高密度电法在石灰岩中找水实例

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岩溶地区地下水勘查中高密度电法勘探的运用

岩溶地区地下水勘查中高密度电法勘探的运用

岩溶地区地下水勘查中高密度电法勘探的运用高密度电法勘探不仅具有点距小、数据采集密度大的特点,而且兼具电测深法和剖面法的效果,能比较直接的反映出基岩的起伏状态;并能充分了解与围岩存在电性差异的断裂构造,对于地下水的寻找,岩溶发育带和地层划分的探测等具有重要意义。

本文详细介绍了高密度电法勘探技术在岩溶地区地下水勘查中的运用情况,以期能够为今后的地下水勘查工作带来帮助。

标签:岩溶地区高密度电法勘探地下水1引言近年来,随着科学技术的不断发展,我国的高密度电法勘探在工程勘察中的应用越来越广泛,特别是在水文、岩溶、构造以及检测等领域,其应用效果更加显著,已在较大程度上超过了理论预期。

高密度电法勘探是一种综合物理勘探方法,主要是以地下岩石之间的典型差异为基础,根据地面测定和研究天然或人工电场以及电磁场的变化规律和分布特点来推断地下电阻率的分布状况,进而推断出地质构造、地下水源以及矿产资源的分布状况。

本文作者根据自身多年的工作经验并结合相关专业的理论知识,对高密度电法勘探技术在岩溶地区地下水勘察中的应用进行了详细分析,先将其应用状况介绍如下。

2勘探原理及工作方法高密度电法兴起于80年代初期,其基本原理和常规的电阻率法基本相同,所不同的是前者在勘探剖面上需要同时布置多道电极,然后经过人工控制向地下发送电流,使地下形成稳定的电流场,最后通过自动控制转换装置对所布设的剖面进行自动的观测和记录。

另外高密度电法能够测量二维地电断面,具备测深法和剖面法的双重功能,是进行探测隐伏断层构造、地质滑坡体、岩溶空洞和进行地层划分的最有效手段。

它不仅信息量大、工作效率高、测点密度大的优点,而且能够有效实现直流电法勘探中的各装置形式的探测,并能提供多方面的地电断面信息。

高密度电法主要工作方法是,将全部电极装置设置在预先选定的一定间隔的测点和测线上,然后通过特制的电极转换装置,按照需要将其组合成指定的电极距和电极装置,以快速便捷的完成多电极距和电极装置在观测剖面的多个测点上的电阻率法观测。

