物探-电测深法
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江西省地质矿产勘查开发局物化探大队物探八院工作方法(三)激电中梯、激电测深(中梯、对称四极装置)江西省地质矿产勘查开发局物化探大队物探八院目录第一章基本原理 (9)第一节直流激发极化法勘探原理及应用条件 (10)一、直流激发极化法的基本原理 (10)二、(视)电阻率和(视)激化率的概念 (13)(一)视电阻率(ρs) (13)(二)岩(矿)石的导电性特征 (14)(三)视激化率(ηs) (16)三、影响(视)电阻率、(视)极化率数值大小的主要因素 (17)(一)影响视电阻率(ρs)的主要因素 (17)(二)影响视激化率(ηs)的主要因素 (18)第二节直流激电工作装置示意图 (19)一、直流激电工作装置概述 (19)二、激电测深装置 (21)三、激电中间梯度装置(A—MN—B) (22)第二章仪器设备 (24)第一节仪器设计基本原理 (24)一、发送机 (25)二、接收机 (26)第三节主要技术指标 (26)一、仪器的基本要求 (26)二、技术规程对仪器的要求 (27)(一)仪器的技术指标 (27)(二)导线与线架的技术指标 (27)(三)电极的技术指标 (27)三、大功率激电测量系统 (28)(一)DJF10-1A发送机 (28)(二)DJS-8接收机 (30)第四节仪器的维护与保养 (32)一、大功率激电测量系统接收机 (32)(一)仪器故障检查诊断 (32)(二)仪器保养 (33)二、发送机可能产生的故障及简单维修 (34)第三章工作技术规范规程要点 (35)第一节常用的规范、规程 (35)一、电法类 (35)二、测量类 (35)第二节装置要求 (35)一、激电测深 (35)二、激电中梯 (37)第三节采集信号要求 (39)一、激电测深 (40)二、激电中梯 (42)第四节精度要求 (43)第四章野外工作流程 (47)第一节工作流程图 (47)第二节生产准备阶段 (48)一、设备及人员配置 (48)二、设备及人员安排 (48)三、技术储备 (49)第三节仪器检测和技术试验 (50)一、仪器性能检查 (50)二、技术方法试验 (52)(一)激电测深 (52)(二)激电中梯 (53)第四节测网布设及测地工作 (53)一、激电测深 (53)二、激电中梯 (54)第五节装置类型 (56)一、激电测深装置 (56)二、中间梯度装置 (57)第六节仪器参数和测量要求 (57)一、仪器参数设置 (57)二、测量要求 (58)第七节原始数据采集 (59)第八节资料预处理及基本图件制作 (60)一、资料预处理 (61)二、基本图件制作 (62)(一)应提交的图件 (63)(二)成果图件的技术说明 (63)(三)几种主要成果图件的具体要求 (63)第五章质量检查 (67)第一节观测精度检查 (67)第二节异常检查 (69)一、观测误差造成的假异常 (69)二、客观存在的异常 (70)(一)地质观察研究 (70)(二)综合剖面 (70)(三)物性测定 (71)第六章资料整理与工作总结报告编写 (72)第一节资料整理 (72)第二节工作总结报告编写 (72)一、名称 (73)二、编写内容 (73)第三节资料验收清单 (74)第一章基本原理电法勘探是地球物理勘探的主要方法之一,它是以地下岩(矿)石的电性或电磁性质差异为基础的,利用直流或交流电(磁)场来研究地质结构和寻找有用矿产的一种物理勘探方法,简称电法。
物探在地质灾害调查中的方法技术1前言地质灾害是由于各种(自然的或人为的)地质作用导致地质体或地质环境发生变化,给人民的生命财产、生存环境以及国家建设造成损失的灾害事件的统称。
