摘要：運(yùn)用常規(guī)電法勘探方法，對(duì)采集資料進(jìn)行認(rèn)真仔細(xì)研究，并通過電法異常綜合解釋，結(jié)合地質(zhì)構(gòu)造、地層結(jié)構(gòu)；同樣能在貧水區(qū) 尋找到好的水源，并取得很好的社會(huì)效益。

 

  關(guān)鍵詞：電法勘探；電阻率聯(lián)剖面；電阻率測(cè)深；激電測(cè)深

 

  應(yīng)用分析“電法”是電法勘探的簡(jiǎn)稱。它是以地殼中巖石、礦石、流體的電、磁學(xué)性質(zhì)及電化學(xué)性質(zhì)的差異為物質(zhì)基礎(chǔ)，利用人工建立的或者天然存在的電磁場(chǎng)的空間和時(shí)間分布規(guī)律，研究地質(zhì)構(gòu)造以及尋找能源和礦產(chǎn)等的一組地球物理勘探方法。電法勘探方法可以追溯到19世紀(jì)初P.Fox在硫化金屬礦上發(fā)現(xiàn)自然電場(chǎng)現(xiàn)象，至今已有100多年的歷史，而我國(guó)的電法勘探業(yè)有70余年的發(fā)展，且也在研究地質(zhì)和尋找能源礦產(chǎn)方面取得了巨大的成就。電法勘探根據(jù)地殼中大自然的存在的電場(chǎng)和天然磁場(chǎng)，電法勘探分為直流電法和交流電法。直流電法包括電阻率法、充電法、自然電場(chǎng)法和直流激發(fā)極化法等；交流電法包括交流激發(fā)極化法、電磁法、大地電磁場(chǎng)法、無線電波透視法和微波法等。同時(shí)，經(jīng)過廣大地球物理工作者不懈努力，在深部構(gòu)造、礦產(chǎn)資源、水文及工程地質(zhì)、考古、環(huán)保、地質(zhì)災(zāi)害、反恐等領(lǐng)域，電法已經(jīng)和正在發(fā)揮著重要作用。現(xiàn)代找水物探方法也在不斷創(chuàng)新，主要高密度電法、激發(fā)極化法、CSAMT、瞬變電磁法和地質(zhì)雷達(dá)等；而利用常規(guī)電法勘探方法進(jìn)行找水越來越少，在貧水區(qū)使用更是少之又少。下面就常規(guī)電法勘探方法在貧水區(qū)找水的應(yīng)用用一個(gè)實(shí)例談幾點(diǎn)體會(huì)。

 

  1物探方法的確定

 

  1.1要以地質(zhì)為依據(jù) 以地質(zhì)為根據(jù)，就要充分利用地質(zhì)資料，研究地質(zhì)資料。同時(shí)，對(duì)掌握已有的地質(zhì)規(guī)律在物探異常中的反映進(jìn)行深入分析，有目的地開展輔助性地質(zhì)工作，建立測(cè)區(qū)內(nèi)可能有的幾種地質(zhì)模型，為地質(zhì)解釋服務(wù)。

 

  1.2以巖 （礦）石物性為基礎(chǔ)巖（礦）石物性是基礎(chǔ)，是聯(lián)系地質(zhì)現(xiàn)狀與地球物理場(chǎng)的橋 梁和紐帶，是減少物探反問題多解性的重要途徑。可以說， 沒有扎實(shí)的巖（礦）石物性資料，就沒有可靠有效的地質(zhì)解釋。物探中密度、磁性和電性的資料來源、參數(shù)的精度、數(shù)量及統(tǒng)計(jì)規(guī)律，都是巖（礦）石物性工作的重要內(nèi)容。只有把地質(zhì)規(guī)律與巖（礦）石物性結(jié)合起來，才可以建立較為恰當(dāng)?shù)奈锢硪坏刭|(zhì)模型。巖（礦）石物性雖然具有一般規(guī)律，但在每個(gè)測(cè)區(qū)更有較強(qiáng)的特殊性，形成性差異是必然存在的，因而必須在測(cè)區(qū)及其周圍區(qū)域做好巖（礦）石物性的研究工作，客觀地總結(jié)出當(dāng)?shù)氐膸r（礦）石物性規(guī)律，切忌盲目地套用其他地區(qū)的資料。

 

