【摘 要】本文簡要的敘述了電法勘探的野外采集方法,并進行電法勘探。同時對從野外采集到的電法資料進行室內(nèi)資料解釋,判定了此地的高阻異常是由于斷層還是高阻體所致。其中主要包括:聯(lián)合剖面法、電測深法、高密度法和反演技術(shù);重點討論了高密度數(shù)據(jù)處理的影響,通過分析各種平面圖,推斷此處的高阻異常存在因素。
【關(guān)鍵詞】電法勘探 高密度 高阻異常 反演
高密度電法是基于靜電場理論, 以地下被探測目標(biāo)體與周圍介質(zhì)之間的電性差異為前提進行的。實際上, 它是集電測深法和電剖面法于一體的直流電法勘探方法。該法采用陣列方式測量獲得大量高精度數(shù)據(jù), 再用二維反演方法進行數(shù)據(jù)處理, 并配以計算機實現(xiàn)圖像重建, 所得到的層析圖像具有分辨率高、信息量大和易于解釋推斷等特點, 使異常分辨率比常規(guī)的直流電阻率法有了明顯提高。
本次評價的工程場地在地貌上屬于溶蝕洼地地貌,太平洋斷裂向東南方向延伸有可能通過此地區(qū)。此斷裂走向北西,傾向北東。斷裂主要發(fā)育于三疊系灰?guī)r中,斷 裂通過處負(fù)地形地貌較發(fā)育??傮w來看斷裂主要為早第四紀(jì)斷裂。
1 地區(qū)地質(zhì)物理概況
本次物探工作區(qū)的基巖灰?guī)r具有比較高的電阻率,完整巖石的電阻率一般為1000Ω·m以上。如果有斷裂活動形成破碎帶,由于斷裂破碎帶的孔隙度和含水性增加,使得電阻率減小,將產(chǎn)生低阻異常,通過橫切斷裂布置測線,可以測出斷裂的低阻異常,從而確定斷裂穿過近地表的位置,并粗略判定破碎帶寬度。覆蓋土層與基巖也有明顯的電阻率差異,本次現(xiàn)場測試表明,覆蓋土層的電阻率約為50~150Ω·m,與基巖電阻率有明顯差異,因此,用電阻率法也可以探測基巖起伏情況。
2 測線布置
本次物探工作布置了2條測線,分別編號為1線(1P)和2線(2P)。測線方位大致垂直于可能通過工作區(qū)的斷裂走向布置,方位均為67°。其中,1P大致沿工作區(qū)的西北邊界布置,2P大致沿工作區(qū)的東南邊界布置,兩條測線的間距約為190m。兩條測線的西南端點(0 m)均位于工作區(qū)西南邊的公路上,測線10 m處為工作區(qū)的西南邊界,測線向東北方向延伸,大約360m處為工作區(qū)的東北邊界。兩條測線長度均為500m,兩條測線總長度1000m。
3 高密度電阻率法測量
根據(jù)勘查要求,本次高密度電阻率法采用聯(lián)合三極裝置,即在一條測線上同時做A-MN和B-MN測深排列。本次測量工作相鄰電極間距為10m,以10m點距進行測量,測量層數(shù)為8層,對應(yīng)供電極距AO為15~85m,測量極距MN為10m。本次測量無窮遠極都布置在垂直于測線大約450m以遠。
本次工作完成高密度電阻率法測線2條,總長1000m,三極裝置測點324個,另外進行系統(tǒng)檢查觀測點18個。
4 資料處理
對得到的數(shù)據(jù),先刪除突變點,再用grapher軟件繪出聯(lián)合剖面圖和曲線類型圖,用surfer軟件繪出斷面等值線圖,用RES2DINV軟件繪制出二維反演圖,通過繪制的圖件,從而推斷出該地的地形特征,最后用CAD繪制出地質(zhì)推斷圖。
如圖1是1線聯(lián)剖曲線圖,在圖中沒有發(fā)現(xiàn)明顯的正交點,曲線較為平緩,但在460m處,出現(xiàn)了低阻異常,因ρ 的曲線范圍是 5m~405m,所以還末能解釋此處低阻是由于覆蓋層厚度所導(dǎo)致還是由于斷層的影響。AO=55m時,ρ 和ρ 的電阻率值普遍大于AO=35m時的電阻率值。說明此地下部為高阻體,而且越往下電阻越大。
圖1 1線聯(lián)剖曲線圖
用grapher軟件繪出AO=15m~85m時,1線(圖2)的電阻率曲線類型圖,發(fā)現(xiàn)其曲線較為平緩,測點的尾支大部分出現(xiàn)一與橫軸夾角為45°的漸近線,再次說明愈往深處,電阻率愈加呈現(xiàn)上升趨勢。
圖2 1線電阻率曲線類型圖
為了推斷出地下的分層深度,用grapher軟件分別繪制了245m,305m和385m的單支曲線,如(圖3)所示:
圖3 1線單支曲線類型圖
從圖中我們可以看出,隨著深度AO的逐漸增加,電阻率ρs的值也呈逐步上升趨勢,說明此處深處存在明顯的高阻特征。我們可以運用推斷巖層厚度的方法,判斷1線的地下覆蓋層厚度,如圖5-3,在245m處,覆蓋層厚度大致為13m,305m處厚度大致為11m,385m處厚度大致為12m,由此可以大致判斷出此地的覆蓋層厚度為10m~42m。并可根據(jù)以下的等值線圖和反演圖推斷出地下的分層情況。
通過使用surfer軟件,我們繪制出了1線的視電阻率斷面等值線圖(圖4)。
圖4 1線視電阻率斷面等值線圖
由視電阻率等值線圖可以看出:1線的第50m,100m,150m和240m處存在明顯的高阻體。
下面我們用2維反演軟件進行反演,如(圖5)(圖6)所示:
圖5 1線AMN反演成果圖
圖6 1線MNB 反演成果圖
從圖中可清晰地看出高阻體的所在位置和區(qū)域范圍,結(jié)合以上幾個圖件,我們可大致推斷出地層界面。從A-MN的等值線圖和反演成果圖我們可看出,460m處的低阻異常是由于近地表局部低阻體引起,而非斷裂所致。
通過以上的圖件,大致推斷出了此地地下的地層分層情況,如(圖7)所示:
圖7 1線地質(zhì)推斷圖
用以上同樣的方式分別繪制出2線的聯(lián)剖曲線圖、電阻率曲線類型圖、單支曲線類型圖、視電阻率斷面等值線圖和反演成果圖,也可以推斷出其地層分層情況。在2線聯(lián)剖曲線圖中,也沒有發(fā)現(xiàn)明顯的正交點,但大致在450m處,也出現(xiàn)了與1線460m處的低阻點異常點,但1線的資料已證實此處是覆蓋層厚度引起,因而此處低阻異常我們也可基本判斷其為低阻體所致。
6 結(jié)語
總體上說,對于這次某地區(qū)的評價,聯(lián)剖曲線上沒有明顯的正交點,曲線類型圖也比較平緩,這些都說明這里沒有斷裂的存在。通過單支曲線可以得到巖層的大致厚度,最后根據(jù)巖層厚度與等值線圖和反演圖,推斷出其地層分層情況。
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作者簡介:羅春蔚(1988—)女,漢族,廣西桂林人,本科,助理工程師,畢業(yè)于桂林理工大學(xué),現(xiàn)就職于廣西壯族自治區(qū)二七一地質(zhì)隊,研究方向:物探。