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电法勘探是矿产勘查、水资源勘查以及工程勘查中常用的方法之一。在通常的电法勘探中,常用装置形式(如对称四极、偶极偶极、三极等)要求供电电极滁无穷远电极外)和测量电极在同一条测线(直线)上,以方便布极和开展工作,但对场地的要求也相对苛刻,灵活性不够,对于城市物探、特殊山地以及小场地测区或复杂场地,工作往往较难开展。因此,研究供电电极与测量电极不在同一条测线布设的(例如微分测深等)非常规装置电法有着重要的现实意义。另一方面,非常规装置的电法工作还可以提高信息观测量,有助于异常的分析和解释。可以说,常规装置是非常规装置的特殊情况,通过非常规装置观测才能更全面获取地电信息,提高数据解释的效果。为此,有必要深入研究供电电极和测量电极不在同一测线上的装置形式的电阻率正演和解释,例如微分测深,赤道偶极等装置。
本文首先从一维任意装置的电测深计算入手,探讨了偶极子场的电场分布规律,对测线布设的可能情况进行了分析。进而推导并计算了非常用装置(微分测深、赤道偶极等)的电测深曲线,并对不同装置下的电测深曲线进行了对比,对AB的长度选择给出了一些量化的概念,本文第二部分在二维、三维电法有限元正演计算和前人三维正演程序基础上,编制了赤道偶极、微分测深等装置电阻率三维正演计算程序。基于三维正演程序,对二维、三维复杂地电构造的微分测深等非常规装置的电测深曲线进行了计算,对比分析二维、三维地电模型上不同测点、不同装置的电测深曲线特征,为野外实际工作提供指导。
本文第三部分,仿照高密度电阻率法断面探测的形式,计算了二维、三维地电模型赤道偶极、微分测深和θ角类微分测深装置下的视电阻率断面,认识、分析和研究微分测深等常规装置的视电阻率断面特征,为非常规装置的实际工作提供参考。
最后,通过一维、二维和三维地电构造同一测点不同装置的电测深曲线对比、同一装置不同测点电测深曲线对比以及不同测线的视电阻率断面的对比,在装置选择,工作参数选择以及异常分析判断方面给出了一些建议,指导实际工作。