裂隙非均匀分布岩石中的电位及视电阻率计算

裂隙非均匀分布岩石中的电位及视电阻率计算 () 文章编号: 025323782 20010320298209 裂隙非均匀分布岩石中的电位 Ξ 及视电阻率计算 ))12 彭自正牛志仁 ) 1中国南昌 330039 江西省地震局) 2中国西安 710068 陕西省地震局 摘要 计算了在均匀高阻介质中含有低阻裂隙的岩石的电场分布, 并由此推导出裂隙非均匀 ( 分布的岩石中视电阻率的计算 公式 小学单位换算公式大全免费下载公式下载行测公式大全下载excel公式下载逻辑回归公式下载 . 结果 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 明, 裂隙的埋深、规模、走向 平行或垂直视电阻 ) 率测线以及真电阻率等, 对视电阻率的观测和计算结果都有不同程度的影响. 本文结果对 视电阻率法用于地震分析预报提供了一种有效的计算方法. 裂隙 岩石 电位 视电阻率关键词 中图分类号: 319. 2 文献标识码: P A 引言 在地震预报探索中, 地电研究是其重要分支之一, 它以研究孕震过程中的电场或地球 介质电性变化为对象, 是孕震过程综合研究的重要组成部分. 在地电研究中, 地球介质的 () 电性参数 主要是电阻率, 是地电研究的主体. () 实验表明 陆阳泉等, 1998; 张同俊, 1981, 受压过程中岩石孔隙体积的改变、岩石破裂程度的变化、孔隙中和固液气三相体积比例及含水导电通道等效截面的变化, 是岩石电 阻率变化的基本原因. 它们之间的关系可以通过把物探电法中半理论、半经验的阿契定律 加以扩展来进行定量的分析和研究. 另一方面, 随着不均匀介质电法理论及现代计算技术 的发展, 多层介质和复杂剖面下的视电阻率变化的数值模拟方法, 在视电阻率研究中得到 ( ) 了越来越广泛的应用 毛先进, 钱家栋, 1994; 钱家栋等, 1986; 钱家栋, 马钦忠, 1992, 通过对各种结构和装置下地表测得的视电阻率变化与介质内真电阻率变化关系, 可以揭示 真电阻率变化的本质. 其中, 包括那些与孕震过程关系密切的变化. 本研究尝试用理论计算和数值模拟的方法, 讨论在含有裂隙岩石中的电场分布和视电 ( 阻率的计算, 并论述其在地震预报探索中的意义 至于应用逾渗模型方法探讨在地震孕育 ) 演化过程中, 岩石裂隙的发展对视电阻率测量的影响, 拟另文讨论. 1 模型和计算 考虑平面简化情况, 设研究区域为均匀无限大区域的一部分, 为其界面. 将研究 A B Ξ ( ) 地震科学联合基金资助课题198082. 2000207217 收到初稿, 2000212222 收到修改稿, 2001202220 决定采用. () 的区域均匀地划分为 ×个小方块, 以形成 ×点阵. 每一小方块按概率 0< ?1存 n n n n p p 在微裂隙, 在一级近似下, 在裂隙分布区中, 设每一小方块的微裂隙的大小和规模都相同()这只要将点阵划分得足够小就一定可办到. 若相邻的小方块都存在有微裂隙, 则它们就 ( ) ( ) 相互构成一个破裂 隙集团, 破裂集团的大小 长度近似等于相联结的破裂小方块的数 目. 设微裂隙中流体饱和度、电阻率均相同,微裂隙的真电阻率为 ,未存在裂隙岩石小Θ2 边方块的真电阻率为 , 计算模型如图 1所示. 从点阵, 处通入电流 , 我们考虑 Θ1 a A B I A B ()界电势的分布, 特别是, 处电势的值 其中= = . 构成通A , A 1 , B 1 , B A 1 B 1 A A 1 A 1B B 1B 1 常的对称 4 极装置. ()1. 1 一个裂隙方块对周围电势分布的影响 曹昌祺, 1964 近似情况下, 把裂隙小方块视为圆形, 其半径为 . 