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直流电阻率法以地壳中岩矿石的电性差异为基础,通过观测和研究人工建立的地下电流场的分布规律,获得地下介质的电性信息。人工建立的地下电场的分布规律与地下介质的空间分布特征(电性体的电阻率值大小、产状、空间分布范围)密切相关,通过观测地下电场的空间分布特征,可获得地下介质的电性信息。同时,地电场的分布与地形起伏程度、供电极距大小、电性异常界面的边界效应、各异常体间的组合关系密切相关;对于直流电阻率法勘探,旨在获得地下介质的电阻率空间分布特征,以上影响因素对于直流电阻率法勘探的效果的影响不尽相同,通过电阻率法勘探获得电阻率数据是多因素的综合反映,当对以上影响因素认识不够深刻、全面时,常常会无法识别地下介质的特征,甚至得到错误的信息和结论。本文应用有限单元法进行正演数值模拟,采用佐迪算法及圆滑约束最小二乘法对实测电阻率数据进行一、二维反演,结合实物模型及工程实测数据进行方法验证,通过直流电场电流密度矢量剖面、近场源数据分布特征及校正、地形起伏对直流电场及电阻率曲线的影响、二维斜率断面异常体边界的划定、边界效应及其影响、层状介质及背景空间局部异常体的二维地电断面响应特征的分析,研究供电极距大小、地形起伏程度、异常体产状及规模、异常体空间组合关系与直流电阻率法勘探间的关系,进一步论证了直流电阻率法在多异常体下的横向分辨能力及统计得到的“边界系数”对多异常体组合的边界的划定的效果,并通过多模型正反演模拟分析,获得上述多因素在直流电阻率勘探下的响应特征及其统计关系,得到了丰富的成果。通过本文的研究充分分析了地形起伏对直流电场分布及直流电阻率法勘探效果的影响,地形起伏改变了直流电场的边界条件,改变了直流电场的分布特征;在负地形条件下,电流线在负地形处集聚,电流密度矢量的模增大,在视电阻率上表现为“高阻异常”;在正地形条件下,电流线在正地形处发散,电流密度矢量的模变小,在视电阻率上表现为“低阻异常”;这两类异常均非地下异常体的电性反映,而是由于地形起伏改变直流电场的边界条件,进而改变了直流电场的分布引起的假异常。直流电阻率法勘探深度与供电极距密切相关,通过多供电极距下直流电场密度矢量特征分析,得到特定异常体参数与供电极距间的响应关系。对于一定的异常体模型,可近似得到供电极距与深度间的比例转换关系,且转换系数随着供电极距的增大而逐渐减小。在实践工作中,应根据供电极距与勘探深度的比例关系,选择好最大供电极距、最小供电极距、供电极距间隔等。直流电阻率值的测定是在电流密度矢量呈线性分布条件下取得的,对于近场源位置处呈球形发散的电流场,通过装置系数的改进提高中梯装置视电阻率的应用范围,最大可达供电极距AB之间的4/5区间。异常体的产状与视电阻率曲线的变化存在密切的关系,通过视电阻率曲线的非对称性、异常的幅值等可较好的判断异常体的特征等。通过二维电阻率斜率剖面的分析,可更好的划定异常体的边界,了解异常体内部的电性变化情况,更好的分析岩上介质内部的物质构成等。通过控制异常体尺寸大小,分析电阻率勘探曲线对直流电阻率法勘探的横向分辨能力进行分析,随着深度的增大,当异常体尺寸固定时,直流电阻率法的分辨能力逐渐变差。对于固定的异常体模型,深部电阻率异常大于异常体的真实分布范围,且深度越大,电阻率异常与异常体的尺寸差别越大。由于边界效应的存在,电性界面对直流电场、电流线、电流密度矢量的改变是分布在电性界面及其附近的一定范围内的,在视电阻率及反演地电断面上,边界效应表现为电性界面附近的电阻率过渡区域。地电断面上的电阻率边界对应的电阻率值与电性界面两侧的异常体的电阻率值、异常体界面的分布特征密切相关;通过对不同电阻率组合关系的层状电性分界面、背景空间局部异常体电性分界面的地电断面的响应特征及其统计关系,引入和使用了“边界系数”。通过大量的物理模型、实践应用验证,“边界系数”在划定电性界面时具有很高的准确性和实用性。通过圆滑约束最小二乘法对起伏条件下的二维视电阻率断面进行带地形反演,并结合“边界系数”统计关系,可较好的反映地下介质的真实的电性变化规律,并准确的划定地下介质的电性界面,取得了很好的实践应用效果,提高了勘探的精度。通过以上电阻率勘探影响因素的分析,应用大量的数值模型分析、物理模型检验,并结合工程实例,分析论证了直流电阻率法在水电站选择、南水北调设计、金属矿产勘探、地质灾害评估等方面的实践应用效果,充分验证了本文所做的工作的实用性和准确性。通过本文的研究成果指导实践工作方案设计、勘探参数选择、原始数据判别、数据处理流程设计、勘探成果解译原则等,结合地质、钻探资料进行综合分析,取得了很好的效果,在理论研究和实践应用方法均有一定的指导意义和价值。