电法勘探在寻找基岩构造含水带中的应用

电法勘探在寻找基岩构造含水带中的应用

张艳梅
科 技论 坛 } } j
刘 喜友 ຫໍສະໝຸດ 电法勘探在寻找基岩构造 含水带 中的应用
( 黑龙江省有 色金属地质勘查七 0一队, 黑龙江 哈 尔滨 108 ) 50 0
摘 要: 简要叙述 了寻找基岩构造含水带的几种方法, 阐述 了各种方法的有效性, 进一步说明 了单一物探方法解决水文地质问题有一定的局限性 , 通 常要求采用综合物探方法, 以便互相对比, 获得较为确切的结论。 关键词 : 电阻率; 联合剖面法; 双频激电法; 高密度; 构造含水带
1概 述
利用物探方法找水首先必须具备一定的物 理前提。所谓地球物理前提就是勘探对象与围岩 之间具有一定的物性差异 , 而且物性差异越大 , 物 探异常反应越明显, 解释成果可靠性越大。 此外勘 探对象还需具备一定的规模、 埋藏不能太深, 只有 这样才能使探测讯号足以压制其它干扰讯号并能 被物探 仪器 所探 测到 。 目前 , 由于仪器、 地电条件 、 解释方法等多方 面限制 ,单一物探方法解决水文地质问题有一定 的局限性 ,通常采用综合物探方法 ,以便相互对 比, 获得较为确切的结论。 2 基岩电阻率的变化特点 基岩电性可分为两类 : 一类是高阻基岩 , 电 图 1不同岩层接触面上 图2湖南莱阳某职工 医院双频 图 3湖南莱阳某职工医院双频激 阻率可达几百甚至几千欧姆 ・ , 米 如火成岩 、 大多 的联合 剖 面 曲线 图 激 电找水 D线联 合 剖 面曲线 图 电找水 B线联 合剖 面 曲线 图 数变质岩 、 灰岩等, 这类岩石质密坚硬 , 数脆性岩 方法可以获得满意的结果 ,尤其是在浮土覆盖层 得表土层很不均匀等诸多影响 , 使得 P 曲线变 s 石; 另一类是低阻基岩 , 电阻率一般为几至几千欧 较 浅的 地 区。 得十分复杂, 有些甚至受到歪曲, 有些会出现假异 姆・ , 米 如大多数沉积岩和部分变质岩 , 此类岩石 4基岩构造裂隙含水带 的探测 常, 直接影响和降低了电探 的地质效果 , 其中地形 含粘 土类 矿物较 多 , 性 、 性强 。 于硬 脆基 岩 , 柔 塑 对 41 .用电阻率法寻找基岩构造裂隙水 起伏对曲线影响更大, 必须进行某种地形改正。 对 当其完整时, 电阻率普遍较高, 但经过风化或构造 由于基岩构造裂隙含水带基本按岩层层面 、 于表土层不均匀以及其它予扰因素 , 应结合实际 破碎后充水或充填泥质致使电阻率明显下降, 如 接触带 、 破碎带及其影响带构成,多呈条带状分 情况进行处理 , 否则就得不到预期效果。 广东某温泉地段花岗岩电阻率为 50 80欧姆 ・ 0— 0 4 用双频激电法勘查基岩含水构造带 . 2 米 ,而 富含地下 水 的断裂破 碎带 电阻率 降为 布。当构造裂隙含水带达到一定规模且补给较充 分时便形成了具有供水意义的含水层。在基岩山 激发极化现象是发生在地质介质中因外电流 20 30欧姆・ 0 —0 米。 风化裂隙含水层分布广泛 , 富水性较差 , 水量较 激发而引起介质内部出现电荷分离 , 产生一个附 对于低阻柔性地层 , 如页岩 、 泥岩 、 片岩等 , 区 小, 供水意义不大。为此, 在基岩山区寻找较大规 加的“ 过电位” 的一种物理化学现象。除了发生在 其电阻率只有几十欧姆・ 有些 白垩系泥岩电阻 米。 模的基岩构造裂隙含水带意义重大。 电子导体与离子溶液的界 面上的激发极化现象 率只有 78欧姆 ・ ,他们经过构造运动的影响, — 米 41 .. 1由于基岩构造裂隙的带地电特点是含 外,在岩石颗粒和周围溶液之间,也存在 “ 过电 多形成运动褶皱 , 裂隙并不发育, 即使有裂隙, 遇 水部位相对围岩是低阻的,物探联合剖面曲线在 位” 这种成因的“ 。 