对称四极电阻率测深法在岩溶勘探中的应用
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对称四极剖面法探针对称四极剖面法探针(Symmetric Quadrupole Profile,简称SQP)是一种用于地质勘探、地球物理测量的技术方法。
近年来,随着科学技术的不断发展,对称四极剖面法探针在我国得到了广泛的应用,成为地球物理勘探领域的重要研究对象。
一、对称四极剖面法探针简介对称四极剖面法探针是一种电磁法勘探技术,主要由四个电极组成,分为发送电极和接收电极。
发送电极对地施加一定的电流,形成电场,接收电极则负责测量电场的变化。
通过对称四极剖面法探针的测量数据进行分析,可以获得地层信息。
二、对称四极剖面法探针原理对称四极剖面法探针的工作原理是基于电磁感应定律。
当发送电极施加电流时,电场会在地下传播,遇到不同介质时产生电阻,导致电场强度发生变化。
接收电极检测到这种变化,并将其转化为电压信号。
通过对电压信号的分析,可以得到地下介质的信息。
三、对称四极剖面法探针应用领域对称四极剖面法探针在我国的应用领域广泛,主要包括:地质勘探、矿产资源勘查、水文水资源调查、环境监测等。
特别是在寻找隐蔽性的矿产资源、探测深部地质结构等方面具有显著优势。
四、对称四极剖面法探针的优势与局限优势:1.分辨率高,能够识别较小的地质体差异。
2.抗干扰能力强,适用于复杂地形和电磁环境。
3.数据采集速度快,效率高。
4.设备轻便,便于携带和安装。
局限:1.对地形和地面条件要求较高,不适宜在植被覆盖严重、水域等地开展。
2.分辨率受地下介质电阻率变化的影响。
3.难以应用于高温、高湿度等极端环境。
五、未来发展展望随着科技的进步,对称四极剖面法探针技术将不断发展。
在未来,研究方向主要包括:提高仪器设备性能,提高勘探深度和分辨率;优化数据处理和解释方法,提高探测结果的准确性;拓展应用领域,为我国地质勘探事业提供更有力的支持。
总之,对称四极剖面法探针作为一种先进的地球物理勘探技术,在我国地质勘探领域具有广泛的应用前景。
电阻率测深法在辽东某铅锌矿勘探上的应用利用电阻率测深法进行勘探,所测数据经反演后,进而根据电阻率划分地层和构造,结果清晰显示了成矿的有利部位以及断裂构造的分布情况。
标签:电阻率测深法;铅锌矿勘探;应用1 电阻率测深法法概述电阻率测深法(resistivity sounding)简称电测深法。
它是在地面的一个测深点上(即MN极的中点),通过逐次加大供电电极,AB极距的大小,测量同一点的、不同AB极距的视电阻率ρS值,研究这个测深点下不同深度的地质断面情况。
2 地质概况工作区位于华北地台北缘东部,营口~宽甸台拱西侧虎皮峪~红石砬子巨型复背斜的西部北翼恒山里扇形背斜西延部位南北两翼。
出露的出露地层有下元古界辽河群高家峪组二段和大石桥组及第四系。
高家峪组二段:主要岩性为含墨透闪变粒岩、含墨透闪岩、绿帘透闪变粒岩、透闪变粒岩、含墨黑云透闪变粒岩、斜长角闪岩等;大石桥组:地层走向近东西,倾向不一,倾角一般为45°~75°,根据岩石组合特征,可分为三个岩性段。
大石桥组一段:主要岩性为薄层含墨条纹状大理岩,局部夹有含透闪白云石大理岩、黑云变粒岩等;大石桥组二段:主要岩性为矽线黑云片岩,局部夹有黑云斜长变粒岩、钠长浅粒岩等;大石桥组三段:岩性主要由薄层含透闪大理岩、含透闪白云石大理岩、厚层含透闪白云石大理岩、条带状透闪白云石大理岩组成;第四系:为残坡积、冲~洪积形态,主为分布于低洼山坡及沟谷中,岩性为粉质粘土、粉土、砾石及岩石碎屑。
铅锌矿赋存于大石桥组三段地层中,围岩为大理岩。
矿(化)体附近,岩石破碎,各种蚀变强烈,黄铁矿化普遍。
3 地球物理特征根据统计资料和前人在区内及邻区开展的工作成果资料,区内主要岩(矿)石介质的电性参数变化见表1。
从表1中可以看出,石墨矿(化)体、各种硫化物矿化岩石(其中包括铅锌矿(化)岩石)及各种含墨岩石等的电阻率的变化情况,石墨矿(化)体、各种含墨岩石等电阻率就相对较低,一般情况下2000Ω.m,为高阻特征;蚀变带、破碎带及岩石风化带可引起很低的电阻率异常,这些电性上的差异,是开展电法工作的物理前提。
