3.3.4.1 方法简介
3.3.4.1.1 基本原理
当供电电极向地下供电时，供电电流不变，测量电极之间的电位差随时间增长会趋于某一饱和值，断电后，在测量电极之间仍然存在着随时间减小的电位差，并逐步衰减趋近于零，这种现象称为“激发极化效应”[4]。激电测深法就是以岩石、矿石、地下水激发极化效应的差异为基础，用人工地下直流电流激发，以电测深装置形式，接收、研究地下横、纵向激发极化效应的变化，以查明矿产资源和有关水文地质问题的方法。
金属矿石、石墨等电子导体，地下水、岩石等离子导体，具有各不相同的激发极化性质和特点，观察它们的激发极化效应便能达到勘查这些目标并且区分它们的目的。通常金属硫化物等电子导体，石墨、含碳质的岩石，具有比非电子导体和其他岩石高得多的二次电位，具有更加强烈的激发极化效应。实验表明，激发条件相同时，石墨的充放电过程比其他电子导体更加迟缓，颗粒大的岩石充放电速度比颗粒小的慢，为衰减时法找水提供了物理基础。如饱含水分的粘土就没有强的激发极化效应，而充水的古河道、岩溶溶洞水、砂岩裂隙水和充水的断层破碎带等含水层，都有较明显的激发极化效应。因此激电寻找地下水就是利用含水岩石在人工电流场作用下产生的激电效应及其时间特性，该方法受地形影响小，所以最适用于山区找水。
我国是世界上利用激电法找水用户最多、效果最好的国家，在援助索马里的找水工作中，激电测深法发挥了重要作用，在城市供水方面准确率为100%，在条件非常复杂的牧区，成井率也在70%以上。近年来我国在非洲许多国家找水的队伍，利用激电测深法找水取得了令人满意的效果。
3.3.4.1.2 应用范围及适用条件
主要用于区分含碳质岩层与水引起的异常，寻找地下水，划分富水地段。确定地下水位埋深，与视电阻率法配合，可圈定岩溶、断层破碎带的分布范围及埋深。
要求勘查对象与围岩具有明显的极化效应差异，没有工业游散电流及地下管线的干扰影响，接地条件良好，激发源有较大的供电电流。
3.3.4.1.3 工作布置原则与观测方法
测线应尽量垂直于勘查对象的走向，使供电线(AB)与测量线(MN)相互分开，测量电极使用不极化电极。
视电阻率法中采用的装置均可用于激电测深法中，在找水工作中最常用的是对称四极测深装置。
3.3.4.1.4 资料整理及成果解释
检查验收合格的原始观测资料，编绘系列基础图件：电测深曲线图(册)、剖面平面图、等值线平面图、推断成果图等。
成果解释遵循从已知到未知、从易到难、反复实践、反复认识的原则，综合分析、研究测区多种参数曲线特征，正确划分异常并判断异常可靠性，确定异常位置及深度，结合水文地质条件，分析引起异常的地质因素。
3.3.4.2 试验情况
激电测深方法试验布置在大衣村、万亩果园、三家村3个实验区，共7个点。使用WDJD-1型和DZD-3型多功能数字直流激电仪，采用对称四极装置，最大极距AB=1000m，供电时间5～10s。
观测参数视极化率MS、半衰时St、衰减度D，计算参数有视电阻率ρS、激发比J、相对衰减时SR、Z参数。
3.3.4.3 主要成果
试验结果，泸西岩溶盆地下游的三家村激电测深曲线与上游的万亩果园、大衣村激电测深曲线有着较大差异。下游三家村激电测深曲线除相对衰减时(SR)曲线呈下降趋势外，其他参数曲线呈上升趋势(图3-11)。而上游万亩果园、大衣村激电测深曲线除相对衰减时(SR)曲线呈下降趋势、视电阻率(ρS)曲线呈上升趋势外，其他参数曲线为近一水平的锯齿状跳跃曲线(图3-12、图3-13)。盆地下游三家村视电阻率(ρS)变化范围20～350Ω·m，视极化率(MS)变化范围0.2%～3.0%，总体表现为低阻高极化特征。盆地中部万亩果园视电阻率(ρS)变化范围35～850Ω·m，视极化率变化范围0.3%～1.1%(删除孤立的跳点)，为中高视电阻率、中低视极化率特征。盆地上游大衣村视电阻率(ρS)变化范围75～1400Ω·m，视极化率变化范围0.51%～0.95%，为高阻低极化特征。
图3-11 泸西小江流域三家村102/2点电测深曲线及钻井剖面图
图3-12 泸西小江流域万亩果园90/10点电测深曲线及钻井剖面图
三家村电测深曲线对应岩溶含水层段视极化率(MS)、半衰时(St)、激发比(J)、Z参数存在明显异常，如三家村102/2点深约100m岩溶裂隙发育段，MS大于2.6%，St大于1200ms，J大于1%，Z大于4000ms；而浅部10～20m岩溶发育段，SR、D、St出现局部相对高异常。由于J、Z都是由极化率导出的参数，对高极化异常起到了突出和放大的作用。相对衰减时(SR)参数是突出低阻含水层的弱半衰时(St)异常，因此，对视电阻率(ρS)曲线为A型的地区，深部岩溶含水层电阻率值较高，因而相对衰减时(SR)异常较弱；而对浅部电阻率较低的含水层，相对衰减时(SR)异常反映明显，如三家村浅部4m、9m的粘土层低ρS异常地段，出现明显的SR异常，反映了粘土层中局部赋水段。
万亩果园与大衣村电测深曲线对应岩溶含水层段，视极化率(MS)无明显的异常，但相对于岩溶裂隙发育的含水段，半衰时(St)、激发比(J)、衰减度(D)、Z参数均有局部的相对高异常显示，如万亩果园90/10点及大衣村90/9点深150m附近的岩溶裂隙含水层，同时出现St、J、D、Z局部异常。
图3-13 泸西小江流域大衣村90/9点电测深曲线及钻井剖面图
根据三家村、大衣村相对衰减时(SR)测深曲线，可看出在地下水位附近均出现了低值突变点。
3.3.4.4 结论
经3个钻孔的验证，泸西岩溶盆地下游总体反映为低阻高极化特征，视电阻率 ρS测深曲线的缓倾段，视极化率 MS大于2%，半衰时 St大于1000ms，激发比 J 大于1%，参数Z大于4000ms的测深曲线段为岩溶含水层的反映。盆地上游反映为高阻低极化特征，岩溶含水层视电阻率 ρS测深曲线同样表现为小角度的上升曲线，半衰时(St)、激发比(J)、衰减度(D)、参数Z测深曲线同时出现相对高的局部异常。