过电位” 构成了双频激电法寻找 水后也极易闭合 ,完整基岩和裂隙带岩石间电阻 正” 即交点左侧 > 地下水的物理基础。下面以湖南耒 阳某医院寻找 率差异不明显。 所以, 在低阻基岩地区电测找水效 含水带上部出现低阻“ 交点( P 右侧 p < p ; , , ) 反之 则出现 “ 交点( 反” 即交 饮 用水 为例 。 果较差 。 点左侧 p < p , 右侧 >p ; ) 交点不明显。 湖南某地质队, 在耒阳石灰岩地区为某煤矿 3基岩地电断面特点 4. .2常见火成岩侵入体与沉积岩的接触带, 职工医院寻找地下水 ,布置了 A、 、 、 1 B C D 4条剖 在基岩地 区利用电探方法 寻找地下水, 首先 或具 明显 电性差异的火成岩侵 入体之 间的接触 面, 采用联合剖面装置, 用双频激 电议观测 , 根据 应结合地质资料弄清当地地层、 岩性 、 地质构造及 火成岩侵入体与变质岩的接触带等部位经过 P ( ; 高频视电阻率) F 曲线 , 和 s 圈定了一个含水 地形地貌等控制地下水形成的主要条件及补给来 带, 构造运动产生的裂隙往往富水 ,其地电断面特点 构造带。 D 在 剖面根据不同极距的联合剖面装置, 源的大小; 再根据电探资料分析其地电特点, 以便 数 单 界面 。 确定 了含水构造带的倾向, 如图 2 所示。图 3 B 为 确定出蓄水构造的富水部位。 当覆盖层不太厚时,利用四级对称剖面法和 剖面 F 的联合剖面曲线 , B剖面附近含水构造 s 在 根据地质资料认真分析岩石 中不同成 因裂 联合剖面法, 可以较为准确地查明岩层界线, l 带的上盘布置 了钻孔 ,结果在 6 . 图 4 8米处见到了 6 隙的分布及地下水赋存规律 ,以便掌握基岩的各 4 承压水位距地表 种地电特点。 确定基岩裂隙水的赋存规律常用的 为鄂西某地为了查明3 米第四纪覆盖下石灰岩 地下水,为一承压构造含水带 , 和页岩接触界线所绘制的实测四极对称和联合剖 1 米 , 2 稳定水位为 l 米 , 3 涌水量为 3 米 小时, O 电探方法有: 电剖面法和电测深法等。 面曲线。由 该剖面图可 以看出 l3 一 号测点间 P 最大可达 2 0 s 0 米 小时。 在山区寻找基岩构造裂隙水 , 大多数是在高 平均值很大,而 4 号测点之后各测点的 P 平均 s 4 用高密度电法寻找基岩构造含水带 . 3 阻的背景上寻找低阻含水异常带 。 对于寻找追索 值很小 , 曲线基本平稳,反映了高阻石灰岩和 P s 高密度电法实际上是集中了电剖面法和电测 断层破碎带、划分不同岩性陡立接触面等方面应 低阻页岩的接触界线。 深法 , 其原理与普通电阻率法相同, 所不同的是在 用电剖面法, 尤其是联合剖面法有较好的效果, 用 对于电 性差异很大的界面我们可以 应用上述 观测中设置了高密度的观测点 , 是一种阵列勘探 电剖面法可以定性确定断层破碎带的走向、倾向 方法查明,但对于电性差异很小的,通常应用磁 方法 。 及深度等。 法、 重力及放射性等物探方法配合 , 能准确地测出 高密度电法野外测量时将全部电极 ( 几十至 山区的地质、 地形条件复杂 , 干扰因素很多, 接触界线。 上百根) 置于剖面上, 利用程控电极转换开关和微 往往会使电测深曲线发生畸变, 不易做出定量解 以上所介绍的 P 曲线 的解释方法, s 都是在 机工程电测仪便可实现剖面中 不同电极距、不同 释。 尤其是地形切割严重地区, 只能做定性分析 , 动采集。与常规电阻 具有一定的水文地质、 物探条件下讨论的。 在实际 电极排列方式的数据快速 自 大致划出电性层, 估计各层的厚度及电阻率值 , 推 高密度电法具有以下 ( 下转 15页) 8 工作中, 由于山区地形 切割大, 坡积 、 残积物又使 率法相比, 断含水特点, 当地质 、 地形 、 地貌条件有利时, 电探