近年来,许多地区各种地质灾害(滑坡、崩塌、泥石流、地面塌陷等)频发,给当地的经济建设和人民生命财产安全构成了严重威胁。
我们知道,任何地质灾害的发生、发展都会引起地球物理场的变化,因此,加强对地质灾害勘查与治理过程中的物探工作研究是当今环境地质工作中的一项重要课题。
物探技术的特点是快速、准确、、经济,尤其是在岩溶、土洞、采空区、地面塌陷、滑坡、坝体渗透等地质灾害勘查评价方面,有着独特的效果.2物探在质灾害调查中的任务2。
1预测2。
1。
1充分利用区域地质资料,研究地质灾害易发区的区域地质构造特征,初步预测并圈定进一步开展地质灾害调查的靶区;2.1.2在初步预测、圈定的靶区内,分析目标地质体的地层物性特征和发育规律,选用合理的方法技术对目标地质体进行扫面探测,了解目标地质体的赋存形态、规模、埋藏深度等特征,为资料解译提供必要的剖面、平面图件.2.1。
3结合区内已有的钻孔资料研究,对测区内的地质灾害危险性作出客观评估,并提出下一步工作部署或治理方案。
2。
2监测2.2。
1依据地质灾害已发区的地层物性特征和发育规律,选用物探方法和高精度的物探仪器,对灾害地质体及其周边地区实施探测或长期监测,获取真实数据;2。
2.2通过计算机的精确处理并输出可供地质解译的各种图件,分析地质灾害发生的背景和条件,综合其它地质资料,对灾害地质体的分布现状、灾害是否还会形成、延续甚至扩大的可能性作出迅速判断,并提出如何控制或防治的措施;对地质灾害发生区或常发区实施定期或长期监测。
3 物探方法应用的原则物探是基于物理学中的力、声、光、热、电、磁与核变等理论为基础,其方法应用是以目标地质体与周围介质的物性差异为前提,如电性、磁性、密度、波速、温度、放射性等,根据物性差异选择正确的方法与技术进行勘查,一般都可以获得较好效果。
重力勘探1、重力场:地球周围存在重力作用的空间。
2、等位面、大地水准面:若空间的某个曲面上重力位处处等于一个常数则此曲面为重力等位面。
等位面与平均海平面重合时,这个等位面称为“大地水准面”。
3、引起重力异常的条件:探测对象与围岩要有一定的密度差岩层密度必须在横向上有变化,即岩层内部有密度不同的地质体存在,或岩层有一定的构造形态。
剩余质量不能太小(即探测对象要有一定的规模)探测对象不能埋藏过深。
4、岩矿石密度之间的关系:火成(岩浆)岩密度>变质岩密度>沉积岩密度5、决定岩、矿石密度的主要因素为:组成岩石的各种矿物成分及其含量的多少;岩石中孔隙度大小及孔隙中的充填物成分;岩石所承受的压力等。
6、由改正得到的重力异常布格重力异常:观测重力差值经过正常场校正、地形校正和布格校正之后得到异常均衡重力异常:是指根据地壳均衡理论,对布格重力异常进行均衡校正后得到的重力异常。
均衡校正就是消除地形起伏及由此而在大地水准面与均衡补偿面之间引起的密度变化对测点重力值的影响自由空间(气)异常:对实测重力值只做正常场和高度校正而不做其他校正,所得的重力异常。
7、区域异常和局部异常:区域异常是叠加异常中的一部分,主要是由分布较广的中、深部地质因素所引起的重力异常。
这种异常特征是异常幅值较大,异常范围也较大,但异常梯度小。
局部异常是叠加异常中的一部分,主要是指相对区域因素而言范围有限的研究对象引起的范围和幅度较小的异常,但异常梯度相对较大。
由于局部异常是布格异常中去掉区域异常后的剩余部分,局部异常也称为剩余异常。
8、划分重力异常的方法:1、平均场法:平均场法的基本原理是,在一定范围内(剖面上)或一定面积内(平面上)的区域异常可视为线性变化的,平均重力异常值可做为该范围或该面积的中心点处的区域异常值;2、趋势分析法:趋势分析法是选用一个n阶的多项式来描述整个测区的区域异常。
