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第一章 岩、矿石的电磁性质1

第一节 岩、矿石的导电性1

一、矿物的电阻率1

二、岩、矿石的电阻率2

三、影响岩、矿石电阻率的因素3

第二节 岩、矿石的介电性10

一、岩、矿石的介电常数10

二、影响岩、矿石介电常数的因素11

第三节 岩、矿石的导磁性12

一、岩、矿石的磁导率12

二、岩、矿石的磁导率与磁铁矿体积含量的关系12

第四节 岩、矿石的自然极化性13

一、电子导体的自然极化13

二、离子导体的自然极化15

第五节 岩、矿石的激发极化性16

一、岩、矿石的激发极化机理16

二、直流电场作用下岩、矿石的激发极化性17

三、交流电场作用下岩、矿石的激发极化性24

四、描述岩、矿石激发极化时间特性和频率特性的数学模型27

第六节 岩、矿石的压电性和震电性31

一、岩、矿石的压电性31

二、岩、矿石的震电性33

第二章 天然地电场36

第一节 大地电磁场36

一、大地电磁场的一般性质36

二、电磁场的基本方程及边界条件39

三、均匀介质中的大地电磁场42

四、层状介质中的大地电磁场46

五、非各向同性介质中的大地电磁场51

第二节 自然电场55

一、电子导体的自然电场55

二、离子导体的自然电场58

第三章 人工地电场60

第一节 稳定电流场60

一、稳定电流场的基本性质60

二、求解稳定电流场的拉普拉斯方程61

三、均匀大地中不同场源形式的稳定电流场62

四、均匀电流场中球体的电场67

五、均匀电流场中椭球体的电场70

六、点源电流场中垂直接触面的电场71

七、点源电流场中球体的电场74

八、点源电流场中水平层状大地的电场76

九、点源电流场中均匀非各向同性介质的电场79

第二节 激电场83

一、等效电阻率法及均匀大地极化率的确定83

二、均匀电流场中体极化球体的激电场84

三、均匀电流场中体极化椭球体的激电场88

四、点源电流场中垂直接触面的激电场88

五、点源电流场中体极化球体的激电场90

六、点源电流场中极化水平层的激电场91

第三节 电磁场92

一、均匀大地表面上谐变偶极子场源的电磁场92

二、均匀大地表面上阶跃偶极子场源的电磁场96

三、水平层状大地上电偶极子场源的电磁场100

四、水平层状大地上垂直磁偶极子场源的电磁场103

五、自由空间中回线源的电磁场105

六、均匀大地中回线源的电磁场106

七、层状大地中回线源的电磁场108

八、不导电围岩中球体的回线源电磁场109

第四章 地电场正演问题的模拟方法116

第一节 数值模拟方法116

一、稳定电流场的边值问题116

二、有限差分法119

三、有限单元法120

四、边界单元法125

五、积分方程法130

第二节 物理模拟方法131

一、稳定电流场的物理模拟方法131

二、交变电磁场的物理模拟方法133

第一章 电阻率法136

第一节 视电阻率的基本概念及常用电阻率法136

一、视电阻率的基本概念136

二、常用电阻率法139

第二节 中间梯度装置的视电阻率异常144

一、球体上中梯装置的视电阻率异常144

二、板状体上中梯装置的视电阻率异常148

第三节 联合剖面装置与对称四极剖面装置的视电阻率异常151

一、垂直接触面上联剖与对称四极剖面装置的视电阻率异常151

二、球体上联剖与对称四极剖面装置的视电阻率异常154

三、板状体上联剖与对称四极剖面装置的视电阻率异常157

第四节 偶极装置的视电阻率异常160

一、球体上偶极装置的视电阻率异常160

二、板状体上偶极装置的视电阻率异常162

第五节 水平地层上的视电阻率测深曲线及分析164

一、视电阻率表达式及电阻率转换函数164

二、电测深曲线类型165

三、对称四极电测深二层及三层量板166

四、水平地层的纵向电导和横向电阻169

五、水平地层上电测深曲线的基本性质169

六、电测深曲线的等值现象172

第六节 水平地层电测深曲线的定量解释方法174

一、电测深曲线的量板解释法174

二、电测深曲线的数字解释法176