对称四极电阻率测深法在岩溶勘探中的应用【摘要】对称四极电阻率测深法在岩溶勘探、地下水勘查、浅层矿产勘探、基岩构造勘察、铁路公路地基勘查等领域有着广泛的应用。
本文着重于岩溶勘探方面的实例研究,工区为某铁路可行性研究线位。
勘探结果表明对称四极电阻率测深法在岩溶勘探项目中,对于查明溶蚀范围和区分覆盖层、基岩界限有着非常好的效果。
【关键词】对称四极电阻率测深法;岩溶勘探;视电阻率;灰岩1.引言现阶段我国各地在铁路、公路方面的都有着较大投资力度。
在大力发展国民经济的同时,质量安全不容忽视。
在地质灾害多发地段,尤其是灰岩地区,路基工程质量相当重要。
我国岩溶分布十分广泛,约占全国总面积的1/3,对岩溶的勘探则是重中之重。
2.工作方法技术电阻率法[1]是以地壳中岩、矿石的电阻率差异为物质基础,观测和研究人工电场的变化和分布规律,进而进行找矿和解决构造、水文、工程地质问题以及进行环境监测等的一组电法勘查方法。
对称四极测深是电阻率法的一种,是利用四个电极A、M、N、B,形成供电回路,通过对称改变电极间距达到测量不同深度地层的视电阻率的方法。
通过对测得的数据结合地质条件进行分析,做出相应的异常解释。
四极测深法勘探应具备的地球物理前提条件如下[2]:①被测对象与周围介质有着明显的物性差异;②被测对象有着一定的埋深和规模。
本次野外工作采用的仪器为重庆地质仪器厂生产的DZD-6A多功能直流电法仪。
AB/2采用1.5m、3m、5m、7m、10m、15m、20m、30m、50m、70m、100m、150m逐步测量,地面测量点距为10m。
在电阻率测量的过程中,数据以三次采集有两次稳定值,或五次采集有三次稳定值为准。
测量数据采用对数坐标纸点绘。
遇异常点可适当加密测量,若120m极距下仍未见异常底界,则逐步加大极距直至异常底界出现为止。
3.应用实例广西位于全国地势第二台阶中的云贵高原东南边缘,地处两广丘陵西部,南临北部湾海面。
整个地势自西北向东南倾斜,山岭连绵、山体庞大、岭谷相间,四周多被山地、高原环绕,呈盆地状,有“广西盆地”之称。
电阻率对称四极法在找水打井中的应用作者:罗发科来源:《西部资源》2021年第05期摘要:本文以贵安新区高峰镇王家院村庄上组找水打井工程为例,介绍电阻率对称四极法工作原理、方法技术,在场地条件不利于布设无穷远极导致联合剖面法无法运用情况下,结合地形地物、水文地质条件,因地制宜地开展电阻率对称四极剖面法和对称四极测深法选定最佳井位和钻进深度,成功解决了近500人的饮水安全问题和在干旱年份水源水量不足的问题,满足了当地群众生活及经济发展需要。
关键词:地下水;找水打井;物探;对称四极法1.地质及地球物理特征1.1地质特征区域上处于贵阳复杂构造变形区,测区西侧发育一条北东走向平推断层,断层面向西倾斜,地层断距大,倾角约35°~50°;南东侧发育一条近东西向的断层。
测区覆盖层为第四系(Q)粘土;下伏地层为三叠系青岩组(T2q),岩性为灰色薄至中厚层泥晶灰岩、生物碎屑灰岩夹砾屑灰岩及少量灰黄色钙质粘土岩,地下水赋存运移于地下构造裂隙、层间裂隙和溶蚀裂隙及小的溶洞中,但溶蚀裂隙规模较小,透水性中等,部分呈弱透水性,均匀性较差,属中等富水性含水岩组,地下水类型为岩溶孔隙—裂隙水。
1.2地球物理特征第四系粘土层电阻率50Ω·m~200Ω·m之间,钙质粘土岩100Ω·m~300Ω·m之间,破碎含水灰岩电阻率在300Ω·m~1000Ω·m之间,完整灰岩电阻率一般在1000Ω·m以上,破碎含水灰岩电阻率与第四系粘土层电阻率、钙质粘土岩电阻率、完整灰岩电阻率存在明显的差异,具备开展电阻率法找水的物性前提。
2.电阻率对称四极法工作原理不同地层或同一地层由于成分或结构等因素的不同,而具有不同的电阻率,通过接地电极将直流电供入地下,建立稳定的人工电场在地表观测某点在水平或垂直方向的電阻率变化,从而了解地层岩(土)体电阻率的分布特性。