按上面方法所设, 圆内电阻率为 r0 () () Θ2 电导率为 Ρ2 , 其它部分电阻率为 Θ1 电导率为 Ρ1 .,其它处电势除裂隙小圆块圆周外满足 方程Po isso n I 2 ())(1 y , V 5 = - ?x ,z Ρ1 在裂隙小圆块圆周, 满足边值关系 () Υ= Υ2 1 2 9Υ9Υ ()ΡΡ3 12 = 9n 9n 21 在无穷远处 ()Υ= 4 0 电极上所带的在达到稳定时, 整个大地中除电极和非均匀介质接触面外都不带电荷, 利用奥2高定理、欧姆 电荷可应用奥2高定理和欧姆定律求出, 作任意封闭面, 围绕电极A 定律, 有 j I = I Θ E ds = 4ΠQ E ds =ds = Ρ Ρλ λ λ I Θ1同= 故在正极A 处有电荷 qA 4Π 理, 在负极处有电荷B I Θ1q= - B 4Π ()() 式1, 4的解为 b n I 裂隙圆外 ( ) ( ) + Η 5 P co sΥ1 =n n+ 1 ? 4ΠΡ1 rA AQA rn= 0 1 1 I n ( ) ( ) Υ= + a r裂隙圆内n QA P co sΗ 6 2 n 1?4ΠΡ1 rA A n= 0 1 ( ) n Ρ1 - Ρ2 I () a = 7 其中n n+ 1() n + 1Ρ + n Ρ 2 1 1 4ΠΡ d 2n+ 1 ( ) I r n Ρ1 - Ρ2 0 ()b= 8 n n+ 1() + n Ρ n + 1Ρ 1 2 1 4ΠΡ d 地震学报 300 23 卷 () 上式中, 为函数. P n co sΗL egen d re 考虑边界的影响后, 利用镜像法,将边界上电荷的影响作等效处理,可得区 A BA B 域外、区域中和裂隙圆内电势表示式, 分别为 2b n I ( ) ( ) 9 + Υ= n P co sΗ 0 n + 1 ?2ΠΡr 1 Ar n ′ ())( 1 1 P n co sΗn I P co sΗ() + 10 b + Υ1 =n + n+ 1 ′n+ 1 ?′ r 4ΠΡ1ArA rrn bn1 1 1 n ( ) ( ) ( ) + P co sΗ Υ2 =+ a n rP co sΗ +11 n n ′n+ 1 ?′? 4ΠΡrr 1 AA rn n ( ) 在视电阻率法中, 只需要测量地面 即区域界面的电势分布. 根据以上结果, 得地面A B () 区域界面上的电势分布为 2n+ 1 ( ) () I r 4n Ρ1 - Ρ2 0 P n co sΗ I ()12 + ΥA - M =n+ 1 n+ 1? ) (+ 1Ρ n 2ΠΡr A M 1 + n Ρr2 4ΠΡd n () 式 12中, 第一项为电荷及其关于界面的镜象在界面上某点产生的电势, 第二项是 A A 1 由于裂隙圆及其关于界面的镜象在界面上同点产生的电势. 设裂隙小方块左上顶点Q A 1 ) ( , 坐标为 , j 裂隙圆半径为单位长 1, 裂隙小方块尺寸为 2×2,则裂隙圆的圆心坐标 iQ ) (() ( )2 , 2+ 1. 位于 0, 0, 位于 0, jB 于是为2 i+ 1,j A B 22 2 2 () () ) ) (j + 1 r= ( 2 d =2 i + 1+ QA 2 i + 1+ 2 j + 1 - 2 jAA 1 1 2 2 2 d + r- rA QA A A 1 1co sΗ= 2d r A QA1 2 2 2 2 2 ((() ) ) () ) i + 1+ 2 j + 1 - 2 j - 2 ( A2 jA2 i + 1+ 2 j + 1+ 1 1 = 2 2 ? 2 2 ?// ( () ( () () ) () ) 2 2 i + 1+ 2 j + 12 i + 1+ 2 j + 1 - 2 j‘ ‘ A 1 ()点电流及其裂隙圆综合作用在处产生的电势为 取一级近似 A Q A 1 )( 4 Ρ1 - Ρ2 I I + ‘×ΥA - A = 1 2ΠΡ r 1 A A 2Ρ1 + Ρ2 4ΠΡ1 1 1 ×2 2 2 2 ( () ( () () ) () ) 2 i + 1+ 2 j + 1‘ 2 i + 1+ 2 j + 1 - 2 j A1 2 2 2 2 2 ) () ) () () (( 2 i + 1+ 2 j + 1+ 2 i + 1+ 2 j + 1 - 2 j- 2 jA A 1 1 2 2 ? 