  1.3循序漸進(jìn) 人類認(rèn)識(shí)事物的過程是一個(gè)循序漸進(jìn)的過程，對(duì)待物探資 料的解釋也是如此。在物探解釋中，這個(gè)原則在兩個(gè)方面來體現(xiàn)：①工作的階段性，不同比例尺、不同網(wǎng)度和精度的物探工作其解決地質(zhì)問題的重點(diǎn)、程度和深度是不一樣的。一般應(yīng)遵循由粗到細(xì)，由大到小，由區(qū)域到局部逐漸深入細(xì)致的原則。②應(yīng)遵守從已知到未知的程序，盡量從地質(zhì)、地球物理?xiàng)l件相附的已知區(qū)出發(fā)總結(jié)物探異常與相應(yīng)地質(zhì)體之間的規(guī)律，找出適合本區(qū)的處理解釋方法，從而指導(dǎo)未知地區(qū)的解釋。

 

  2實(shí)例： 來安紅層地區(qū)找水2.1目的任務(wù) 來安縣為解決大型養(yǎng)殖場(chǎng)供水問題，來安縣水利局委托本 單位物化探工程處在半塔羅莊～楊郢紅旗林場(chǎng)一帶開展水文物探工作，以了解測(cè)區(qū)水文地質(zhì)條件，尋找相對(duì)富水地段，并依據(jù)物探資料確定水井孔位。

 

  2.2資料收集 接到任務(wù)后首先對(duì)工區(qū)進(jìn)行踏勘，對(duì)工區(qū)內(nèi)的地形地貌有了一定的了解；進(jìn)一步對(duì)工區(qū)地質(zhì)資料收集整理。

 

  2.3地質(zhì)與水文、 地球物理特征

 

  （1）地質(zhì)與水文地質(zhì) 工區(qū)大地構(gòu)造位置屬揚(yáng)子準(zhǔn)地臺(tái)，下?lián)P子臺(tái)坳，滁河陷皺斷帶，滁州穹褶斷束。 地層區(qū)劃屬揚(yáng)子地層區(qū)，下?lián)P子分區(qū)，天長(zhǎng)～滁州地層小區(qū)。主要出露地層為白堊系（K1X）宣南組原稱赤山組，屬?zèng)_積扇相及湖泊相沉積。下段巖性：暗紫、棕紅色礫巖、砂礫巖夾粗 砂巖；中段巖性：紫紅、 暗紫色，巨厚礫巖、含礫砂巖、粉砂巖、鈣質(zhì)砂巖；上段巖性：磚紅、淺棕色細(xì)砂巖、粉砂巖及粉砂質(zhì)泥巖。

 

  工區(qū)地貌為剝蝕堆積，地形表現(xiàn)為山前低圩、崗地和坳地相間分布。 工區(qū)地下水類型基本為上層滯水、基巖裂隙水，可作為利用開采的地下水主要賦存于基巖風(fēng)化裂隙發(fā)育地段。單井涌水量變化較大，一般Q＜100立方米/d。

 

  （2）地球物理特征 工作結(jié)果表明本工區(qū)基本無第四系覆蓋，上部為玄武巖出露，層厚在10～30m左右；玄武巖ρs值在400Ω·m左右。下覆主要為白堊系砂巖、粉砂巖，視電阻阻一般在15～35Ω·m之間。玄武巖為多孔狀，基本不含水。玄武巖與砂巖地層電性差異明顯，當(dāng)巖層存在構(gòu)造裂隙或風(fēng)化裂隙發(fā)育時(shí)，成為地下水賦存和運(yùn)移場(chǎng)所；本區(qū)內(nèi)地下水賦存于砂巖的構(gòu)造與裂隙發(fā)育地段，巖性視電阻主要表現(xiàn)為低阻，并且砂巖含水層有一定的激電異常?？梢姽^(qū)具備了電法勘探的地球物理前提條件。

 

  2.4工作方法的確定

 

  根據(jù)區(qū)域地層資料，結(jié)合工區(qū)地形地物條件，在三個(gè)目的 點(diǎn)分別敷設(shè)2條探測(cè)剖面，共計(jì)6條；選用了電法勘探中的電阻率聯(lián)合剖面法、垂向電阻率測(cè)深及垂向激電測(cè)深法。主要目的利用聯(lián)合剖面、視電阻率測(cè)深尋找斷裂構(gòu)造、基巖風(fēng)化裂隙發(fā)育地段，判斷其地層結(jié)構(gòu)及產(chǎn)狀；利用激電測(cè)深確定含水構(gòu)造。主要技術(shù)條件： 視電阻率測(cè)深：AB（min）=3m、AB（max）=220mMN（min）=1m、MN（max）=12m激電測(cè)深（溫納測(cè)深A(yù)B=5MN）：AB（min）=3m、AB（max）=340m

