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【摘 要】随着现代科技的高速发展，物探方法在工程地质领域得到广泛应用，高密度电法在解决相应工程地质问题中发挥着越来越大的作用，高密度电法是电测深和电剖面两种方法的组合，在装置和排列上一次可以完成纵横二维的勘探过程，既能揭示地下某一深度水平岩性的变化又能提供岩性纵向的变化情况。该方法在地震地质领域的应用虽然有着一定的优势，由于在对勘测资料的解释方面，主要是根据地质体的电性变化特征为依据，所以我们必须对探测区探测对象进行调查分析，掌握隐伏断层的地质表现形式及电性特征；在工作时尽量避免各种影响因素，才能使探测结果趋于真实合理。本文以温纳装置为例，介绍高密度电法在地震地质勘探中的应用。
【关键词】高密度电阻率法；探测；视电阻率；等值线；断层；地质表现形式；电性特征
【Abstract】With the rapid development of modern technology， the field of geophysical methods in geological engineering are widely used， high density electrical method plays an increasingly important role in solving the corresponding engineering geological problems， the high-density electrical method is electrical sounding and electrical profiling two combination of methods， and on the device and can be arranged in a two-dimensional aspect to complete the exploration process， both to reveal the changes in the level of underground rock of a certain depth and can provide longitudinal changes in lithology. The method used in the field of earthquake geology， although there is a certain advantage， since the interpretation of the survey data， mainly based on changes in electrical characteristics based on geological body， so we must be investigated to detect object detection zone analysis， master concealed geological characteristics and electrical manifestations fault； while working to avoid a variety of factors in order to make more reasonable real detection results. In this paper， Wenner device as an example， the application of high-density electrical method in seismic and geologic exploration.
【Key words】High density resistivity method；Detection；Apparent resistivity；Contour； fault；Geological manifestations；Electrical characteristics
1. 高密度电法探测原理
（1）高密度电法的物理前提是地下介质的导电性差异。它通过A﹑B电极向地下供电流I，然后在M﹑N极间测量电位差ΔV，从而求得该记录点的视电阻率值ρs=KΔV/I，根据实测的视电阻率剖面进行计算、处理、分析，便可获得地层中电阻率的分布情况，从而可以划分地层、圈闭异常。对于固定断面扫描测量，适用方法是α-排列（温纳装置），示意图如图1。
（2）测试前先将电极打入地下，再布设测线，测量时，AM=MN=NB，为一个电极间距，A、B、M、N逐点同时向右移动，得到第一条剖面线，接着AM、MN、NB增大一个电极间距，A、B、M、N逐点同时向右移动，得到另一条剖面线，这样不断测量扫描下去，得到倒梯形断面。
2. 成果解释
由图2可见，各测线的视电阻率等值线图及其反演结果。其对应断面的电性变化具有明显的规律性，垂向电性分层特征明显，分层轮廓清晰，从上向下阻值增大，低阻区对应土层，高阻区对应基岩，基岩面清晰平缓，电性分布稳定，可以初步判断测线范围内有溶洞等地质异常的可能性小。但能否表明在测线探测范围内无断层通过？笔者认为还需要做进一步分析（高密度电法测线测量参数表见表1）。
3. 隐伏断层的地质表现形式与电性特征
（1）断层的总体特征是二维板状体，向下延伸很深，相对于围岩介质的电阻率，断层可表现为低阻断层或高阻断层，这决定于断层的性质、破碎带宽度、胶结程度、含水特征、岩脉侵入等特性及围岩电阻率特性。一般来说，新活动断层电阻率值较低，断层越老，胶结程度越强电阻率值越高；断层破碎带越宽月破碎，电阻率相对较小；地下水和地表水越丰富电阻率越小；压性断层少水，则为高阻，张性断层富水，则为低阻；有岩脉顺断层侵入，多为高阻。
（2）根据断层的发育情况及其与两侧岩层的电性差异，断层的电性特征主要有如下几种表现：当断层破碎带宽，断层电阻率与两侧岩层电阻率差异明显时，断层表现为高阻或低租板状体。当断层带不发育或断层电阻率与两侧岩层电阻率差异不明显时，如果断层两侧岩性不同，断层将表现为岩性分界面；如果断层两侧岩性相同且与断层的电阻率差异不大时，高密度电阻率法探测将很难有明显反映。
4. 影响因素
（1）探测场区的地形影响。
在数据的采集过程中，采集仪所测得的视电阻率值（电位值）不仅和地下构造分布有关，还受地形变化的影响，一般来说，凸地形情况和平坦地形相比，测得的电阻率值偏大；凹地形情况下电阻率值偏小。而高密度电阻率法所测得的结果，是探测范围内地电介质的分布情况和地下构造以及地形起伏双重影响下的视电阻率二维断面图。
（2）人工构造物的影响。
铁路、地下埋设金属管线、高压电线、钢筋混凝土建筑物、金属堆积物等人工构造物对电法测量的精度影响较大，这些构造物和周围介质相比表现为低阻特征，从而吸引电流集中流向这里，真实反映测量地层的实际视电阻率（电位值）变得困难。
5. 结论
由于高密度电阻率法的资料解释主要依据就是所探测范围内地质体的电性特征，在探测前，首先排除各种影响因素；认真分析研究整个工作区地质地球物理特征，探查对象构成物质的颗粒电阻率、孔隙度、含水饱和度、孔隙水电阻率、温度等。另外，地层岩体的生成年代不同，生成后是否经历构造运动，热水变质作用，风化作用等因素也影响了电阻率值的大小。确认探查对象的电阻率和周围介质的差异。对可能存在的隐伏断层的电性结构表现形式有充分认识，同时收集地质踏勘资料，钻孔资料，测井资料，室内岩土实验资料等，结合多种手段探测结果进行综合解释，才能对隐伏断层的有无及其性质做出准确判定。
[文章编号]1619-2737（2014）07-24-770
[作者简介] 宫传梅，职称：工程师，工作单位：安徽省地震局地震工程研究院，从事地质勘测工作。
【关键词】高密度电阻率法；探测；视电阻率；等值线；断层；地质表现形式；电性特征
【Abstract】With the rapid development of modern technology， the field of geophysical methods in geological engineering are widely used， high density electrical method plays an increasingly important role in solving the corresponding engineering geological problems， the high-density electrical method is electrical sounding and electrical profiling two combination of methods， and on the device and can be arranged in a two-dimensional aspect to complete the exploration process， both to reveal the changes in the level of underground rock of a certain depth and can provide longitudinal changes in lithology. The method used in the field of earthquake geology， although there is a certain advantage， since the interpretation of the survey data， mainly based on changes in electrical characteristics based on geological body， so we must be investigated to detect object detection zone analysis， master concealed geological characteristics and electrical manifestations fault； while working to avoid a variety of factors in order to make more reasonable real detection results. In this paper， Wenner device as an example， the application of high-density electrical method in seismic and geologic exploration.
