（一）震源
进行压电法工作时人工震源可采用多种：炸药、打夯机（凿岩机）、震源枪等。前苏联的文献中采用的多为炸药，加拿大常用轻型凿岩机，国内在试验工作中除炸药外还用震源枪。对震源的选择主要着眼于激发弹性波的能量大小，频谱范围以及工作现场的安全性问题。
用炸药的优点是能量可很大，因而可提高勘探深度。爆炸作用的效率（产生压电信号的强弱）是必然随着围岩波速的减小而下降。因此，对炸药量的选取必须根据地质条件而定。如在地面松散沉积层地区，激发条件就很不利，不仅炸药量要大，而且要深埋。此外，由于爆炸产生的压力最大值主要取决于土壤中所吸附空气的含量。特别是在不饱和水的土壤中，空气含量的稍微增加将会引起爆炸压力随着与震源距离增加而迅速下降。因此，必须浇水。对炸药要求有防水包装。文献（波达波夫O A，1992）中讨论了“爆炸的有效作用半径”（指能激发出压电信号的震源到压电体的最大可能距离）与“压电振荡有效接收半径”（指压电体到可能接收到压电信号的测点间最大可能距离）的关系。这决定了炸药量与压电法观测系统的选择。前苏联在压电法工作中使用的最大炸药量为5～10 kg（松软岩石，vp＜1000 m/s）至1～5 kg（vp＞3000 m/s）；在井下工作中（vp＞3000 m/s）通常炸药量为0.1～2 kg。炸药都采用三硝基甲苯、铵、三次甲基三硝胺等烈性炸药。当然，炸药量的选取不仅与地震地质条件有关，尚取决于所要求的勘探深度。前苏联对一定勘探深度范围内为解决一系列普查与详查任务已制定出一套所需的标准炸药量Q值表。炸药作为震源的缺点，一是由于工作场地安全问题受限制较大；二是由于爆炸本身引起的电磁辐射干扰较大。这种电磁干扰信号与炸药成分、震源附近岩石的破碎有关，并集中于气态炮烟粉尘（带电微粒）膨胀扩散的初始阶段。
图4-5-5 压电场强与棒埋深h
用打夯机（锤击）作震源，一般激发能量较小，但也可用地震勘探中多次叠加方法以增大信噪比。国外常用500～1000次夯击叠加。此外，一般打夯机较笨重，且其由柴油压缩机驱动，压缩机需远离工作现场以减小电磁信号的干扰。
震源枪是我国浅震勘探工作中常用的震源。其特点是激发的弹性波方向性好、频带窄且较高，能量强、干扰小。震源枪是利用火药产生的高压气体推动弹头运动打击介质，直接产生一种机械功（炸药爆炸是将化学能转化为机械能作功）。在弹头处可产生25000～29000 N/cm2的压力。有不同能量型号的枪弹，亦可根据要求专门制作。由于子弹在土层或岩层中穿透一段距离后再爆炸，在地面或坑壁不形成大的破坏，因此工作现场很安全，枪重约14 kg，携带方便。
（二）测量仪器
中国地质科学院矿床所已研制出YYD-1型野外压电仪。它由模拟放大和数字化记录二大部分组成。模拟放大部分包括：八道互相独立的放大、滤波单元，适当 地选取滤波器参数和放大器放大倍数，可压制干扰并将微弱的压电和地震信号放大，使之适合于模数转换器的需要；锤击或爆炸信号鉴别电路是将锤击或爆炸信号放大、整形后向记录部分输出一个触发脉冲；延时电路可延时0～999 ms（每阶l ms）以后向记录部分输出触发脉冲。数字化记录部分由12 bit 8通道模数转换单元与便携式微机组成。八个通道选择可任意预置，当只用一个通道时，最高采集速率为100 kHz。多通道工作时，实际采集速率=预置采集速率/通道数。数据缓冲区为256 KB，一次可采集128 KB数据（每个数据占用两个字节）。数据存储在磁盘上，也可按每页512个点在屏幕上显示所有或一个通道的压电或地震波形曲线，并可在打印机上得到波形的硬拷贝。
