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摘要：

本文简要先容了高密度电法的原理及该要领在喀斯专程域岩溶探测中的应用案例。。。

要领简介：

高密度电阻率法是集电测深和电剖面法于一体的一种多装置、多极距的组合要领，，，，，它具有一次布极即可举行多种装置数据收罗以及通过求取比值参数而能突出异常信息的地球物理要领，，，，，具有信息量大、视察精度高、速率快以及探测深度无邪等特点。。。详细来说，，，，，高密度电阻率法是一种阵列式电法勘探要领，，，，，野外丈量时只需将所有电极(几十至上百根)置于测点上，，，，，然后使用程控电极转换开关和微机工程电测仪便可实现对数据的快速和自动收罗。。。


 
电法勘探的物理基础是地下差别介质之间保存电性（电阻率）差别。。。在人工电场激励下，，，，，差别电性的介质会爆发差别的电场响应。。。从地表可以丈量到这些响应（电位差），，，，，通过盘算出地下介质的视电阻率漫衍，，，，，推测地下的地质情形。。？？？？？？ㄋ棺ǔ逃虻钠勇蝈幸＃，，，，凭证其内部充填物的性子，，，，，可体现出与围岩显着的电性差别。。。
 图2&3是电阻率模子正演：建设岩溶地区的电阻率模子（图2），，，，，经正演模拟并反演后，，，，，获得地下视电阻率断面图（图3）。。。效果批注原模子中的地质情形可由反演效果很好地反应出来。。。

 
 

案例简介：

实践中已充分证实高密度电法对探查溶洞的准确性。。。
某高速公路穿越灰岩发育区，，，，，已知一溶洞的保存（图4），，，，，在其上方开展高密度电法视察，，，，，从拟断面图效果（图5）中可以清晰地视察到该溶洞的高阻异常响应。。。

别的，，，，，相比其他通例电法，，，，，高密度电法效率高、直观。。
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；；；谘胰芷勇男巫础⒈曜迹，，，，以及由于大孔隙度差别造成的与围岩的强烈电性差别，，，，，高密度电法特殊适合被应用于卡斯专程域的地质情形探查。。。

图6为某地在探测后凭证效果举行了实地开挖，，，，，现场接纳偶极-偶极排列，，，，，28电极，，，，，距离2米。。？？？？？？稍谀舛厦嫱忌锨逦目吹狡勇谋４妫，，，，位置与现场开挖可以很好比照。。。 由于朴陋内仅被空气充填，，，，，故在电阻率断面图上体现为高阻异常（红色）。。。
若溶洞中充填有低阻介质（例如水、湿黏土等），，，，，则在高密度电法拟断面图中泛起低阻异常。。。图为河南某溶洞发育地区的高密度电法探测效果，，，，，蓝色的低阻异常指示溶洞的保存，，，，，如图7所示。。。

 
 类似地，，，，，若高孔渗性区域被流体充填，，，，，可接纳高密度电法视察。。。在变质岩发育区开展地下水视察。。。测线长250米，，，，，探测效果如图8所示，，，，，在图像中央探测到低阻区，，，，，被诠释为可能含水的裂隙千枚岩。。。

高密度电法用于朴陋探查的应用要领并不局限于通例的丈量：例如，，，，，在统一工区统一位置，，，，，漫衍于干、湿两种情形下实验高密度电法，，，，，此后将两次的视电阻率值相减并成图。。。由于朴陋中的湿度转变与围岩保存较大差别，，，，，这种要领可以获得如下图所示的效果。。。
图9为某工区高密度电法丈量园地的布设示意图，，，，，共6条测线，，，，，依次为P1-P6，，，，，岩溶可能走向区域测点适当加密，，，，，每条测线划分在干、湿两种自然情形下丈量，，，，，并将丈量效果的网格化数据矩阵相减，，，，，获得如图10所示效果图。。。由于朴陋无论干湿情形（不思量水淹溶洞的情形，，，，，干湿只是影响围岩含水饱和度）其电阻率基本稳固，，，，，因此大片空缺区域即可判断为岩溶规模。。。
   为越发突出岩溶地区的地球物理特征，，，，，可以连系多种地球物理要领。。。例如，，，，，将高密度电法和地质雷达联合应用。。。连系地质雷达的分层效果（图11）和高密度电法的视电阻率漫衍（图12），，，，，使用更周全的信息推测地下的情形。。。

连系二者效果（图13），，，，，可直观的视察到地下雷达信号异常区与视电阻率异常区的对应关系。。。其中，，，，，雷达图中的强反射区域对应视电阻率断面图中的低阻区域，，，，，指示这些区域可能有更高的孔渗性。。。

典范装备推荐：

日本应用地质株式会社（OYO）是天下的老牌地球物理仪器制造商，，，，，拥有60年历史，，，，，旗下有多型号业内的地球物理仪器。。。上世纪80年月，，，，，OYO公司实现了高密度电法仪的程控手艺，，，，，大大推进了装备行业和工程手艺的生长。。。
2018年，，，，，OYO公司推出了新一代Profiler 8i高密度电法仪（图14-17）。。。   McOHM Profiler 8i是一款8通道数字化高密度电法探测仪器。。。在McOHM Profiler 4i的基础上举行了周全刷新，，，，，仪器性能大幅提升。。。McOHM Profiler 8i是日本OYO公司台加入IoT物联网兼容？？？？？？榈母呙芏鹊绶ㄌ讲庖瞧鳎，，，，可配合云系统使用云剖析效劳，，，，，是未来电法探测自动化、智能化、信息化的先驱，，，，，领新的高密度电法生长偏向。。。
McOHM Profiler 8i使用新的高区分率A/D转换手艺，，，，，配有高度整合的吸收装置，，，，，连系具有电极开关功效的Scanner-32 ，，，，，可以举行二维电阻率勘探，，，，，接纳设置10.1英寸高亮度液晶显示器和USB端口的平板电脑作为控制面板，，，，，具有高清晰度和便于操作的优点，，，，，体积小、重量轻、可外接USB 存储器。。。仪器控制器可显示电流波形、电位波形和衰减曲线。。。
其性能指标包括:

• 使用Windows 10 Pro 64位 操作系统，，，，，操作性能强;
• 电极排列多样，，，，，可选POLE - POLE，，，，，POLE - DIPOLE，，，，，DIPOLE - DIPOLE，，，，，WENNER - 2 D，，，，，STAGGERD - 2 D和ELTRAN - 2 D等;
• 8通道同步丈量，，，，，提高丈量效率;
• 可外接Scanner-32，，，，，电极数目可扩充到192个;
• 设置Power Booster，，，，，输出电流最大可达1A;
• 借助控制工具和内置时钟自动丈量;
• 使用衰减曲线实现数据质量现场控制等功效。。。

该电法仪接纳RES2DINV二维电阻率快速反演软件举行数据处置惩罚，，，，，其流程包括:

• 数据文件编辑，，，，，通过人工视察辨识，，，，，删除异常值;
• 数据反演，，，，，通过实测值与反演视电阻率值之间的均方根误差统计盘算，，，，，形成二维反演单位模子;
• 视电阻率二维成像处置惩罚，，，，，成像显示两部分内容，，，，，一部分为原始视电阻率剖面图，，，，，另一部分是反演后的视电阻率剖面图。。。丈量数据的反演，，，，，以平滑约束最小二乘为基础、以拟牛顿反演为准则的最小二乘法实现。。。经由若干次迭代，，，，，均方误差一样平常不大于10% 的反演效果即为地下岩土介质视电阻率漫衍的二维剖面图。。。