高密度电法在沉积岩地区的找水效果

高密度电法在沉积岩地区的找水效果

高密度电法在沉积岩地区的找水效果
杨威
【期刊名称】《通讯世界》
【年(卷),期】2017(000)020
【摘要】本文将以合肥市合肥英山林场水井工程及500kV广德变电站供水井工程作为研究对象,对高密度电法的应用效果进行分析,阐明高密度电法在找水勘查中的优势,并就其在沉积岩地区寻找构造裂隙以成井所取得的成就进行介绍.
【总页数】2页(P131-132)
【作者】杨威
【作者单位】安徽华电工程咨询设计有限公司,安徽合肥230009
【正文语种】中文
【中图分类】P631.3
【相关文献】
1.试论沉积岩地区找水、提高成井率的途径 [J], 姚天强;范淑玲;马丽丽;蔡岱明;;;;;
2.高密度电法在灰岩地区找水中的应用 [J], 王永生;张玉池
3.海南东方地区高密度电法在物探找水工作中的应用分析 [J], 符彩花;邢磊;王富
4.高密度电法在花岗岩地区找水的应用 [J], 王晓龙;王鑫;周博武
5.高密度电法在赣南地区找水中的应用 [J], 陈新党;付波;项龙云
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高密度电法在岩溶地区找水定位中的应用

高密度电法在岩溶地区找水定位中的应用
通 过 采 用 高 密 度 电 法 找水 定 位 中 的成 功 与 失 败 的工 程 实 例 , 总结高密度电法在岩溶地区找水的经验 , 为 今 后 贵 州 省 岩 溶 找 水 打 井项 目使 用 高 密 度 电法 提供 科 学依 据 。
【 关键词 】 高密度 电法 ; 温纳装置 : 施伦 贝尔装置 : 岩溶地区: 找水 【 中图分类号 】 P 6 3 1 . 3 【 文献标 识码 】 B 【 文章编号 】 2 0 9 5 — 2 0 6 6 ( 2 0 1 4 ) 1 1 - 0 1 6 0 — 0 2
2 . 1 . 1 工 程地 质 与水 文 地 质 条 件
隙水 和 岩 溶 水 , 在 地 下 水 勘 查 打 井取 水 中主 要 寻 找 后 两 类 为
此 地 球 物 理勘 查 确 定 孔 住 中 占有很 重要 地 位 物探 方 法 工 作 场地地貌组合溶蚀峰丛沟谷地貌 , 相 对 高差 0 ~ 1 0 m. 地 形 原 理 主 要 根 据 岩 石 与 水 的 电 阻 率 差 异 来 寻 找 地 下 水 .主要 方 整体 起 伏 较 小 , 物探 区位 于溶 蚀 沟谷 内。 物探 工作 区 内地 形 平 法为 视 电 阻率 剖 面 法 、 电测 深 、 激 电测 深 、 放射性 0 l 卡法等 , 近 缓 , 地 形坡 度 O ~ 5 。 问。 几 年 还 有 瞬 变 电磁 法 、 电磁 法成 像 系统 E H一 4等 新 方 法投 入 场 地 上 位 于一 北 南 向的 向 斜 西 冀 . 出露 地 层 为 三 迭 系下 使 用。 不过 , 电 阻率 法在 贵 州省 找 水 项 目中是 最 为常 用且 较 为 统 大 冶组 ( T d ) 薄 至厚 层 灰 岩 ,地层 单斜 产 出 ,产 状 为 2 6 7 。 有 效 的方 法 ,本 文 主要 采 用 的 是 高密 度 电 阻率 法 中的 温 纳 装 1 5 。 : 地 下水类型主要 为岩溶裂 隙水. 地 下水径流 方向为 由 置( A M= MN = N B) 和施 伦 贝 尔装 置 ( A M= N B = n MN, MN = l a ) , 先 南 东 向 北 西 径 流 利 用 温纳 装 置 在 平 面 上 分 辨 率较 高 的 优 势 先初 步 确 定 地 下 水 2 . 1 . 2 资 料解 释 与 成 果 在 平 面上 的 位 置 ,再 利 用施 伦 贝 尔装 置在 纵 向 分 辨 度较 高 的 首 先 在 垂 直 地 下 水 径 流 方 向 布 置 3条 剖 面 ( 道 间 距 为 优 势 确 定 具 体 井位 并初 步 确 定地 下 水 纵 向 分 布 情 况 本 文 拟 1 0 m, 以下同) , 采 用 温 纳装 置 ( AMNB, AM= MN= NB) , 结 果 显 示 通 过 采 用 此 方 法 在 抗 旱 打 井 找 水 定 位 中的 案 例 分 析 .抛 砖 引 在 2号 线 3 1 0处存 在 一低 阻带 , 视 电阻率 小于 1 0 0 1 - 1 ・ m, 成 V 玉, 希 望 更 多 的 同行 不 断 总 结 经验 , 探 索 出更 多的 更 为 实用 有 字 形 分 布 ( 见图1 ) 。