2 /2 /?( (( () () ) () ) ) 2 ‘ 2 i + 1+ 2 j + 1‘ 2 i + 1+ 2 j + 1 - 2 jA 1 ) ( I Θ1 Θ2 - Θ1 Θ1 4 I + ‘ ×= 2Πr2Θ+ Θ4Π A A2 1 1 1 ×2 2 2 2 ( () ( () () ) () ) 2 i + 1+ 2 j + 1‘ 2 i + 1+ 2 j + 1 - 2 j A1 2 2 2 2 2 ) (() () () () ) (2 2 j + 12 j‘ ‘ 2 i + 1+ 2 j + 1+ 2 i + 1+ 2 j + 1- A1 2 2 ? 2 /2 /? ( () ( () () ) () ) 2 ‘ 2 i + 1+ 2 j + 1‘ 2 i + 1+ 2 j + 1 - 2 jA 1 ()13 同理, 点电流及其裂隙圆综合作用在处产生的电势为 B Q A 1 )( - I - I 4 Ρ1 - Ρ2 ΥB - A =+ ‘ × 1 2ΠΡ1 r B A 2Ρ1 + Ρ2 4ΠΡ1 1 1 ×2 2 2 2 ( () ) ( () ) ) () (2 i + 1+ 2 j + 1 - 2 j2 i + 1+ 2 j + 1 - 2 j‘ B A 1 2 2 2 2 2 ) (() ) ) (() ( 2 i + 1+ 2 j + 1 - 2 j+ 2 i + 1+ 2 j +1 - 2 j-2 jB - 2 jAB A 1 1 ? ? /2 /2 2 2 () ) ( () ) ( () () 2 j + 2 j 2 2 i + 1+ 2 j + 1 - 2 j2 i + 1+1 - ‘ ‘ AB 1 ) ( - I ΘΘ- ΘΘ - 4 1 2 1 1 = + ×2Πr2Θ+ Θ B A2 11 I ×2 2 2 2 ( () ) () ) ( () () + 2 j + 1 - 2 j 1j + 1 - 2 j‘ 2 i +2 4Π‘ 2 i + 1+AB 1 2 2 (() ) 2 ‘ 2 i + 1+ 2 ‘ 2 j + 1- ((+ 2 ‘ 2 j‘ 2 j) ) 2 2 j + 12 j-2 2 j + 12 jB A‘ ‘ ‘ ‘ B A 1 1 2 2 2 ? 2 ?//( () () (2 2 i + 1+ 2 j + 1 - + 2 j + 1 - ‘ 1) ) ( () ) 2j2 i +2j‘ B A 1 ()14 于是, 的电势为 A 1 1 1 I Θ1- Υ= Υ+ Υ= + AA - AB - A1 1 1 rrA A B A 2Π 11 ( ) 1 I Θ2 - Θ1 Θ1 ×2 2 2 2 ( ()( ) ( () )) ) (2 i + 1 +2 j + 12 i + 1+ 2 j + 1 - 2 j‘ A () Π2Θ2 + Θ1 1 2 2 2 ) (() () () 2 i + 1+ 2 j + 1- 2 j + 12 j‘ A 1 2 2 ? 2 /2 ?/ ( () ( () () ) () ) 2 i + 1+ 2 j + 1‘ 2 i + 1+ 2 j + 1 -2 j A 1 I - ×2 2 2 2 ) () ) ( () ) () + 1 ( (j + 1 - 2 j2 i +2 ‘ 2 j + 1 - 2 jA2 i + 1+ B 1 2 2 () () () () i + 1+ 2 j + 1- 2 j + 1‘ 2 j- 2 j + 1‘ 2 j+ 2 j‘ 2 jA 2 B A B 11 2 ? 2 2 ?