基于三維電測量的復雜地質構造識別及參數估計方法*

畢鵬程 車愛蘭 馮少孔

（上海交通大學船舶海洋與建筑工程學院，上海200240，中國）

0 引 言

高密度電法勘探效率高，采集數據豐富，勘探能力強，在工程地質勘察中得到廣泛應用。傳統的高密度電法是二維的，其研究與應用已經非常成熟，但是二維高密度電法的基本假設是電阻率僅沿測線方向以及深度方向上變化，而沿著與測線垂直的方向電阻率固定，即假定介質是二維的，因此針對某一方向上延伸的二維地質體（如斷層）的探測效果比較理想（崔永圣等，2014；鄭智杰，2017；底青云等，2018）。然而在實際工程中，探測的地質體通常呈現復雜的三維空間分布，此時二維電法存在局限性（胡靜云等，2014；葉懿尉，2018）。三維高密度電法是在二維高密度電法的基礎上發展而來的，它采集的信息大幅增加，經過反演后可反應空間整體的電阻率分布，因此一定程度上可以解決二維電法難以直觀反映異常體空間形態的問題（高衛富等，2011；黃真萍，2015）。

目前三維高密度電法反演仍然處于研究階段，反演速度及準確性仍需不斷提高，并且實際工程中數據采集耗時長，其應用受到較大的限制。國內外對于三維高密度電法的研究主要以小范圍的現場試驗及反演方法為主。Dahlin et al.（2002）在瑞典地下污泥的勘探中應用了三維高密度電法，指出必須使用反演模型進行數據解析才能保證勘探的精度，表明了反演是實現三維高密度電法的關鍵。Loke et al.（2010）采用了49個電極進行了三維高密度電法試驗，數據采用平滑約束最小二乘方法，大大縮短了計算時間。……