3、空间延拓:上延:突出深部的、区域性的特征,压制浅部的、局部的特征;下延:突出浅部的、局部的特征,压制深部的、区域性的特征;4、导数换算:(1)水平梯度主要探测重力异常沿求导方向的变化,突出走向与求导方向垂直的异常带(2)垂向高次导数求法突出浅而小的异常体,压制深部因素引起的异常可将多个相互靠近、埋深相当的相邻地质体引起的叠加异常分离9、简单规则几何体参数的计算:书P7810、重力勘探的应用:1、研究深部地壳构造,计算莫霍面深度;2、研究区域地质构造,预测油气远景区;3、金属矿探测,包括寻找铬铁矿、寻找含铜硫铁矿等;4、工程勘察;5、其他方面的应用,包括寻找盐矿、考古方面的应用等等。
测绘技术中的物探测量方法介绍测绘技术是现代社会发展和规划的重要组成部分。
它通过各种方法和技术手段来获取地理信息和测量数据,为社会发展和资源管理提供有力支持。
而在测绘技术中,物探测量方法是一种重要的手段,通过对地下物质性质和分布的测量,为工程勘察、资源勘探、地质调查等提供可靠依据。
本文将介绍几种常见的物探测量方法。
第一种方法是电法探测。
电法探测是基于地下物质导电性的差异来进行测量和分析的。
该方法通过在地下埋设电极,在其中施加一定电流,并测量地下电位差来判定地下物质的导电性质。
这种方法适用于寻找地下水、矿藏等。
通过在不同位置布置电极,可以得到整个区域的电阻率分布图,从而揭示地下物质的性质和分布情况。
第二种方法是地磁法探测。
地磁法采用地球磁场与地下物质的相互作用来进行测量。
地磁法探测仪器利用地球磁场的强度和方向的变化,通过测量地面上的磁场参数来判断地下物质的性质和分布。
这种方法适用于寻找矿藏、断层等地下构造的探测。
地磁法具有较高的分辨率和灵敏度,因此在地质勘探和环境监测中有广泛应用。
第三种方法是地震法探测。
地震法是一种利用地震波在地下的传播和反射特性进行测量的方法。
通过在地面上设置地震源,并记录地震波在地下的传播情况,可以推断地下岩石的密度、速度和构造等信息。
地震法适用于不同类型的地质勘探,如石油勘探、地下水勘探和地震灾害预测等。
这种方法被称为地球物理勘探的主要手段之一,其成像能力和解析度很高,能提供较为准确的地下信息。
第四种方法是重力法探测。
重力法是通过测量地球重力场的变化来推断地下物体的质量分布和形状。
利用高精度的重力仪器,测量地表上的重力值,并进行数据处理,可以得到地下物体的密度和分布情况。
重力法适用于大范围的地下构造和均质地层的勘探,常用于天然气、石油等资源勘探和地下水寻找。
以上所介绍的四种方法只是测绘技术中的一小部分,且每种方法都有各自的局限性和适用条件。
在实际应用中,通常需要结合多种方法进行综合分析,以提高勘探的效果和准确性。
word某某省地质矿产勘查开发局物化探大队物探八院工作方法〔三〕激电中梯、激电测深〔中梯、对称四极装置〕某某省地质矿产勘查开发局物化探大队物探八院目录第一章根本原理7第一节直流激发极化法勘探原理与应用条件8一、直流激发极化法的根本原理8二、(视)电阻率和(视)激化率的概念10〔一〕视电阻率〔ρs〕10〔二〕岩〔矿〕石的导电性特征11〔三〕视激化率〔ηs〕12三、影响〔视〕电阻率、〔视〕极化率数值大小的主要因素13〔一〕影响视电阻率〔ρs〕的主要因素13〔二〕影响视激化率〔ηs〕的主要因素14第二节直流激电工作装置示意图15一、直流激电工作装置概述15二、激电测深装置16三、激电中间梯度装置(A—MN—B)17第二章仪器设备19第一节仪器设计根本原理19一、发送机20