第七节 非水平地层上的电测深曲线180

一、斜触层上的电测深曲线180

二、有垂直接触面存在时的电测深曲线181

三、球体上的电测深曲线182

四、板状体上的电测深曲线183

第八节 电阻率法的地形影响及克服方法184

一、纯起伏地形上的视电阻率异常184

二、地形影响的克服方法187

第九节 岩层非各向同性对电阻率法的影响189

一、非各向同性的视电阻率反常现象189

二、围岩非各向同性对ρs曲线形态的影响190

三、岩层非各向同性对电测深测量结果的影响191

第十节 电阻率法的仪器装备及野外工作中的几个问题192

一、电阻率法的仪器装备192

二、电阻率法野外工作中的几个问题193

第十一节 电阻率法的实际应用197

一、电剖面法的实际应用197

二、电测深法的实际应用203

第十二节 高密度电阻率法208

一、高密度电阻率法的观测系统208

二、高密度电阻率法的实际应用210

第十三节 视电阻率资料的二维反演方法211

一、二维反演的基本原理211

二、二维断面反演的阻尼最小二乘法212

第二章 激发极化法216

第一节 激电法的主要观测参数和常用装置类型216

一、激电法的主要观测参数216

二、激电法的常用装置类型217

第二节 中梯装置的激电异常217

一、球体上中梯装置的激电异常218

二、椭球体上中梯装置的激电异常220

三、板状体上中梯装置的激电异常222

四、有覆盖层时中梯装置的激电异常225

五、起伏地形条件下中梯装置的激电异常225

第三节 偶极装置的激电异常228

一、球体上偶极装置的激电异常228

二、板状体上偶极装置的激电异常230

三、起伏地形条件下偶极装置的激电异常233

第四节 近场源装置的激电异常233

一、球体上近场源装置的激电异常234

二、板状体上近场源装置的激电异常236

三、起伏地形条件下近场源装置的激电异常239

四、组合体上近场源二极装置的激电异常240

第五节 联剖装置的激电异常240

一、球体上联剖装置的激电异常241

二、板状体上联剖装置的激电异常242

第六节 对称四极、温纳和等比装置的激电测深曲线246

一、球体上的激电测深曲线246

二、板状体上的激电测深曲线252

三、组合体上的激电测深曲线256

四、水平层上的激电测深曲线257

第七节 固定点源装置的激电测深曲线258

一、球体上的激电点测深曲线258

二、板状体上的激电点测深曲线259

三、组合体上的激电点测深曲线259

第八节 激电异常的评价方法及定量解释方法261

一、激电异常的评价方法261

二、激电异常的定量解释方法264

第九节 激发极化法的仪器装备及野外工作中的几个问题271

一、激电法的仪器装备271

二、激电法野外工作中的几个问题273

第十节 激发极化法的实际应用280

一、激电异常评价实例280

二、激电法找矿实例282

三、激电法找水实例287

第三章 充电法294

第一节 充电法的基本理论294

一、球形导体的充电电场294

二、导电椭球体的充电电场295

三、不等位导体的充电电场297

第二节 充电法的实际应用298

一、充电法的应用范围和应用条件298

二、充电法的观测方式298

三、充电法的应用实例299

第三节 激发极化充电法300

一、直立铜板端外地面充电的实验结果300

二、直立厚石墨板地下围岩充电的实验结果303

三、组合模型上的实验结果303

第四章 电磁法305

第一节 频率域和时间域电磁场的基本特点305

一、频率域电磁场的基本特点305

二、时间域电磁场的基本特点307

第二节 频率电磁剖面法309

一、不接地回线法309

二、电磁偶极剖面法314

第三节 频率电磁测深法318

一、电偶源频率测深法319

二、磁偶源频率测深法326

三、频率测深曲线的解释方法326

四、频率测深法的实际应用328

第四节 瞬变电磁剖面法334

一、几种规则形体上瞬变电磁剖面异常特征335

二、覆盖层对瞬变电磁剖面异常的影响338

三、起伏地形对瞬变电磁剖面异常的影响338

四、瞬变电磁剖面法的应用实例341

第五节 瞬变电磁测深法342

