视电阻率与电流密度的关系

二、视电阻率与电流密度的关系

为了更深入地理解视电阻率的物理实质,分析视电阻率与电流密度的关系是很有意义的。

当MN很小时,MN间的电场可认为是均匀的。由式(1-9)可写出电场强度为

所以

式中:MN为M、N电极距;JMN为M、N处的实际电流密度;ρMN为M、N处的真实电阻率。

解出

所以

这就是视电阻率与电流密度的关系公式。式中,J0为地下均匀介质时的电流密度。它只取决于装置类型和大小,对于一定的装置,可以认为它是已知的。例如,对于A极供电,M、N极测量的三极装置来说,若采用梯度测量方式,即MN→0,MN的中点为测量点O,则AO≫MN,AM≈AN≈AO=r,其装置系数

式(1-47)表明,视电阻率ρs与测量电极M、N间岩石的电阻率ρMN及电流密度JMN成正比。

如果测量电极M、N接地处的电阻率是均匀的,则ρs取决于JMN的变化;如果ρMN不均匀,如地表有废石堆、潮湿凹地,或地下不深处有金属管道等,将会引起ρs的变化,产生与地下探查对象无关的干扰。

必须指出,地形起伏也会改变地面电流的分布,因此地形对视电阻率有影响,有关地形影响问题,将在以后讨论。