装置示意图如图1所示,沿物探测线布设A、M、N、B四个电极,AB为供电电极,MN为测量电极,当AB供电时用仪器测出地下半空间的供电电流I和MN间的电位差ΔV,用公示(1)计算出MN间地层的视电阻率:ρs=KΔV/I(1)其中,ρs为岩层的视电阻率(Ω·m);ΔV为测量电极间的电位差(mV);I为供电回路的电流强度(mA);K为装置系数,与供电和测量电极间距有关,按式(2)计算:K=πAM·AN/MN(2)对称四极法有对称四极剖面法和对称四极测深法。
浅释高密度电阻率法方法特点陕西省地勘局物化探队 2004 年 10 月浅释高密度电阻率法方法特点一、绪言 工程物探是工程地质勘察中的重要手段之一,但其本身由于勘探仪器的限制,还存在着很多不足。
例如,应用岩石的电性差异来解决 地质问题时,我们以前采用常规电法-----电阻率测深法,一般是供电 极 AB,接收极 MN,若排列形式为 AMNB 对称排列(a 法排列), 称该方法为对称四极电阻率测深法。
电阻率测深法在某一测点上逐次 扩大供电电极距 AB:AB=1、3、7、10、15、25、50、70、100、150、 200、300、500 米,使探测深度逐渐加大,这样便可得到沿垂直(纵 深)方向由浅到深的视电阻率变化情况。
但是电阻率测深法由于受其 观测方式的制约,不仅测点稀,工作效率低信息量小,而且更难从多 种电极排列去研究地电断面的特征、结构与分布。
因此,所提供的关 于地电断面的地质信息贫乏,资料解释存在相当困难。
为了克服上述 困难与不足,更好的发挥物探在工程勘察中的优势,我们引进了高密 度电阻率这项新的勘探技术。
高密度电阻率法相对常规电阻率测深法,有以下优点: 1、电极布设是一次完成的。
虽然在工作开始观测前要投入较大 的工作量来完成多电极的布设工作,但这样做可以防止因电极重复设 置引起的干扰,减小了测量误差。
2、常规电阻率测深一次只能得到一条剖面上一个点的电阻率值, 而高密度电法在电极布设好时可以得到一条剖面下整个断面的电阻 率参数。
大量的信息使我们在异常解译上排除电法工作的多解性有了1较大的帮助。
3、野外的数据采集、收录实现自动化、智能化,因此可以方便的采集到同一深度上多个电阻率参数以及不同深度上电阻率参数。
数 据的自动存储避免了人为的观测记录误差,智能化可以实时看到地电 断面电阻率变化特征,便于与计算机联接实现数据共享,便于后期资料处理。
4、由于在一条地电断面上有很多的电阻率值(所以称之为高密 度电阻率),在现代计算机技术的支持下,利用现在较成熟的应用软 件包,我们可以很方便的得到一条地电断面异常图,使我们很直观的 分析地质体的相对电性特征,从而了解异常地质体的埋深、规模等。
对称四极电阻率测深法在岩溶勘探中的应用
【摘要】对称四极电阻率测深法在岩溶勘探、地下水勘查、浅层矿产勘探、基岩构造勘察、铁路公路地基勘查等领域有着广泛的应用。
本文着重于岩溶勘探方面的实例研究,工区为某铁路可行性研究线位。
勘探结果表明对称四极电阻率测深法在岩溶勘探项目中,对于查明溶蚀范围和区分覆盖层、基岩界限有着非常好的效果。
【关键词】对称四极电阻率测深法;岩溶勘探;视电阻率;灰岩中图分类号: p631.3+22 文献标识码: a 文章编号:
1.引言
现阶段我国各地在铁路、公路方面的都有着较大投资力度。
在大力发展国民经济的同时,质量安全不容忽视。
在地质灾害多发地段,尤其是灰岩地区,路基工程质量相当重要。
我国岩溶分布十分广泛,约占全国总面积的1/3,对岩溶的勘探则是重中之重。
2.工作方法技术
电阻率法[1]是以地壳中岩、矿石的电阻率差异为物质基础,观测和研究人工电场的变化和分布规律,进而进行找矿和解决构造、水文、工程地质问题以及进行环境监测等的一组电法勘查方法。
对称四极测深是电阻率法的一种,是利用四个电极a、m、n、b,形成供电回路,通过对称改变电极间距达到测量不同深度地层的视电阻率的方法。
通过对测得的数据结合地质条件进行分析,做出相应的异常解释。
四极测深法勘探应具备的地球物理前提条件如下[2]:
①被测对象与周围介质有着明显的物性差异;②被测对象有着一定的埋深和规模。
本次野外工作采用的仪器为重庆地质仪器厂生产的dzd-6a多功能直流电法仪。