//2 ( (( () ) ) () () )2 i + 1+ 2 j + 1 - ‘ 2 i + 1+ 2 j + 1 - 2 j 2 jAB 1 ()15 的电势为 B 1 1 1 I Θ1- Υ= Υ+ Υ B A - B B - B= + 1 1 1 rrA B B B 2Π 1 1 1 ( ) I Θ2 - Θ1 Θ1 ×2 2 2 2 ( () ( ()( ) ) () )2 i + 1 j + 1‘ 2 i + 1+ 2 j + 1 - 2 j2 +B() Π2Θ2 + Θ1 1 2 2 2 (() () () ) 2 i + 1+ 2 j + 1- 2 j + 12 j‘ B 1 2 2 ? 2 /2 /?( ( () ( () () ) 2 j + 1 - ) ) 2 j2 i + 1+ 2 j + 1‘ 2 i + 1+B 1 I - ×2 2 2 2 ) ) ( (() () ) ) j + 1 - 2 j‘ 2 i + 1+2 j + 1 - 2 j2 ( (B B2 i + 1+ 1 2 2 () () () () i + 1+ 2 j + 1- 2 j + 1‘ 2 j- 2 j + 1‘ 2 j+ 2 j‘ 2 j 2 B B B B1 1 2 2 /? 2 2 /?( () ) ( () () (2 i + 1+ 2 j + 1 - 2 j2 i + 1+2 j + 1 - 2 j ) ) ‘ B B1 ()16 地震学报 302 23 卷 () 1. 2 电势的分布 存在一块裂隙小方块 考虑存在有一块裂隙小方块的影响后, 其A 1 , B 1 间的电势差为 1 1 1 1 I Θ1- - + ? Υ= Υ- Υ= + A B A B 1 1 1 1 rrrrA A B A A B B B 2Π 1 1 1 12 2 2 ()( ()) () 2 i + 1 +2 j + 1- 2 j + 1‘ 2 jA () I - ΘΘ2 1 Θ11 -2 2 /? 2 /? 2 ( () ( () () ()) ) ) (Π2Θ+ Θ2 i + 1+ 2 j + 1‘ 2 i +2 1 1+ 2 j + 1 - 2 jA1 2 2 () () () () i + 2 1+ 2 j + 1- 2 j + 12 j- 2 j + 12 j‘ ‘ + 2 j2 j‘ B AB A1 1 - 2 2 ? 2 ? //2 ( (() () ) ) ) ) ( (2 i + 1+ 2 j + 2 j + 2 j 1+ j2 i +1 - 1 - 2 ‘ AB 1 2 2 2 () ) () () (2 i + 1+ 2 j + 1- 2 j + 12 j‘ B 1 +2 ? /2 2 /? 2 ) ( (() ) ) ) () j + 1 - 2 j ( (2 1+ 2 j + 12 i + 1+‘ 2 i + B 12 2 () () () () i + 1+ 2 j + 1- 2 j + 12 j- 2 j + 12 j+ 2 j2 j 2 ‘ ‘ ‘ B B B B1 1 2 2 ? 2 2 ?//( () ) ( () (j)(2 ) ) 2 i + 1+ 2 j + 1 - 2 j2 i +‘ 1 - 1 + 2 j + BB 1 ()17 ()1. 3 , 间的视电阻率 存在一块裂隙小方块 A B 视电阻率 Θs 的计算公式为 ? Υ ()Θ= 18 k s I 其中, 为装置系数. 在对称四极装置中, 装置系数 为 k k 2Π k = 1 1 1 1 - - + rrrrA A B A A B B B 考虑存在一块裂隙小方1 1 1 1 ( )( ) 在一块裂隙小方块的情块的影响其视电阻率的求解情况, 从式 17、18可以得到, 在存况下, , 间的视电阻率 为A B Θs ? Υ A B () I Θ2 - Θ1 Θ11 1 Θ= k ‘ = Θ1 +s k ‘ × ) (ΘΠ+I 2 1 2Θ 2 2 2 (() () () ) 2 i + 1+ 2 j + 1- 2 j + 12 j‘ A 1 -2 2 ? /2 ? 