高密度电法勘察岩土工程实例

高密度电法勘察岩土工程实例

高密度电法勘察岩土工程实例
高密度电法勘察在岩土工程中是一种常用的非破坏性检测方法。

具体来说,通过在地面上铺设电极,利用电场的作用,将电流引入地下介质中,根据介质中电阻率的不同来确定地下岩土结构的情况。

在实际的勘察工作中,高密度电法帮助地质工程师们解决了很多难题。

例如,在地质勘察中,利用高密度电法可以较快速准确地判别岩土层位;在地下隧道、桥梁基础和建筑工程等建设中,高密度电法可以帮助工程师们更好地了解地下结构情况,从而更好地规划基础建设。

另外,高密度电法在环境调查和污染地质勘查中也有广泛的应用。

通过测量地下介质的电阻率分布,地质工程师们可以快速准确地判断环境地质情况,从而制定合理的治理方案,保护环境。

总的来说,高密度电法勘察是一种非常实用的岩土工程检测方法,有广泛的应用前景。

同时,也需要注意高密度电法勘察的适用范围和不足之处,在正确使用的前提下,才能取得最优的检测效果。

高密度电法在寻找地下水中的应用

高密度电法在寻找地下水中的应用

高密度电法在寻找地下水中的应用[摘要]近年来高密度电法探测技术在工程物探上得到了广泛应用,成为工程物探的主要方法之一。

尤其高密度电法找水,工作效率高,反映的地电信息量大、工作成本低、测量简便等突出优势,在工程勘查领域得到了越来越广泛的应用,在水文、工程及环境地质工作中更受人们欢迎。

[关键词]高密度电法温纳装置电阻率等值线图0前言物探方法找水已有很长历史了,以前通常用电测深方法或联合剖面法找水,电测深方法是通过测深曲线的直接特征找水,效果很好。

但电测深方法工作量很大,一个或几个小时才能完成一个测点,几天才能完成一个剖面。

联剖的正交点对低阻构造的反映也有很好的效果,但联合剖面法的无穷远极也很难选到合适的位置。

如今高密度电法集中了这两者的有点,工作效率高,反映的地电信息量大、工作成本低、测量简便等突出优势,在工程勘查领域得到了越来越广泛的应用,在水文、工程及环境地质工作中更受人们欢迎。

1高密度电法运用原理高密度电法实际上是集中了电剖面法和电测深法,其原理与普通电阻率法相同。

测量系统由多功能直流电法仪和多路电极转换器组成,基于常规电阻率法勘探原理并利用多路转换器的供电,测量电极的自动转换,配合常规电阻率的测量方法及电阻率成像(CT)等高新技术来进行高分辩、高效率电法勘探。

尤其温纳装置在高密度测量分辨率相对较高。

高密度电法野外测量时将全部电极(几十至上百根)置于剖面上,利用程控电极转换开关和微机工程电测仪便可实现剖面中不同电极距、不同电极排列方式的数据快速自动采集。

与常规电阻率法相比,高密度电法具以下优点:(1)电极布置一次性完成,不仅减少了因电极设置引起的故障和干扰,并且提高了效率;(2)能够选用多种电极排列方式进行测量,可以获得丰富的有关地电断面信息;(3)野外数据采集实现了自动化和半自动化,提高了数据采集速度,避免了手工误操作。