二、接收机21第三节主要技术指标21一、仪器的根本要求21二、技术规程对仪器的要求22〔一〕仪器的技术指标22〔二〕导线与线架的技术指标22〔三〕电极的技术指标22三、大功率激电测量系统23〔一〕DJF10-1A发送机23〔二〕DJS-8接收机24第四节仪器的维护与保养26一、大功率激电测量系统接收机26〔一〕仪器故障检查诊断26〔二〕仪器保养27二、发送机可能产生的故障与简单维修27第三章工作技术规X规程要点28第一节常用的规X、规程28一、电法类28二、测量类28第二节装置要求29一、激电测深29二、激电中梯30第三节采集信号要求32一、激电测深33二、激电中梯35第四节精度要求36第四章野外工作流程39第一节工作流程图39第二节生产准备阶段40一、设备与人员配置40二、设备与人员安排40三、技术储藏41第三节仪器检测和技术试验42一、仪器性能检查42二、技术方法试验43〔一〕激电测深44〔二〕激电中梯44第四节测网布设与测地工作44一、激电测深44二、激电中梯45第五节装置类型47一、激电测深装置47二、中间梯度装置47第六节仪器参数和测量要求48一、仪器参数设置48二、测量要求48第七节原始数据采集50第八节资料预处理与根本图件制作51一、资料预处理51二、根本图件制作53〔一〕应提交的图件53〔二〕成果图件的技术说明53〔三〕几种主要成果图件的具体要求53第五章质量检查56第一节观测精度检查56第二节异常检查58一、观测误差造成的假异常58二、客观存在的异常59〔一〕地质观察研究59〔二〕综合剖面59〔三〕物性测定60第六章资料整理与工作总结报告编写61第一节资料整理61第二节工作总结报告编写61一、名称61二、编写内容61第三节资料验收清单63第一章根本原理电法勘探是地球物理勘探的主要方法之一,它是以地下岩〔矿〕石的电性或电磁性质差异为根底的,利用直流或交流电〔磁〕场来研究地质结构和寻找有用矿产的一种物理勘探方法,简称电法。
常用物探方法的工作原理1、瞬变电磁法:时间域电磁法(Time domain Electromagnetic Methods)或称瞬变电磁法(Transient Electromagnetic Methods),简写为TEM。
它是利用不接地回线或接地线源向地下发送一次脉冲磁场,在一次脉冲磁场的间歇期间,利用线圈或接地电极观测二次涡流场的方法。
其数学物理基础都是基于导电介质在阶跃变化的激励磁场激发下引起的涡流场的问题。
其工作原理为:通过地面布设的线圈,向地下发射一个脉冲磁场(一次场),在一次场磁力线的作用下,地下介质将产生涡流场。
当脉冲磁场消失后,涡流并没有同步消失,它有一个缓慢的衰减过程,在地表观测涡流衰减过程所产生的二次磁场,即可了解地下介质的电性分布。
该二次场衰减过程是一条负指数衰减曲线,如图1所示。
图1 二次场衰减曲线图一般来说,对于导电性差的地质体,二次场初始值较大,但衰减速度较快;反之,导电性良好的地质体,二次场初始值小,但衰减速度慢(图2)。
瞬变电磁场这一特性构成了TEM区分不同地质体的基本原理。
二次场的衰减曲线早期主要反映浅层信息,晚期主要反映深部信息。
因此,观测和研究大地瞬变电磁场随时间的变化规律,可以探测大地电位的垂向变化。
图2 瞬变电场随时间衰减规律与地质体导电性的关系仪器野外工作方法及原理见图3。
主机通过发射线圈向地下发射烟圈状磁脉冲,当磁脉冲遇到不均匀导电介质时形成涡流场,仪器断电后,涡流场衰减过程中形成的二次场以烟圈状辐射,接收线圈接收到返回地面的二次场信号并将其传输给主机进行处理、显示。