2 / ( () () ( (() ) 2 i + 1+ j + ) ) 2 j1 - 2 2 j + 1‘ 2 i + 1+A 1 2 2 () () () ) 2 i + 1+ 2 j + 1- 2 j + j2 j 2 ‘ (+ 1‘ 2 jB -1‘ 2 jAB A2 j + 1 1 - 2 ? ? 2 //2 2 ( () () () ) ) ) ( (2 i + 1+ 2 j + 1+ 2 j + 2 j 1 - j‘ 2 i +1 - 2 AB 1 2 2 2() (() ) (2 j + 1- 2 j + ) 1‘ 2 j2 i + 1+ B 1 +2 ? /2 2 ? 2 / ) ) ( () () ) (( () 2 i + 1+ 2 j + 1‘ 2 i + 1+ 2 j + 1 - 2 jB 1 2 2 () () () () 2 i + 1+ 2 j + 1- 2 j + 1‘ 2 j- 2 j + 1‘ 2 j+ 2 j‘ 2 j B B B B1 1 2 2 ? 2 2 ?//) )( ()) ) () (j2 i + 1+ 2 j + 1 - 2 ‘ ( (B 2 jB 2 i + 1+ 2 j + 1 - 1 ()19 ( ) 其中, 式 19中第二项为裂隙小方块的附加贡献. 图 1为经计算后得出的一个裂隙小方 b 块的影响产生的附加视电阻率的正负符号分布图, 其中阴影部分为产生的正值影响, 白色 部分为产生的负值影响. () 1. 4 A , B 间的视电阻率 存在所有裂隙的小方块 这时, 有 ? ΥA B 11Θ= k = Θ+ ‘s 1 I 2 2 2 ) (j + 1- ())( 2 () 2 i + +1 2 j + 12 j ‘ A() I Θ- ΘΘ2 1 11 k ‘ 2 2 2 ? 2 ? // ?) (( (( () ) ) () ) ) (2 i + 1+ 2 j + 12 i + 1+ 2 j + 1 - 2 j ‘ Θ1 - Π2Θ2 +A i, j ?破裂1 2 2 () () () () 2 i + 1+ 2 j + 1- 2 j + 1‘ 2 j-2 j + 1‘ 2 j + 2 j2 j ‘ B AB A1 1 - 2 /? 2 /? 2 2 ( () ) ) ) ) ( (() (2 i + 1+ j + 1 - 2 j‘ 2 i +1+ 2 j + 2 j 2 1 - B A1 2 2 2() ) () () 1+ 2 j + 1- 2 j + 1‘ 2 j(B 2 i + 1 +2 ? /2 2 ? 2 / ( () ( () () ) () ) 2 i + 1+ 2 j + 12 i + 1+ 2 j + 1 - 2 j‘ B 1 2 2 () () () () i + 1+ 2 j + 1- 2 j + 12 j- 2 j + 12 j+ 2 j2 j 2 ‘ ‘ ‘ B B B B1 1 2 2 ? 2 2 ?//)) ( () ) ( () () ( 2 i + 1+ 2 j + 1 - 2 j2 i + 1+ 2 j + 1 -‘ 2 jB B 1 ()20 1. 5 存在裂隙带时岩石视电阻率的计算实例 ( 设所研究的区域为半无限点阵中 3 000 ×3 000 部分,如图 1所示 即对称四极装 m m b ) 且按通常约定,垂直轴方置测量视电阻率装置中, = 3 000 , = = 1 000 , A B m M N A 1B 1 m = 0, = 1 000, = 0, = 0, 0, 向为行号 , 水平轴方向为列号 . 2 iA = 2 jA = 2 iA 2jA 2iB 2 jB ij1 1 1 1 2 000, 2 B = 0, 2 B = 3 000. ij 裂隙小方块对视电阻率影响计算示意图 图 1 () () 裂隙小方块对视电阻率的计算影响示意图; 裂隙小方块产生的附加视电阻率正负符号分布图 ab 5 2 岩石的真电阻率为 = 10裂隙带的真电阻率为 = 10下面分别计算 ?, ?. Θ1 8 m Θ2 8 m 几种不同裂隙带情况下的视电阻率.