此外,随着地球物理反演方法的发展,高密度电法资料的电阻率成像技术也从一维和二维发展到三维,极大的提高了地电资料的解释精度。

高密度电法在水文地质和工程地质中的应用分析

高密度电法在水文地质和工程地质中的应用分析

高密度电法在水文地质和工程地质中的应用分析摘要:工程建设的过程中,不可避免遇到不同的地质问题,高密度电法就是勘察工程与水文地质的重要方式,这样即可根据就地质勘察的结果,同时开展对复杂地质的有效处理,还能保障工程的安全和高效建设。

因此,相关的勘察部门要明确高密度电的应用价值,深入分如何运用其分析地质,不断提高地质勘察技术水平,以及地质勘察的准确性,促使地质勘察行业健康发展。

关键词:高密度电法;水文地质;工程地质前言:高密度电法是新时代下衍生的新型地质勘察方法,这种方式是勘察人员结合自己的水文与工程地质勘察经验,以物理学为依据,借助信息技术和电极技术研发所得。

相比于传统的地质勘察方式而言,不仅无需大量的勘察时间,还能提高勘察的全面与准确性,深受各个勘察部门的重视,如今已经被广泛的运用到了水文地质与工程地质之中,在工程施工与桥墩选址等等过程中都发挥出其勘察的重要作用。

因此,地质勘察部门要掌握高密度电法的应用原理,通过分析地层电流分布勘测地形地质,保障后续地质施工工作的有效开展,促使地质勘察与建筑行业经济的健康发展。

1高密度电法简介1.1技术原理高密度电法所运用的是列阵探测的方式,不仅集中了电剖面法和电测深法的优点,能够实现对地质的自动化与精确勘测,还能降低勘测人员勘测复杂地质的难度,十分符合当前我国对于新型与高效勘测技术的应用要求。

而且这一高密度电法的技术原理就是通过对电流的分析,将电极都放在所需被测的地质表面上,运用电极转换与电测仪等设备,分析地质所传导的电流分析规律,通过对这些电流数据的分析,实现对地质的有效勘测。

1.2技术方法简介所谓高密度电法实际上就是一直运用直流电流计算电阻率勘察地形的方式。

相比于高频电流的勘测方式,这种勘测方式无需运用过大的电流,能让勘测人员直接运用手术处理电流数据,分析地质中各个勘测点的电流,在依据电流变化规律制定出整个电流分析图,得出符合勘测地质的地形图,有效的提高对地质的深测效果。