图3 仪器工作原理图瞬变电磁法的特点表现为可以采用同点组合进行观测,使与探测目的物耦合最紧,取得的异常响应强,形态简单,分层能力强;在高阻围岩区不会产生地形起伏影响的假异常,在低电阻率围岩区,由于是多道观测,早期道的地形影响也较易分辨;线圈点位、方位或接发距要求相对不严格,测地工作简单,工作效率高;有穿透低电阻率覆盖层的能力,探测深度大;剖面工作与测深工作同时完成,提供了更多有用信息。
地球物理探矿法一、地球物理探矿法的基本原理物探的基本特点是研究地球物理场或某些物理现象。
如地磁场、地电场、放射性场等,而不是直接研究岩石或矿石,它与地质学方法有着本质上的不同。
通过场的研究可以了解掩盖区的地质构造和产状。
它的理论基础是物理学或地球物理学,系把物理学上的理论(地电学、地磁学等)应用于地质找矿。
因此具有下列特点和工作前提:(一)物探的特点1.必须实行两个转化才能完成找矿任务。
先将地质问题转化成地球物理探矿的问题,才能使用物探方法去观测。
在观测取得数据之后(所得异常),只能推断具有某种或某些物理性质的地质体,然后通过综合研究,并根据地质体与物理现象间存在的特定关系,把物探的结果转化为地质的语言和图示,从而去推断矿产的埋藏情况与成矿有关的地质问题,最后通过探矿工程验证,肯定其地质效果。
2.物探异常具有多解性。
产生物探异常的原因,往往是多种多样的。
这是由于不同的地质体可以有相同的物理场,故造成物探异常推断的多解性。
如磁铁矿、磁黄铁矿、超基性岩,都可以引起磁异常。
所以工作中采用单一的物探方法,往往不易得到较肯定的地质结论。
一般情况应合理地综合运用几种物探方法,并与地质研究紧密结合,才能得到较为肯定的结论。
3.每种物探方法都有要求严格的应用条件和使用范围。
因为矿床地质、地球物理特征及自然地理条件因地而异,从而影响物探方法的有效性。
(二)物探工作的前提在确定物探任务时,除地质研究的需要外,还必须具备物探工作前提,才能达到预期的目的。
物探工作的前提主要有下列几方面:1.物性差异,即被调查研究的地质体与周围地质体之间,要有某种物理性质上的差异。
2.被调查的地质体要具有一定的规模和合适的深度,用现有的技术方法能发现它所引起的异常。
若规模很小、埋藏又深的矿体,则不能发现其异常;有时虽然地质体埋藏较深,但规模很大,也可能发现异常。
故找矿效果应根据具体情况而定。
3.能区分异常,即从各种干扰因素的异常中,区分所调查的地质体的异常。
方法名称应用范围适用条件电阻率剖面法探测地层岩性在水平方向的电性变化,解决与平面位置有关的问题被测地质体有一定的宽度和长度,电性差异显著,电性界面倾角大于30°;覆盖层薄,地形平缓电阻率测深法探测地层岩性在垂直方向的电性变化,解决与深度有关的地质问题被测岩层有足够的厚度,岩层倾角小于20°;相邻层电性差异显著,水平方向电性稳定;地形平缓电阻率法高密度电阻率法探测浅部不均匀地质体的空间分布被测地质体与围岩的电性差异显著,其上方没有极高阻或极低阻的屏蔽层;地形平缓,覆盖层薄充电法用于钻孔或水井中测定地下水流向流速;测定滑坡体的滑动方向和速度含水层埋深小于50m,地下水流速大于1m/d;地下水矿化度微弱;覆盖层的电阻率均匀自然电场法判定在溶岩、滑坡及断裂带中地下水的活动情况地下水埋藏较浅,流速足够大,并有一定的矿化度电法勘探激发极化法寻找地下水,测定含水层埋深和分布范围,评价含水层的富水程度在测区内没有游散电流的干扰,存在激电效应差异频率测深法探测断层、裂隙、地下洞穴及不同岩层界面被测地质体与围岩电性差异显著;覆盖层的电阻率不能太低瞬变电磁法可在基岩裸露、沙漠、冻土及水面上探测断层、破碎带、地下洞穴及水下第四系厚度等被测地质体相对规模较大,并相对