一、视电阻率的几种定义式343

二、水平地层磁偶源瞬变电磁测深视电阻率曲线350

三、水平地层电偶源瞬变电磁测深视电阻率曲线351

四、水平地层电磁测深曲线的等值性354

五、水平导电薄层上的瞬变电磁场357

六、瞬变电磁测深曲线的解释方法360

七、瞬变电磁测深法的实际应用364

第一章 自然电场法369

第一节 极化体上的自然电位异常369

一、极化球体上的自然电位异常369

二、极化板状体上的自然电位异常371

第二节 自然电场法的实际应用372

一、自然电场法在金属矿上的应用372

二、自然电场法在石墨化地层填图中的应用374

三、自然电场法在确定地下水流向方面的应用374

第二章 大地电磁测深法377

第一节 视电阻率及水平地层大地电磁测深曲线的理论计算方法377

一、视电阻率及水平地层上的理论计算表达式377

二、水平地层大地电磁测深曲线的理论计算方法378

第二节 水平地层上的大地电磁测深曲线380

一、二层水平地层上的大地电磁测深曲线380

二、三层水平地层上的大地电磁测深曲线383

三、多层大地电磁测深曲线及代替层概念384

第三节 水平地层大地电磁测深曲线的渐近线385

一、底部ρn→∞的右支渐近线385

二、底部ρn→0的右支渐近线387

第四节 水平地层大地电磁测深曲线的等值性389

一、S等值性390

二、H等值性390

第五节 水平非均匀介质的大地电磁测深曲线391

一、水平地层非各向同性介质的大地电磁测深曲线391

二、二维介质的大地电磁测深曲线391

第六节 大地电磁测深资料的解释方法393

一、博斯蒂克反演解释方法393

二、自动反演解释方法395

第七节 大地电磁测深法的实际应用398

一、大地电磁测深仪及主要装备398

二、静位移与电磁阵列剖面398

三、大地电磁测深法的应用实例400

第三章 甚低频法405

第一节 甚低频法的场源及其一次场405

一、甚低频法的场源405

二、甚低频法的一次场406

第二节 甚低频法的异常场407

一、异常场的一般特点407

二、几种规则形体上的甚低频异常408

第三节 甚低频法的测量参数及资料处理411

一、甚低频法的测量参数411

二、甚低频法的资料处理411

第四节 甚低频法的应用实例413

一、地质填图413

二、寻找低阻金属矿414

三、在灰岩地区寻找地下水414

第一章 航空电磁法416

第一节 方法概述416

一、航空电磁法硬架系统416

二、航空电磁法非硬架吊舱系统417

第二节 频率域翼尖硬架系统航空电磁法418

一、测量原理418

二、资料解释方法及应用实例419

第三节 时间域吊舱系统航空电磁法420

一、测量原理421

二、资料解释方法及应用实例422

第二章 可控源音频大地电磁法427

第一节 方法概述427

一、场源427

二、测量方式428

第二节 近场效应和静态效应影响及校正方法429

一、近场效应影响及校正方法429

二、静态效应影响及校正方法432

第三节 可控源音频大地电磁法应用实例438

一、山西沁水盆地的应用效果438

二、新疆阿舍勒铜矿的应用效果439

第三章 探地雷达法441

第一节 方法概述441

一、发展概况441

二、方法特点442

第二节 探地雷达法的基本原理与方法技术443

一、基本原理443

二、方法技术444

第三节 探地雷达法应用实例447

一、划分花岗岩风化带447

二、隧道探测447

三、公路路面厚度检测449

第四章 海洋电法450

第一节 天然场源海洋电法450

一、海洋大地电磁测深法450

二、海洋自然电位法451

第二节 人工场源海洋电法452

一、海洋电磁法452

二、海洋直流电阻率法453

三、海洋激发极化法455

四、海洋磁电阻率法456

第五章 震电法458

第一节 压电法458

一、基本原理458

二、压电场的理论计算结果460

三、压电法的实际应用461

第二节 震源电磁辐射法467

一、岩矿石在破裂过程中的电磁辐射性质467

二、震源电磁辐射法的实际应用467

参考文献471