高密度电法在降水丰富岩溶区的应用

高密度电法在降水丰富岩溶区的应用
适度提高混凝土的强度ꎮ 框架结构房屋宜适度提高中柱、边
柱、角柱的最小总配筋率ꎮ 应在房屋的基础顶面、楼盖、屋盖
等设置抗震圈梁或框架梁ꎮ 在多层砖砌体房屋的门、窗顶也
宜优化设置现浇钢筋混凝土抗震圈梁ꎻ框架结构房屋宜适度
提高底层梁的最小总配筋率ꎮ 最终ꎬ使房屋抗震构造达到
“ 大震不倒” 的房屋抗震设防水准ꎮ
它通过 A、B 电极向地下供电(电流为 I)ꎬ然后测量 M、N 极电位
差△Uꎬ从而求得该记录点的视电阻率值 ρs = K × △U / Iꎮ 根据
实测的视电阻率剖面进行计算、处理、分析ꎬ便可获得地层中的
高密度反演图(1) 见图 1ꎬ由图 1 可以看出ꎬ从整体上
看ꎬ视电阻率较高ꎬ表层 0 ~ 5 m 视电阻率较低ꎬ推测为覆盖
电阻率急剧降低有的降低到 100 Ωm 以下ꎬ这种差异ꎬ为利
用电阻率法进行岩溶勘察提供了必要的物性前提ꎮ
3 3 野外测线布置
为对某场地进行总体控制ꎬ沿场地纵向布置了四条高密度
电法测线ꎬ现场根据地形ꎬ采用电极距 5 ~ 10 mꎬ温纳装置排列ꎬ
从现场测试结果中ꎬ从中选取了几处有代表性的断面进行分析ꎮ
3 4 典型高密度电法资料处理解析
异常区与钻孔资料进行对照ꎬ其分析解释如下ꎮ
3 4 1 高阻圈闭的大规模低阻区
高密度电阻率法是日本地质株式会社提出并发展起来的一
种方法ꎬ由于高密度电法可以实现电阻率的快速采集和现场数
据的实时处理ꎬ从而改变了电法的传统工作模式ꎮ 高密度电法
勘探的前提条件是地下介质间的导电性差异ꎬ和常规电法一样ꎬ
显的圈闭的中阻区ꎬ视电阻率在 200 ~ 500 Ωmꎬ推测为溶
洞ꎮ 经钻孔验证ꎬ为无充填的溶洞ꎬ钻孔照片见图 3ꎮ
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高密度电法在石灰岩中找水实例
冷冬灵李桂龙
广东省核工业地质调查院物探公司(广东韶关512028)
前言:许多厂矿和临时工地生产和生活用水量很大,接自来水不方便,且费用高,需要就地取水。

石灰地区仅凭经验很难把握地下水位置,有的地方连打四、五口井,井深百米,都未见水,财力耗去不算,用水方等得着急,这时物探方法确定井位能取得很好效果。

物探方法找水有很长历史了,原理很简单,水是低阻性质,就是要找到低阻体。

以前用的方法一般是电测深或联合剖面,特别是电测深方法中通过利测深曲线的脱接特征找水,效果很好。

联剖的正交点对低阻构造的反映也有很好的效果。

但自有高密度电法以后,这些方法使用得较少了,电测深方法工作量很大,一个或几个小时才能完成一个测点,几天才能完成一个剖面,联合剖面法的无穷远极也很难选到合适的位置,且在灰岩地区效果不佳。

但高密度电法在资料解释方面确有不同,本文据笔者经验用实例略作说明。

一、物性特征
有溶洞发育的位置,洞内含水或充填则为低阻,无充填则为高阻,当埋深较大或位于地下水以下时,多为含水溶洞,当溶洞位于灰岩界面以下不远时,溶洞易为粘土充填。

溶洞按形态有立洞、平洞,平洞分布范围较广,立洞较狭。

立洞为干的较多,常形成于背斜轴向构造带处,经流水形成。

能形成陡立溶洞的,则多能形成平洞。

对于非纯净可溶岩,如炭质灰岩,当水流量较低少时,因为有杂质包住方解石
晶粒,故较难溶解,而形成溶洞较难,但当水流作用强烈时,杂质被搬运较快,岩石的溶解速度比纯净岩更快,因此这类灰岩溶洞没有则已,若有多为大溶洞。

