1、绪论地球物理地电学简介地球物理地电学简介地电学的主要应用领域地电学的主要应用领域地电学的发展历史地电学的发展历史地电学主要方法的分类地电学主要方法的分类应用较广的主要技术方法应用较广的主要技术方法什么是地电学（电法勘探）？什么是地电学（电法勘探）？（但首先，什么是地球物理学？）（但首先，什么是地球物理学？）应用应用地电学是地球物理学的六大分支方法地电学是地球物理学的六大分支方法（重（重磁磁电电震震放放测）之一测）之一是根据地壳中各类岩石或矿体的是根据地壳中各类岩石或矿体的电学电学性质性质（如电阻率、极化率，电化学特性等）的差如电阻率、极化率，电化学特性等）的差异，通过对地下电流、电磁场的时异，
2、通过对地下电流、电磁场的时-空分布规空分布规律的观测和研究，以查明律的观测和研究，以查明地质构造地质构造，解决地质，解决地质问题的一类问题的一类地球物理方法地球物理方法。难学？在地球物理学的六大分支中，地电学对数理基础要求最高复杂？在地球物理学的六大分支中，地电学有最多的分支方法和仪器种类实用？地电法的历史悠久，应用领域极为广泛 能源勘探：石油/天然气/煤炭 石化煤炭企业 新能源：铀矿/地热资源 核工业/电力行业 海洋资源：天然气水合物（可燃冰）/锰结核 海洋资源类企业 非能源矿产：黑色金属，有色金属，钻石地矿企业 基础地学研究：岩石圈深部电性/板块构造?5水文学：地下水流向，海水入侵监测，井
3、位 确定环境监测：地下污染物扩散范围，核废料储存 实时监控考古发掘：地下建筑结构，墓穴，陵寝位置等工程建筑：地下空腔探测，隧道超前探 测，工程质量检测，冻土厚度军事安全：扫雷，金属物体探测，人员定位61835年 英国地质学家 Robert W.Fox(the younger)在英国Cornwall铜矿上观测到了硫化矿产生的自然电位,这也是自然电场法的雏形早在1893年美国学者James Fisher就已经发现了铜矿存在电阻率异常，1907年，瑞典学者Peterson就已经尝试利用直流电阻率法进行矿产勘探真正实用于勘探的电阻率方法普遍认为是由法国的Conrad Schlumberger 和美国的
4、Frank Wenner于1915年各自独立发展的。1920年，Conrad Schlumberger又首先发现了矿石的激发极化现象1949年加拿大的Harold O.Seigel 在其博士论文中提出了利用岩矿石这一性质差异进行勘探的激发极化法激发极化法1953/1955年，前苏联地球物理学家Andrey N.Tikhonov，以及法国地球物理学家Louis Cagniard分别独立提出了利用天然电磁场进行勘探的大地电磁法大地电磁法1960年John C.Cook利用首次利用雷达波在矿井中进行了超前探测的实验，并以此为基础，提出了探地雷探地雷达方法达方法的概念1977年，Misac Nabig
5、hian在其论文中首次提出了时间域电磁法的概念，即利用时间域（脉冲）电磁波进行地下探测下一个？按照场源划分：天然源天然源/人工源人工源按照场的性质划分：传导（直流）电场传导（直流）电场/感应（交流）电磁场感应（交流）电磁场按照工作场所划分：地面地面/井下井下/海洋海洋/航空航空按照装置划分：剖面法剖面法/测深法测深法按照勘探目的划分：石油石油/金属矿金属矿/水文水文/工程工程141516交流电法（感应类）：理论基础：麦克斯韦方程测量物理量：电场/磁场测深方法：依靠改变频率测量时间直流电法（传导类）：理论基础：欧姆定律测量物理量：电压/电流测深方法：依靠改变装置()UIRJE0/EHEtHEtH
