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电法找水结合地质知识提高成功率

文章出处:www.lanfeipk.com │ 网站编辑:山水地质 │ 发表时间:2016-09-12

电法勘探技术因其设备投资少、施工成本低、工作效率高、对地下水的赋存状况反应相对敏感等优势, 被广泛地应用于寻找地下水源的工作中。但在现实中有时会遇到一些虽然经过电法勘探确定的井位, 在确定的层位却抽不出水或水量与期望的相差甚远, 面对这种情况有人甚至怀疑电法勘探技术的能力。但若将这些资料交给有经验的人员看后,常会得出不同的见解, 有的甚至稍稍偏移一定距离再打井, 就能获得较为理想的水量。出现这种情况, 多是这些人员少将电法勘探资料与地质资料相结合的经验, 只是按照书本知识来解释电法资料。所以, 这种不了解地层结构、不与地质资料相结合的解释, 出现误判地质层位是不可避免的。因此, 在进行电法找水的工作中注意将电法成果资料与地质资料有机地结合, 才能使所定井位的风险降到最低程度。

1 电法找水的前提

在现有的物探方法中, 就水的物理性质而言,对电的反应最敏感, 所以进行水文勘探时多选用与电性参数有关的方法----电法。

由于人们无计划地开采地下水, 导致地下水位不断下降, 加上环境污染等因素, 使得水井越打越深, 取水层位也从松散层水改为岩层水, 从地质的角度出发, 每个地区都有较固定的含水地层。在华北地区, 丰富的储水层位多在灰岩的岩溶裂隙中,其次是砂岩构造裂隙内等。通常完整岩石的电阻率是相对较高的, 但其中的岩溶裂隙充水后, 会明显地改变充水地段的综合电性, 所以找水就是在高阻中寻找相对低阻区段。

为了使物探尽可能准确, 除在采集过程中注意观察和记录各种影响因素外, 在解释、分析过程中将物探资料与地质资料相结合是必不可少的基本因素。所以, 当接触一个需要进行物探工作项目, 在了解工作目的后, 首先要做的工作就是收集相关的地质资料: (1) 工作区域的地形、地质和水文地质资料; (2) 工作区域的地层、构造资料; (3) 以往地质、物探工作资料。在了解工作区域地质环境基础上, 结合工作任务及工区地表条件合理地选择施工方法。

五分时时彩 基岩找水所获电测深曲线应均为 H (G) 型,其首支为新生界松散层或风化壳的反映, H 型的最低点横坐标即为基岩顶界面埋深。若基岩完整, 曲线尾支上升角度大于 40b(灰岩地区最大45b) ; 若基岩破碎或测深点位于构造破碎带上, 则曲线尾支上升角度偏小(有时可达 30b左右) 或曲线尾支出现A 型、AA 型等变化。在认识单支曲线的同时绘制每条测线上不同参数的等值线剖面图, 从剖面图上等值线的跃变或低阻封闭、半封闭圈等异常形态来解释构造性质。

2 电法数据采集中应注意的问题

有经验的人员进入一个新工区, 首先要收集有关地层结构、地质构造等方面的资料, 这并不是要用原来的资料进行解释, 而是可以根据这些地质资料预测出将要采集到的数据曲线的结构状况。当采集到的数据曲线结构与预测不一致时, 应找出原因, 从而保证资料的可靠性。另外, 在条件允许的情况下, 在一个工区内最好使用 2 种以上有效方法和仪器、装置来进行数据采集, 这样, 不仅能使资料之间可以互相印证, 也可弥补单一物探方法的不足, 增加资料的可靠性。这是因为电法勘探属于间接的勘探手段, 是利用地下电阻率的变化分析地层变化和构造是否存在。正因为是间接, 所以会受到许多因素的影响, 导致资料形成多解性。只有正确消除这些影响因素, 才能获得正确的解释成果。