当不存在裂隙带时, 测得的视电阻率即为真电阻率 1Θ 5 = 10?.8 m ) ( )1裂隙带为水平走向, 埋深 10 , 裂隙带宽 1 , 长 2 500 图 2. 存在裂隙带时 m m m a 产生的附加视电阻率为 2. 348 2 产生的附加视电阻率引起视电阻率测量的相对变 ?, 8 m - 5化为 2. 3×10. ) ()2裂隙带为水平走向,埋深 10 , 裂隙带宽 5 , 长 2 500 图 2. 存在裂隙带时m m m b 产生的附加视电阻率为 6. 227 2 产生的附加视电阻率引起视电阻率测量的相对变 ?, 8 m - 5 化为 6. 2×10. 地 震学报 304 23 卷 ) ( )3裂隙带为水平走向, 埋深 50 , 裂隙带宽 5 , 长 2 500 图 2. 存在裂隙带时 m m m c 产生的附加视电阻率为 1. 928 4 产生的附加视电阻率引起视电阻率测量的相对变?, 8 m - 5 化为 1. 9×10. ) ()4裂隙带为水平走向, 埋深 500 , 裂隙带宽 5 , 长 2 500 图 2. 存在裂隙带时 m m m d产生的附加视电阻率为- 0. 236 6 产生的附加视电阻率引起视电阻率测量的相对变 ?, 8 m - 6化为 - 2. 4×10. ) ()5裂隙带为水平走向,埋深 2 000 , 裂隙带宽 5 , 长 2 500 图 2. 存在裂隙带m m m e 时产生的附加视电阻率为 -产生的附加视电阻率引起视电阻率测量的相0. 004 1 ?, 8 m - 8 对变化为 - 4. 1×10. 图 2 裂隙带水平走向, 埋深、宽度、长度不同时裂隙分布示意图() () () = 10 , 宽度 1 ; = 10 , 宽度 5 ; = 50 , 宽度 5 ; ah m m b h m m ch m m () () = 500 , 宽度 5 ; = 200 , 宽度 5 dh m m eh m m ( ) 6 裂隙带为水平走向,埋深 10 , 裂隙带宽 5 , 长 200 , = 200, 400 之间 图m m m j )3. 存在裂隙带时产生的附加视电阻率为 0. 304 8 ?, 产生的附加视电阻率引起视电a 8 m - 6 阻率测量的相对变化为 - 3. 0×10. () 7裂隙带为水平走向, 埋深 10 , 裂隙带宽 5 , 长 200 , = 1 200, 1 400 之间 图 m m m j )3. 存在裂隙带时产生的附加视电阻率为- 0. 207 6 产生的附加视电阻率引起视 ?, b 8 m - 6电阻率测量的相对变化为 - 2. 0×10. ) () 存在裂8裂隙带为垂直走向,埋深最浅处 500 , 裂隙带宽 5 , 长 2 500 图 3, m m m c隙带时产生的附加视电阻率为- 0. 026 0 产生的附加视电阻率引起视电阻率测量的 ?, 8 m - 7 相对变化为 - 2. 6×10. 图 3 裂隙带宽 5 , 走向、埋深、长度不同时裂隙分布示意图 m 1. 6 计算结果分析 从上述的计算实例可以看出以下几点: ) 1从图 1可以看出, 高阻岩石中的低阻裂隙对视电阻率的测量和计算会产生附加影 b 响. 裂隙分布位置不同, 对视电阻率附加影响也不同, 有正有负, 但绝大多数情况是负值 影响, 使视电阻率降低. ) ( ) 2从图 2, 可以看出, 随着裂隙带面积 体积的增加, 对视电阻率测量的影响同步 ab 增加, 但其间并不是正比例关系. ) 3从图 2, 可以看出, 裂隙带的埋深对视电阻率测量的影响起着重要的作用. 随着 be 裂隙带埋深的增加, 对视电阻率测量的影响逐步减低. ) 4从图 1、图 2, 以及图 3, 可以看出, 当裂隙带的埋深和分布位置不同时, 对bbd a b ()视电阻率影响的符号和量值也不相同,但当埋深超过约 500 更精确计算应为约 460 m m 时, 裂隙带对视电阻率测量的影响均为负值. ) 5从图 2d 和图 3c 可以看出, 当裂隙带的走向平行于或垂直于视电阻率测线方向时, ( )对视电阻率测量的影响会有相当大的差异 相差达一个数量级. 