 

  視電阻率聯(lián)合剖面法：AO=BO=70m、AO=BO=130m、AO=BO=150m、CO>5AO野外工作使用的儀器為DWJ-2A型多功能電法儀，其采集參數(shù)的選擇按有關(guān)技術(shù)工作規(guī)范執(zhí)行，同時(shí)為提高觀測(cè)精度，采用雙向供電測(cè)量措施，確保原始資料可靠。室內(nèi)采取計(jì)算機(jī)技術(shù)，進(jìn)行物探資料地綜合整理及推斷。

 

  2.5解釋推斷

 

  對(duì)于不同巖性組份的地層，由于物質(zhì)成份、組成形式及其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的不一，往往都存在著一定的電性差異，這一特征不僅是電法勘探的理論基礎(chǔ)，而且也是利用電法資料解釋和推斷地質(zhì)現(xiàn)象的基本依據(jù)。 從所獲電測(cè)資料看，地層巖性與電性層有著極為密切的因果關(guān)系，不同的電性曲線反映了不同巖性和水文地質(zhì)條件下的電性特征。

 

  下面就最有利面井區(qū)域的采集資料進(jìn)行解釋：

 

  （1）魏大洼100線電阻率聯(lián)合剖面沿東西向布設(shè)。當(dāng)AO= BO=70m，聯(lián)剖曲線ρsA與ρsB兩線在1010點(diǎn)處為正交點(diǎn)； 改變極距、AO=BO=130m后， 聯(lián)剖曲線ρsA與ρsB兩線在1020點(diǎn)處為正交點(diǎn)；說明該地層構(gòu)造產(chǎn)狀較陡并向東傾斜。向南100米與100線平行布置110線，當(dāng)AO=BO=70m，聯(lián)剖曲線ρsA與ρsB兩線在1105點(diǎn)處為正交點(diǎn)；改變極距、AO=BO=130m后，聯(lián)剖曲線ρsA與ρsB兩線在1110點(diǎn)處為正交點(diǎn)；說明該地層構(gòu)造近似南北向（見圖1~2）。

 

  （2）在100線1060、1100點(diǎn)上進(jìn)行電阻率測(cè)深， 從二個(gè)點(diǎn)的曲線形態(tài)來看，曲線形態(tài)相似且地層分層明顯；70~200m層位穩(wěn)定，基本為砂巖（見圖3~4）。

 

  （3）在1000線1080點(diǎn)上進(jìn)行激電測(cè)深（見圖5），在80~150m處存在一定的激電異常。 通過對(duì)三種方法的采集資料的綜合分析，并結(jié)合該區(qū)域的地質(zhì)情況進(jìn)行推斷，100線1080點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的地質(zhì)結(jié)構(gòu)屬基巖風(fēng)化裂隙發(fā)育地段，進(jìn)一步推測(cè)為砂礫含水層；確定井位為100線1080號(hào)點(diǎn)，水井深度為150～200m為宜；經(jīng)施工驗(yàn)證，水井深度為170m，單井水量穩(wěn)定在14mm/h。得到甲方的認(rèn)可和表?yè)P(yáng)。

 

  3結(jié)束語

 

  我國(guó)是一個(gè)缺水的國(guó)家，地下水是我國(guó)很需要的生產(chǎn)、生活水源之一。地下各種含水構(gòu)造對(duì)采礦、 環(huán)境、農(nóng)業(yè)、地下工程等部門也有重大意義；因此地下水的高效率、 高精度勘查就成為水資源研究中首先要解決的問題。

 

  運(yùn)用常規(guī)物探方法，通過認(rèn)真細(xì)致的工作和研究，同樣在 找水方面能取得與高密度電法、激發(fā)極化法、CSAMT、 瞬變電磁法和地質(zhì)雷達(dá)等相同結(jié)果。并在簡(jiǎn)化工作方法、節(jié)約成本及資料處理方面更顯優(yōu)勢(shì)。