弹性波接收传感器用检波器，压电信号接收可用一对接地电极（国外也有用长导线天线）接收电场或用调谐磁性线圈（国外也有用感应式磁力仪）接收磁场。
（三）观测系统
观测系统（或称装置排列）是指震源与接收电磁场、弹性波场的传感器的相互位置。观测系统的合理选择要考虑许多因素：工作目的；压电体的地质-地球物理及形态特征与埋藏条件；震源能量及仪器的灵敏度；地表地形及坑道与钻孔分布条件等。可按爆炸剖面线与安放传感器测线，以及接收电极MN连线间的组合关系来分类。大致可分为如下十类。
（1）直线的纵向剖面。即接收电极布置在爆炸剖面线上，相邻的MN可相互连接或叠盖（图4-5-6（a））。
图4-5-6 压电法观测系统
（2）不同高程的纵向剖面（可利用坑道或钻孔）。
（3）直线的横向剖面，即MN连线垂直于爆炸剖面（图4-5-6（b））。
（4）平行的纵向剖面。即在一条剖面上爆炸而在相邻的一条或二条剖面上接收，MN可相邻或叠盖（图4-5-6（c））。
（5）平行的横向剖面。与上同但MN连线垂直于爆炸剖面（图4-5-6（d））。
（6）直线的组合剖面，即组合第1与第2种。
（7）平行的组合剖面，即组合第3与第4种。
（8）斜交的纵向或横向剖面（图4-5-6（e））。
（9）圆形（或弧形）纵向剖面，即爆炸点或接收点固定在中心，而接收点或爆炸点作方位移动（图4-5-6（f））。
（10）综合观测系统。即爆炸点和接收点在钻孔、坑道和地表间交互布置。
（四）观测结果的资料整理
压电法工作中，压电仪同时记录了测点上电（或磁）的与弹性波的振荡随时间变化曲线。对弹性波记录的整理完全类同于地震法，可整理成各种时距曲线以求得波速点（YYD-1压电仪八道都可置成地震道作浅层地震仪用）。也可做出在同一测点相对不同震源的压电信号时距曲线来求得波速。
电的振荡曲线通常称为压电波形图或压电图。对压电图首先要整理出有用信号（各种工业干扰及围岩的压电振荡都作为背景信号）的初至时及续至的有用信号到达时间；其次要注意所记录到的压电信号形态、振幅、频率及复杂程度与持续时间。同时，为对比各测点压电信号强度，需将压电图整理成压电强度剖面图或称压电剖面图。该图是取压电信号的最大振幅（伏或毫伏）与同一测点（或某一固定点）的地震波强度（V或mV）的比值沿测线绘出。由于地震波的复杂性，地震波强度通常取初至波的振幅。
（五）资料解释与实例
1.压电信号异常的识别
压电信号识别的原则是：①由于压电效应是震电效应中的一种线性响应，因此其频谱应与震源所产生的弹性波频谱大致相同。②压电信号的波形应类似于有一定持续时间的具有正弦波形的衰减振荡。③对单一的压电体，不同测点的电磁信号必须同时到达，而且到达时间随震源至压电体距离的加大而滞后。另外，在野外观测中，在相同条件下重复爆炸时压电信号的重复性较好，亦是现场识别异常的主要方法（但当震源临近规模较小压电体露头时，由于重复爆炸引起压电体被破坏，也会造成压电信号的可比性变差）。
对压电信号造成干扰的种类有：①爆炸本身产生的电磁辐射。其特点是在压电波形图上出现时间早，并常呈强度大、频率高和持续时间短的尖脉冲波形。当爆炸很靠近压电体时这种干扰信号就叠加在压电信号上，往往使压电波形不易识别。根据国内工作经验，使用震源枪可大大降低这种干扰。②各种工业干扰。50Hz的工业电干扰很易识别，并易于用数字滤波除去。无线电台发射的干扰信号因其频率很高，在仪器滤波电路中已将其限制，除非发射台距工作区很近，否则无影响。在坑道工作中，有时由于多种电气设备造成无规律的强大电磁信号的干扰会使压电法无法工作。