量jn的关系式A①—-k•jn中,系数k为单位电流密度激发下形成的过电位值,是表征面极化特性的参数,称为面极化系数。
(P21)极化率
极化率(耳)是表征体极化介质的激电性质,耳值得计算公式为
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AU2(T,t)
AU(T)
x100%
(P31)压电性与压电效应
自然界中某些特定的结晶物质,当受到压力时内部将产生电极化,并在其表面出现电荷岩、矿石的这种性质便称为压电性,这种现象称为压电现象。
(P31)压电模数
压电模数是表征岩、矿石压电性大小的参数,实际上它是一个复杂的各向异性的物理量
压电模数(d
)可表示为
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(P36)大地电磁场大地电场与地球变化磁场的场源都是来自地球外部的各种电流体系,因而具有相同类型的变化。这种变化的电场和磁场统称为大地电磁场。
(P38)地电湾扰地电湾扰是具有形态规则而无周期的电磁扰动,形如湾扰故得名。
2xP
e—九=e-i
(P44)穿透深度
穿透深度(P)表示场振幅衰减为地面值的1e时电磁波所传播的距离。即:
45.(P45)波阻抗
平面波阻抗(Z)的定义为:表征均匀各向同性大地介质的电阻率和地面地磁场测量值
之间的关系,它满足Z二EH.
46.(P48)特征阻抗
Z均匀介质中的波阻抗也称为介质的特征阻抗(0)。
47.(P51)对称非各向同性介质
同一点沿不同方向具有不同导电性的介质称为非各向同性介质。介质中彼此正交的两个
电性主轴上的电导率分别为&1和&2,且32,这种典型化的介质称为对称非各向
同性介质。
48.
(P52)张量电导率
对称非各向同性介质中欧姆定律的一般表达式为
j
&
&
~E_
「一
—E_
x
=
xx
xy
x
=&
x
j
&
&
E
E
y
yx
yy
y
y
式中,
&
xx
&
yx
&
xy
&
yy
&cos20+&sin29
1
(&-&
2
2
)sin20
i2
(&-&凹色
212
sin20+&cos20
2
称为张量
50.
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digC1
2.
电导率。
(P59)山地电场
由地形起伏引起的过滤电场称为山地电场
(P59)扩散电动势
E=K
Ed
扩散电动势d由下式确定:
50.