例如在一个全覆盖的地区, 所获电测深曲线为H 型 ( 图 1) 测深点做到 ABP2= 500m 时, 曲线尾支趋势下降, 物探人员以为测到奥陶系地层, 曲线尾支下降是奥陶系灰岩中岩溶富水的结果。但随着极距加大至 1500m, 曲线尾支又逐渐抬升呈现出高阻的HKH 型曲线, 使物探人员陷入困惑。

电法找水结合地质知识提高成功率

图1

  若将这组曲线解释为岩层中构造或裂隙含水层, 结果钻井过程中见到的是金斗山砂岩或平顶山砂岩下伏的隔水地层, 结果在预期深度成井后见不到水。

其实这是二叠系砂岩下的紫斑泥岩或平顶山砂岩下伏的砂泥岩及泥灰岩地区常见的一种现象, 若了解和掌握了这种地质特点, 就不会将泥岩相当砂岩的低阻误判成含水地层了。

需要提醒的是, 在基岩出露地区进行电法找水时, 无论采取那一种装置采集数据, 都不能利用单点的采集数据来确定井位。因为单点数据最多只反映出该点的一维信息。要提高定井的成功率, 最好能对测点周围地层三维区域地下水赋存和运移状况进行了解。所以, 外业数据采集是否充分、可靠,是保证定点成功的重要基础。在施工条件允许的前下, 1 个井位做 3 条以上测线, 每条线点距适中,点位尽量均匀分布, 点的数量和密度以能清晰反映地层或构造等的赋存形态为宜。

施工中, 物探人员还要及时处理观测中出现的异常数据点, 随时对所获资料进行质量评价和初步解释, 根据资料反映出的地质信息, 及时调整工程量, 确保取全观测资料。

3 资料分析和解释中应注意的问题在

将原始数据进行滤波、放大等数据处理的同时, 要注意考虑地表条件、数据采集时的天气、环境湿度和曲线原始形态等因素, 使各种计算结果得到校正后绘制不同参数的剖 ( 平) 面图。对各参数图进行相互对比, 初步分析地层、构造及地下水赋存和运移的状况, 然后再与收集的测区地层、构造和水文地质资料进行比照, 让地质层和电性层对应起来, 分析矛盾或出入较大点, 以去除错误的判断, 最后就能得到相对正确的结论。

例如在某一电法找水工程中, 采集并经数据处理后绘制的电性剖面图(图2) 。由收集的地质资料知, 地层由浅至深依次为第四系(Q) 、二叠系(P) 、石炭系(C) 、奥陶系 (O) 。从深部等值线的扭曲和跃变形态可清晰地看出DFl处等值线重叠,解释为逆断层。DF2处的等值线跃变, 解释为正断层。虽然构造存在, 但等值线连续性好, 说明构造是压扭性, 特别是附近有逆断层存在, 也说明地层是受挤压应力作用, 所以岩石会较致密, 裂隙导水性不发育。所以逆断层破碎带赋水性差甚至是隔水构造, 即使在逆断层附近的正断层也往往受挤压应力作用破碎带赋水性会很差, 不具备成井条件。

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图2

图3与图2为同一地区获得的相同参数剖面图。由于裂隙很发育, 电性差异大, 从图中已看不出地层的层序状态, 显现出的是张性断裂构造破碎带的信息。在 200 号点附近, 深部等值线为低阻漏斗,解释为灰岩赋水区, 井位可定在 200 号点处。按此解释打井后水量充沛, 达到了预期目的。

4 结语

通过以上分析可知, 地质学知识是电法找水工作的基础和出发点, 应贯穿于电法工作的全过程,如果出发点出现错误, 那么工作出现失败是不可避免的, 导致的后果有时甚至相当严重。所以, 物探人员每进入 1 个工区一定要注意收集地层和区域构造资料, 总结和积累野外观察经验, 虚心学习地质专业知识, 让失误率减少。

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图3

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