6、E 电法勘探传导（直流）电法电阻率法电阻率测深法高密度电法 (ERT)电阻率剖面法充电法自然电场法激发极化法(IP)感应（交流）电法频率域电磁法(FDEM)大地电磁法(MT)可控源音频大地电磁(CSAMT)甚低频电磁法(VLF)时间域电磁法(TDEM)探地雷达（GPR）天然场l高密度电法高密度电法（电阻率层析成像）一般用于工程/浅部 勘探详查 勘探深度0-200m19激发极化法激发极化法 一般用于特定矿产详查 勘探深度0-200m音频大地电磁测深法音频大地电磁测深法 用于中深部矿产/构造详查 勘探深度数百米1-2公里宽频宽频大地电磁测深法大地电磁测深法 用于深部构造详查，以及 壳幔结构地学基础
7、研究 勘探深度数公里数百公里23中国地质大学（北京）在中国地质大学（北京）在IndepthIndepth项目中项目中利用宽频大地电磁测深法探测的青藏高原利用宽频大地电磁测深法探测的青藏高原地下电性结构地下电性结构电磁偶极剖面法：电磁偶极剖面法：（直立共轴系统）一般用于浅部普查，探测深度在数米以内24电磁剖面法（自激自收系统）一般用于浅部普查 勘探深度在数米以内252627航空电磁法：航空电磁法：用于大范围普查和圈定异常区航空电磁偶极剖面法航空电磁偶极剖面法一般用于大范围矿产普查，勘探深度一般在数十米以内28探地雷达探地雷达 主要用于工程/考古29海洋可控源电磁法海洋可控源电磁法海洋大地电磁测深
8、法海洋大地电磁测深法30中国地质大学（北京）中国地质大学（北京）2012年在南海地区进行的可燃冰探测结果年在南海地区进行的可燃冰探测结果Log(res.)研究区研究区BSRBSR异常分布异常分布n本课程讲授地球物理学中本课程讲授地球物理学中地电学地电学的基础知的基础知识、基本理论。识、基本理论。n重点讲授电法勘探的主要分支方法的基础重点讲授电法勘探的主要分支方法的基础理论和主要应用。理论和主要应用。n主要内容包括：地球的地电场和地球电磁主要内容包括：地球的地电场和地球电磁感应、电阻率法感应、电阻率法、激发极化法，自然电位激发极化法，自然电位法、充电法、电磁感应法等。法、充电法、电磁感应法等。3
9、3先修课程：先修课程：高等数学高等数学/数学分析，数学分析，偏微分方程，大学偏微分方程，大学物理物理，数学物理方法数学物理方法考核方式：考核方式：出勤出勤20%20%作业作业20%20%闭卷闭卷考试考试60%60%作业分数：作业分数：按时交：按时交：x100%x100%，迟交：，迟交：x40%x40%使用教材：地电场与电法勘探李金铭等，2005，地质出版社参考书：1.应用地球物理教程电法 放射性 地热 傅良魁，1991，地质出版社2.石油地球物理勘探 秦政等，1987，石油工业出版社3.构造电法勘探 陈乐寿等，1991年，中国地质大学出版社35根据配套纸质教材安排，本教案共分为根据配套纸质教材
10、安排，本教案共分为5 5章：章：第一章第一章 岩矿石岩矿石的电的电学学性性质质 （地下介质的各类电学性质，及电学性质的测定）（地下介质的各类电学性质，及电学性质的测定）第二章第二章 传导（直流）地电场的理论基础传导（直流）地电场的理论基础 （地下直流电场的形成与分布特征）（地下直流电场的形成与分布特征）第三章第三章 传导类电法传导类电法 （电阻率法，激发极化法，充电法与自然电场法）（电阻率法，激发极化法，充电法与自然电场法）第四章第四章 感应（交流）地电场的理论基础感应（交流）地电场的理论基础 （地下感应电场的形成与分布特征）（地下感应电场的形成与分布特征）第五章第五章 感应类电磁法感应类电磁法 （频率域电磁法，时间域电磁法）（频率域电磁法，时间域电磁法）361 1、认真对待课程，积极参与互动、认真对待课程，积极参与互动2 2、执行学校考勤制度和教学规定、执行学校考勤制度和教学规定3 3、课前预习、课前预习,及时复习及时复习4 4、适当记笔记、适当记笔记5 5、诚信考试、诚信考试办公室：教五-222/214电话：8232 144637谢谢！谢谢！