【Key words】High density resistivity method；Detection；Apparent resistivity；Contour； fault；Geological manifestations；Electrical characteristics
1. 高密度电法探测原理
（1）高密度电法的物理前提是地下介质的导电性差异。它通过A﹑B电极向地下供电流I，然后在M﹑N极间测量电位差ΔV，从而求得该记录点的视电阻率值ρs=KΔV/I，根据实测的视电阻率剖面进行计算、处理、分析，便可获得地层中电阻率的分布情况，从而可以划分地层、圈闭异常。对于固定断面扫描测量，适用方法是α-排列（温纳装置），示意图如图1。
（2）测试前先将电极打入地下，再布设测线，测量时，AM=MN=NB，为一个电极间距，A、B、M、N逐点同时向右移动，得到第一条剖面线，接着AM、MN、NB增大一个电极间距，A、B、M、N逐点同时向右移动，得到另一条剖面线，这样不断测量扫描下去，得到倒梯形断面。
2. 成果解释
由图2可见，各测线的视电阻率等值线图及其反演结果。其对应断面的电性变化具有明显的规律性，垂向电性分层特征明显，分层轮廓清晰，从上向下阻值增大，低阻区对应土层，高阻区对应基岩，基岩面清晰平缓，电性分布稳定，可以初步判断测线范围内有溶洞等地质异常的可能性小。但能否表明在测线探测范围内无断层通过？笔者认为还需要做进一步分析（高密度电法测线测量参数表见表1）。
3. 隐伏断层的地质表现形式与电性特征
（1）断层的总体特征是二维板状体，向下延伸很深，相对于围岩介质的电阻率，断层可表现为低阻断层或高阻断层，这决定于断层的性质、破碎带宽度、胶结程度、含水特征、岩脉侵入等特性及围岩电阻率特性。一般来说，新活动断层电阻率值较低，断层越老，胶结程度越强电阻率值越高；断层破碎带越宽月破碎，电阻率相对较小；地下水和地表水越丰富电阻率越小；压性断层少水，则为高阻，张性断层富水，则为低阻；有岩脉顺断层侵入，多为高阻。
（2）根据断层的发育情况及其与两侧岩层的电性差异，断层的电性特征主要有如下几种表现：当断层破碎带宽，断层电阻率与两侧岩层电阻率差异明显时，断层表现为高阻或低租板状体。当断层带不发育或断层电阻率与两侧岩层电阻率差异不明显时，如果断层两侧岩性不同，断层将表现为岩性分界面；如果断层两侧岩性相同且与断层的电阻率差异不大时，高密度电阻率法探测将很难有明显反映。
4. 影响因素
（1）探测场区的地形影响。
在数据的采集过程中，采集仪所测得的视电阻率值（电位值）不仅和地下构造分布有关，还受地形变化的影响，一般来说，凸地形情况和平坦地形相比，测得的电阻率值偏大；凹地形情况下电阻率值偏小。而高密度电阻率法所测得的结果，是探测范围内地电介质的分布情况和地下构造以及地形起伏双重影响下的视电阻率二维断面图。
（2）人工构造物的影响。
铁路、地下埋设金属管线、高压电线、钢筋混凝土建筑物、金属堆积物等人工构造物对电法测量的精度影响较大，这些构造物和周围介质相比表现为低阻特征，从而吸引电流集中流向这里，真实反映测量地层的实际视电阻率（电位值）变得困难。
5. 结论
由于高密度电阻率法的资料解释主要依据就是所探测范围内地质体的电性特征，在探测前，首先排除各种影响因素；认真分析研究整个工作区地质地球物理特征，探查对象构成物质的颗粒电阻率、孔隙度、含水饱和度、孔隙水电阻率、温度等。另外，地层岩体的生成年代不同，生成后是否经历构造运动，热水变质作用，风化作用等因素也影响了电阻率值的大小。确认探查对象的电阻率和周围介质的差异。对可能存在的隐伏断层的电性结构表现形式有充分认识，同时收集地质踏勘资料，钻孔资料，测井资料，室内岩土实验资料等，结合多种手段探测结果进行综合解释，才能对隐伏断层的有无及其性质做出准确判定。
[文章编号]1619-2737（2014）07-24-770
[作者简介] 宫传梅，职称：工程师，工作单位：安徽省地震局地震工程研究院，从事地质勘测工作。