围岩呈低阻;其上方没有极低阻屏蔽层;没有外来电磁干扰可控源音频大地电磁测探法探测中、浅部地质构造被测地质体上方没有极低阻的屏蔽层和地下水的干扰;没有较强的电磁场源干扰电磁法勘探探地雷达探测地下洞穴、构造破碎带、滑坡体;划分地层结构被测地质体上方没有极低阻的屏蔽层和地下水的干扰;没有较强的电磁场源干扰直达波法测定波速,计算岩土层的动弹性参数反射波法探测不同深的的底层界面被探测地层与相邻底层有一定的波阻抗差异折射波法探测覆盖层厚度及基岩埋深被测地层大地波速应大于上覆地层波速地震勘探瑞雷波法探测覆盖层厚度和分层;探测不良地质体被测地层与相邻地层之间、不良地质体与围岩之间,存在明显的波速和波阻抗差异声波探测测定岩体的动弹性参数;评价岩体的完整性和强度;测定洞室围岩松动圈和应力集中区的范围层析成像评价岩体质量;划分岩体风化程度、圈定地质异常体、对工程岩体进行稳定性分类;探测溶洞、地下暗河、断裂破碎带等被探测体与围岩有明显的物性差异;电磁波CT要求外界电磁波噪声干扰小电测井划分底层,区分岩性,确定软弱夹层、裂隙破碎带的位置和厚度;确定含水层的位置、厚度;划分咸、淡水分界面;测定地层电阻率无管套、有井液的孔段进行声波测井区分岩性,确定裂隙破碎带的位置和厚度;测定地层的孔隙度;研究岩土体的力学性质无管套、有井液的孔段进行放射性测井划分地层;区分岩性,鉴别软弱夹层、裂隙破碎带;确定岩层密度、孔隙度无论钻孔有无管套及井液均可进行电视测井确定钻孔中岩层节理、裂隙、断层、破碎带和软弱夹层的位置及结构面的产状;了解岩溶洞穴的情况;检查灌浆质量和混凝土浇注质量无管套和清水钻孔中进行井径测量划分地层;计算固井时所需的水泥量;判断套管井的套管接箍位置及套管损坏程度有无套管及井液均可进行综合测井井斜测井测量钻孔的倾角和方位角有无铁套管的井段进行方法名称应用范围适用条件电阻率剖面法探测地层岩性在水平方向的电性变化,解决与平面位置有关的问题被测地质体有一定的宽度和长度,电性差异显著,电性界面倾角大于30°;覆盖层薄,地形平缓电阻率测深法探测地层岩性在垂直方向的电性变化,解决与深度有关的地质问题被测岩层有足够的厚度,岩层倾角小于20°;相邻层电性差异显著,水平方向电性稳定;地形平缓电阻率法高密度电阻率法探测浅部不均匀地质体的空间分布被测地质体与围岩的电性差异显著,其上方没有极高阻或极低阻的屏蔽层;地形平缓,覆盖层薄充电法用于钻孔或水井中测定地下水流向流速;测定滑坡体的滑动方向和速度含水层埋深小于50m,地下水流速大于1m/d;地下水矿化度微弱;覆盖层的电阻率均匀电法勘探自然电场法判定在溶岩、滑坡及断裂带中地下水的活动情况地下水埋藏较浅,流速足够大,并有一定的矿化度电磁法勘探频率测深法探测断层、裂隙、地下洞穴及不同岩层界面被测地质体与围岩电性差异显著;覆盖层的电阻率不能太低瞬变电磁法可在基岩裸露、沙漠、冻土及水面上探测断层、破碎带、地下洞穴及水下第四系厚度等被测地质体相对规模较大,并相对围岩呈低阻;其上方没有极低阻屏蔽层;没有外来电磁干扰探地雷达探测地下洞穴、构造破碎带、滑坡体;划分地层结构被测地质体上方没有极低阻的屏蔽层和地下水的干扰;没有较强的电磁场源干扰反射波法探测不同深的的底层界面被探测地层与相邻底层有一定的波阻抗差异折射波法探测覆盖层厚度及基岩埋深被测地层大地波速应大于上覆地层波速地震勘探瑞雷波法探测覆盖层厚度和分层;探测不良地质体被测地层与相邻地层之间、不良地质体与围岩之间,存在明显的波速和波阻抗差异层析成像评价岩体质量;划分岩体风化程度、圈定地质异常体、对工程岩体进行稳定性分类;探测溶洞、地下暗河、断裂破碎带等被探测体与围岩有明显的物性差异;电磁波CT