这给我们一个启示: 地电 测量的测线方向最好是布设成平行和垂直当地断裂带的方向, 而不要拘泥于东西和南北两 个方向. 这样, 在地震孕育发展过程中, 当断裂扩展时, 地电测量可能会 检测 工程第三方检测合同工程防雷检测合同植筋拉拔检测方案传感器技术课后答案检测机构通用要求培训 到更多一些 的信息. 2 结论 ) 1高阻岩石中的低阻裂隙对视电阻率的测量和计算会产生附加影响, 其影响有正有 负, 这与裂隙带的埋深和分布位置有一定关系, 但在绝大多数情况下可使视电阻率降低, 这些结果对分析地电异常、排除地电观测资料干扰以及地电方法用于地震分析预报等均有 一定的参考意义. ) 2裂隙带的埋深对视电阻率测量的影响起着重要的作用. ) 3裂隙带的走向平行于或垂直于视电阻率测线方向时, 对视电阻测量的影响会有相 当大的差异. 因此, 在地震断裂带附近的地电观测台站, 若测线方向设置为平行和垂直断 裂带, 在地震前可能会观测到两个方向形态不同和量级不同的变化; ) ( 4应用本研究提出的计算方法, 结合逾渗模型给出的岩石裂隙演化图象 彭自正等, ) 1996, 可以模拟和计算地震孕育演化和岩石破裂过程中视电阻率的变化情况, 从而为探 索地震预报指标提供一条可能的途径. 有关这方面的工作拟另文讨论. 参 考 文 献 曹昌祺编著. 1964. 电动力学[. 北京: 人民教育出版社, 95, 101 M ( ) 陆阳泉, 赵家骝, 钱家栋, 等. 1998. 利用大样本岩石破裂实验模拟扩容2扩散孕震模式的某些结果一[. 地震学报,J ( ) 20 2: 194, 200 ( ) 毛先进, 钱家栋. 1994. 点源两层大地三维地电模型视电阻率边界元解[. 西北地震学报, 16 1: 1, 11J ( ) 逾渗与岩石破裂的计算机模拟研究[. 西北地震学报, 18 1: 22, 28 1996. 彭自正, 王殚业, 许云廷, 等.J ( ) 钱家栋, 赵和云, 张文孝. 1986. 水平层状介质视电阻率高精度计算公式及其误差分析[. 西北地震学报, 8 2: 10, J 19 ( ) 钱家栋, 马钦忠. 1992.点源二维起伏界面三层介质边界元解[. 西北地震学报, 14 2: 3, 13J ( ) 张同俊. 1981. 矿井岩层受力状态与视电阻率关系的实验研究[. 西北地震学报, 3 1: 13, 23 J 地震学报 306 23 卷 -EL ECTR IC PO TENT IAL D ISTR IBUT IO N IN ROCK CO NTA IN - ING NO N UN IFO RM CRACK A ND A PPA RENT RES IST IV ITY CAL CUL A T IO N ) )12P en g Z izh en gN iu Zh iren ) 1, 330039, S eism olog ica l B u reau of J iang x i P rov inceN anch ang C h ina ) 2, ′710068, S eism olog ica l B u reau of S h aanx i P rov inceX ian C h ina A bstra c t: In th is p ap e r, w e com p u te e lec t r ic f ie ld d ist r ib u t io n in h igh re sistan ce ro ck , co n ta in in g low re sistan ce c rack dedu ce ca lcu la t io n fo rm u la abo u t app a ren t re sist iv ity in 2. ro