③大地电磁干扰。一般低频大地电磁场不形成干扰，但遇到磁暴时压电法也无法工作。④接地电极受地震波振动后产生电极极化变化的干扰。它可通过重复观测或改变电极接地状态来识别。⑤震电E效应的干扰。由于它也是一种震电性响应，因此区分较困难。一般来说其信号较弱，但当震电体在浅部时产生这种效应时亦能很强。如图4-5-7所示，在锤击（20次叠加）后波至时差为4～15 ms出现的第一个强信号是地下1～3 m倾斜的风化层与基底岩石界面上的动电E效应所致。
2.压电体位置的确定
由于弹性波在介质中的传播速度相对电磁波的传播速度完全可忽略不计。因此，从多道压电波形图上，可以根据首波到达的时间乘以弹性波的传播速度来求得震源点与压电体表面的距离。波速可用地震勘探的方法来求得。当地下（或坑道周围）为均匀介质时，问题较简单，所求得的距离亦准确。在多层介质情况下，当压电体埋于第一层中则需求出第一层的波速；当压电体埋于第n层中，则需求出第1层至n层的平均速度，这时求得的距离精度亦差。
图4-5-7 在Haney区沿砾石路面接收到的震电信号
在压电剖面图上，当地下为单一压电体时亦可根据压电异常峰值来确定压电体的位置，在压电体缓倾的情况下亦能确定其倾向。在存在多个压电体并相距较近时，因弹性波到达每一个压电体的时间相差很短，所观测到的压电波形是叠加的综合效应，就较难分别确定其位置。此外，当压电信号初至时小于在测点处检波器上获得的地震波形初至时，相应的压电强度应视其差值的大小，对应画于震源点之上或震源点与测点间的中点之上；当电初至时大于地震初至时，压电强度应对应画于测点之上。类同于电法勘探中的偶极装置，当震源与测量偶极同时沿剖面移动时，压电剖面曲线上在单一压电体上会出现两个峰值，这是在解释中需注意的。
图4-5-8是我国江苏东海县某水晶（石英）矿点上压电法试验工作的原始记录。工作中用震源枪激发。采用纵向偶极排列，第一对接地偶极中间同时用磁传感器接收，第二、三对偶极中间各埋设一个地震检波器。该区水晶矿呈“鸡窝”状赋存于第四纪砾石层中，该层厚1～2 m，并富含石英砾石30%～40%，石英脉赋存于其下部片麻岩中，呈多条细脉状。在第一道所观测的电信号上可明显划分出三个异常。其首部在起爆0时刻后即出现的YD1小的电振荡（f≈130 Hz）应与震源下方浅部石英砾石层有关。随后出现但仍早于地震道S2初至波时YD2异常（f≈75Hz）源应位于震源与M1N1之浅部。YD1，YD2异常持续时间均很短（＜10 ms），说明压电体规模小。地震波初至后出现，持续时间较长的YD3异常（f≈34 Hz）源应位于观测点下部较深处或水平方向离震源较远处。根据圆弧法可求出该压电体约距震源40 m。由于石英砾石层（其中局部夹有水晶）的广泛分布，压电信号常是叠加的复杂波形。图4-5-9是另一测点上的电信号波形曲线及其功率频谱分析结果。由图可见其主频在97 Hz左右，这与震源激发的弹性波主频带一致，因此可确定其为压电信号。另外，有的电信号虽较弱但在各测点（不同道）同时到达，明显可比，也可判断其为压电信号。
图4-5-8 江苏某水晶、石英矿点压电法原始记录
图4-5-9 江苏某水晶、石英矿点压电波形曲线及其功率谱
此外，由于当震源位于压电体正上方时，二者间距离最小，压电信号到达的初至时较震源位于其他位置时都早。因此根据（相同测点）不同震源点的压电信号时距曲线最小值的位置，也可确定压电体在剖面上的位置。
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