ab/2采用1.5m、3m、5m、7m、10m、15m、20m、30m、50m、70m、100m、150m逐步测量,地面测量点距为10m。
在电阻率测量的过程中,数据以三次采集有两次稳定值,或五次采集有三次稳定值为准。
测量数据采用对数坐标纸点绘。
遇异常点可适当加密测量,若120m极距下仍未见异常底界,则逐步加大极距直至异常底界出现为止。
3.应用实例
广西位于全国地势第二台阶中的云贵高原东南边缘,地处两广丘陵西部,南临北部湾海面。
整个地势自西北向东南倾斜,山岭连绵、山体庞大、岭谷相间,四周多被山地、高原环绕,呈盆地状,有“广西盆地”之称。
喀斯特广布,占广西总面积37.8%,集中连片分布于桂西南、桂西北、桂中、桂东北。
其发育类型之多为世界少见。
本次对称四极电阻率测深工区为广西某铁路可行性研究项目线
位
在灰岩地区,如果存在第四系粘土覆盖,完整的灰岩电测深曲线是h型的,如果没有第四系粘土覆盖,完整的灰岩电测深曲线是g 型的[3]。
下图1是dk225+910~226+000里程段经反演后的视电阻率断面图。
从图中可以看到明显的溶蚀现象(图中虚线范围),范围内的
视电阻率多在100ω·m以下。
形成溶洞的区域视电阻率多在50ω·m 以下。
其基岩起伏按照h型和g型曲线标准勾画,经后期钻探验证,与物探解释成果基本吻合,下图2将岩层柱状图放入电阻率断面图中以作比较。
从图1和图2可以看出,本工区灰岩的溶蚀现象多为溶沟,及开口式溶洞,在视电阻率断面图上显示为明显的梯度带。
基岩面附近地层的视电阻率在宏观上保持一致性。
图1dk225+910~226+000视电阻率等值线图
图2dk225+850~910视电阻率等值线图
下图3将视电阻率等值线图进行彩色填充,视觉效果更加鲜明。
在图中dk221+285~315范围内,视电阻率值在50ω·m以下,并且在野外测量中,部分测量点5次读数均未达到稳定值。
在排除外界干扰因素影响之后,判定为岩溶强烈发育区,及可能存在一个范围较大的充填溶洞。
然而经后期钻探验证得知,该异常是由下伏泥质岩引起,该岩性极软,且非常破碎,部分含页岩成分。
该地区的充填溶洞和泥岩侵入带从探测数据上看,两者的物理性质差异是比较小的。
但不论是溶洞还是泥岩侵入,其对工程质量的影响都是不可忽视的。
图3dk221+240~405视电阻率断面图
在对视电阻率数据进行深度解释时,不同深度的解释系数都是不一样的,原则上是解释系数随深度加深而减小。
有钻孔的地段,则可根据钻孔柱状图进行系数调整。
本次测量多数地段按照如下规则:ab/2取1.5m时,深度解释系数取0.8,ab/2取3m时,深度解释系数取0.75,……到ab/2取100m时,深度解释系数则取0.5……,少数地形较复杂的地段则需调整。
另外,在此次电法工作中,场地条件的因素不容忽视,地表干燥和湿润对测量结果有一定影响。
个别地段的同一个测点,地表干燥的时候是h型曲线,在下过一天雨之后变成了g型曲线。
同一层位的岩土,其视电阻率值在地表干燥时相对地表湿润时较大,对基岩起伏判断会加大误差。
因此,在对数据进行解释分析的时候要综合考虑。
⒋结论与建议
①在灰岩地区的岩溶发育探测,对称四极测深法有着明显的优势,采用人工跑极可以最大化提高每一个测点的测量精度,进而保证岩溶发育异常探测的准确度。
但人工四极测深测量速度慢,工作时间长,引用于工程物探其效率不高。
②在不同的地域,甚至同一工区的不同地点,电法的深度解释系数可能是不一样的,在有条件的情况下,尽可能的参照钻探资料对解释系数进行调整修正。
没有钻探资料的情况下,应参照相似地层或附近地域的解释系数来提供经验值。
③岩溶发育对工程建设的危害是相当大的,因此在成果资料解释
过程中,不可遗漏任何一个异常。
在对异常的划分应采取统一的标准,最大化的消除人为因素的影响。
参考文献:
[1] 张胜业,潘玉玲.应用地球物理学原理[j].2002
[2] 李建飞,龚育玲,沈方铝. 电阻率测深在电站供水水文地质勘察中的应用[j]. 中国地球物理, 2007
[3] 武斌,曾校丰.电法在探测岩溶上的应用[j].四川地质学报,2004,第24卷第4期。