ck s co n ta in in g c rack s w h ich a re no n u n ifo rm d ist r ib u tedT h e re su lt show s th a t th e (, , c rack dep th f rom th e ea r th su rfacec rack sca lec rack st r ik e p a ra lle l o r ve r t ica l to th e ) , , m ea su r in g lin e o f app a ren t re sist iv ity c rack rea lly re sist iv ity e tch ave in f lu en ce o n . o b se rva t io n an d com p u t in g re su lt o f app a ren t re sist iv ityT h e re su lt o f th is p ap e r p ro v ide an effec t ive com p u te m e tho d fo r ea r th qu ak e an a ly sis an d p red ic t io n b y u sin g app a ren t .re sist iv ity m e tho d Key word s: c rack; ro ck; e lec t r ic po ten t ia l; app a ren t re sist iv ity 作者简介图版 徐建桥 中国科学院测量与 周荣军 四川省地震局高级地球物理研究所助理研究员. 工程 路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理 师. 1986 年北京大学地 质系地震地质专业毕业, 获学 1987 年 武 汉 大 学 数 学 系 毕 士学位. 一直从事活断层、古 业, 1997 年在中国科学院测 地震及工程地震的研究. 四川 量与地球物理研究所获固体省地震学会理事, 中国地震学 地球物理专业硕士学位; 现为 会会员. 中国科学院测量与地球物理 研究所固体地球物理专业在 职博士研究生. 主要从事固体地球潮汐和地球动力 学方面的研究工作. 程宗颐 中国科学院刘政凯 中国科学技术大学教授、博上海天文台副研究员. 士生导师. 1964 年中国科学技术大学 1966 年北京师范大学 无线电遥控遥测专业毕业. 主要从事 天文学系毕业. 曾从事 遥感图象处理、人工神经网络及模式 目视双星轨道的参数 识别等方面的研究. 确定和计算方法、卫星 动力测地、广义相对论 在天体力学和天体测 量中的应用等研究. 现主要从事利用 技 GP S 术监测板块运动和地壳形变的工作. 龚绍京 天津市地震 局 研 究 员. 1962 年 北 李学政 西北核技术研究所副研究京大学地球物理系毕 员. 1982 年中国地质大学地震专业毕 业. 曾从事地震电效应 业, 获学士学位; 2000 年中国地震局 研究、近震分析、分析 地质研究所研究生毕业, 获博士学 预报和地磁短周期变 位. 主要从事地震测量、信号处理、神 化等研究. 近期主要从 经网络和模式识别等方面的研究工 事航磁活断层及地震 作. 中国地震学会会员. 防灾研究. 中国地震学会和中国地球物理学 会会员. 彭自正 江西省地震 局 高 级 工 程 师. 1966 年江西师范学院物理 系毕业. 主要从事地震 注: 许向彤、陈培善、王健、杜学彬、钱书清等简介分别见本分析预报、非线性科学 刊: . 21, . 6; . 10, . 1; . 14, 增刊; . 18, V o lN oV o lN oV o lV o l和 应用等方面的 G IS . 3; . 18, . 3N oV o lN o 研究. 中国地震学会会 员、江西省地震局科学 技术委员会委员、江西省减灾协会专家组成 员.