溶洞常分层发育,单个溶洞呈各种形态,溶洞之间常会联通。

就整体来说,溶洞的发育受岩性和构造带控制,如岩性变化层、成份不同的灰岩分界面,构造破碎带等位置,溶洞较发育。

这样在物性方面,有溶洞处物性差别很大。

溶洞相通是,有溶洞的地段整体上会呈低阻性质,出现低阻异常,溶洞分层或不独立,则为局部异常。

二、常常形态
高密度电法测得的视电阻率值一般不对单个点绘制电测深曲线,而是使用surfer作剖面等值线,异常形态只是这剖面上的形态。

当基岩完整时,电性在横向基本是均匀的,在竖向上呈有规律的变化,一般电阻率随深度增高,视电阻率等值线反映为平行光滑,有规律。

反之,当基岩发育有溶洞或裂隙时,电性不再均匀和有规律,电阻率曲线在平行和疏密程度上都不同,或呈陡立,或局部低阻。

所以判断溶洞是否存在,只要看剖面视电阻率曲线是否园滑、完整和有规律。

例外的情况是,岩性分界面局部低洼,而在剖面上有低阻异常。

根据溶洞形成的基本原理,这种地段形成溶洞的可能情也较大,但多为通天溶洞,水质不好。

三、水平位置的确定。

用surfer作的剖面等值线,在横向上分辨率自然是很低的。


此不能直接从地电等值线图的形状上找异常体位置,由于装置的因素影响,所测得的视电阻率剖面上的数据愈往深处,愈不是记录点位置的地电反应,而是同一深度一这范围的综合反应。

如用温纳装置,当供电极距用300米时,测量极距是100米,远超过了一个溶洞一米或几米的范围。

当对溶洞进行钻孔验证时,往往不能一一对应。

因为各个在空间上独立的溶洞,当埋藏较深时,在地电阻剖面上是一个整体的低阻体。

灰岩完整的突变性与电性上的渐变性使布置钻孔有一定的风险,如例三。

四、深度确定
目前高密度电法对深度的解释还不如其他方法那样的精确,因为深度涉及的因素较多,如上覆低阻层电性和厚度。

在电测深法解释时,要求有较完整的岩性分层,而在有溶洞的灰岩中却不具备这一条件的。

这里只能根据经验的估算,经验反应,一般用取1/3-1/2(AB/2)即可,这一范围较大,据以推断的深度会有较大的误差,一般情况是,上部电性较低时,系数取较小值,反之取较大值,很难量化。

较为欣慰的是,人们深度的确定并不十分关心。

水平位置确定后,只要深部有水,深度的推断误差几米甚至至十几米,带来的损失并不大,多钻一会而矣。

五、实例
列三个找水实例。

均使用重庆地质仪器厂生产的DUK-2型高密度电法仪。

温纳装置,极距用5米,测16层。

例一,某隧道施工用水井。

自地表往下为强风化、弱风化砂岩,其下为石灰岩,泥炭质。

之前在这附近打过7个钻孔,每孔70多米深,穿过砂岩进入灰岩20-40米不等,但均未见水,石灰层岩芯完整。

上物探用电法,用5米极距,温纳装置。

测得剖面如下图,该剖面在80-90米间有一条低阻异常带,视电阻率在400~500Ω.m。

在85米处布一孔,经钻探,0-38.8米为全强风化泥质砂岩,以下为灰岩,48.30~56.20m岩石裂隙极发育,钻进较快,岩芯呈半边溶蚀现象; 56.20m以下岩性较完整。

经抽水试验,日出水量大于200T。

该剖面异常反映为一个低阻异常带,深度大至在1/3-1/2(AB/2),异常范围较大,但一孔见水,或有运气在其中。

图一
例二,某制梁场生产用水井
自地表往下岩性为全、强风化砂岩、石灰岩,砂岩厚度20米左右。

用5米极距,测得剖面如下图,从剖面看,等值线多呈陡立状,没有水平平稳的等值线,显示深部灰岩不完整,对此,布孔选在电阻率最低的位置,在175米位置布孔,钻探结果显示,该孔进处灰岩十多米后,自38-52米有多处溶洞和发育裂隙。

经抽水试验,水量一天大于200T。

图二
例三,某制梁场生活用水井
地质情况如例二,上层20多米全、强风化砂岩,下层为灰岩,从剖面看,下部等值线平稳,呈平行状,反映深部岩性完整,破碎可能性不大;上部等值线多处形成闭合圈,为低阻异常。

在200米处布设钻孔,钻至70米一直岩性完整,无水。

移动至207米再钻,进入灰岩后,深度在22米和26米见两层溶洞。

从剖面看,185-220都是低阻范围,在这一范围内,都可能打到溶洞或破碎带,但实际上,一个连续打到溶洞,一个却一直是完整岩芯。

图三
图三。

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