要求外界电磁波噪声干扰小电测井划分底层,区分岩性,确定软弱夹层、裂隙破碎带的位置和厚度;确定含水层的位置、厚度;划分咸、淡水分界面;测定地层电阻率无管套、有井液的孔段进行声波测井区分岩性,确定裂隙破碎带的位置和厚度;测定地层的孔隙度;研究岩土体的力学性质无管套、有井液的孔段进行放射性测井划分地层;区分岩性,鉴别软弱夹层、裂隙破碎带;确定岩层密度、孔隙度无论钻孔有无管套及井液均可进行综合测井电视测井确定钻孔中岩层节理、裂隙、断层、破碎带和软弱夹层的位置及结构面的产状;了解岩溶洞穴的情况;检查灌浆质量和混凝土浇注质量无管套和清水钻孔中进行。
电法勘探在寻找地下水中的应用摘要:目前电法勘探已经广泛应用于工农业生产、生活用水找水中,本文分析了不同电探方法寻找地下水的特点,并重点研究了高密度电法在寻找地下水中的应用。
关键词:电法;高密度电法;地下水一、不同电探方法的特点应用物探技术方法勘察地下水由来已久,其中电法勘探则发展最早、普及最广,并因其工效高、设备简便、方法种类齐全、应用效果佳等特点,仍为现今地下水资源开发和利用的主要勘探方法。
目前应用于地下水勘探的电法主要有电阻率法、激发极化法、天然交变电场法、瞬变电磁法、可控音频电磁法、甚低频电磁法等多种,还包括探地雷达和核磁共振法等新技术新方法。
电法勘探的每种方法都有各自的特点和应用范围,熟练地掌握这些特点,是工作中正确应用每种方法的关键。
电测深法是用以了解测点以下电性的垂向变化,电阻率测深法的特点是工作效率较高,定性及定量解释的理论最成熟,在含水岩体与围岩电阻率差别较大时,应用效果较好。
五级纵轴测深法的特点是分辨能力强、解释直观,但其抗干扰能力较差。
激发极化法的最大优点是能同时取得电阻率及极化率、激发比等参数,便于多种参数对比,且极化率曲线可以定性解释含水层的富水性,但其成本高,工作效率较低。
我国将激电场的衰减速度具体化为半衰时、衰减度、激化比等特征参数,这些参数不仅能较准确地找到各种类型的地下水资源,而且可以同一水文地质单元内预测水量大小,把激电参数与地层的含水性联系起来。
另外利用激发极化法找水或确定地层的含水性,最好与高密度电阻率法相结合,这样可以降低解释的多解性,提高找水的成功率。
高密度电阻率法在确定高阻或低阻地质体方面具有优越性,但低阻地质体并不代表富含地下水,可能是由于泥岩引起地层的电阻率下降。
这时,可以通过使用激发极化法来区分含水地层和泥岩。
电剖面法可以探测测线一定范围及向下某一深度范围内,在水平方向上岩石的电性变化,其中电阻率剖面法在含水岩体与围岩的电阻率差异较大时,曲线反映应比较明显,但其工作效率相对较低,天然交变电场法虽然效率高,成本低,对基岩破碎带反映较好,但因其受地下电场的突变影响较大,而必须进行复测并与其它电探方法配合使用。
简述水电站电测深技术的应用随着现代生产技术与生产设备不断发展与更新,电测深技术被广泛应用在覆盖型水电站勘测中。
一般而言,在水电站的建设与勘测过程中,选址是最为重要和关键的环节,这在一定程度上需要探测坝址基础。
对于覆盖型河床而言,由于大部分基岩都已被覆盖,要想对基岩的基础情况进行详细了解,必须要在钻探钻孔工作,对钻孔处的相关情况加以了解和掌握,而这些则需要借助电测深技术加以实现。
将电测深技术应用在覆盖型水电站勘测中,不仅能够定性了解和掌握断层的构造发育情况以及坝址区域范围内的覆盖厚度,还能够对钻探工作进行有效指导,促进勘探成本的降低,保证勘测工作的顺利进行。
一、覆盖型水电站勘测中常用的物探技术一般覆盖型水电站勘测中常用的物探技术包括地震勘探技术以及电测深技术。
对于覆盖型水电站勘测工作而言,由于水电站具有较宽的河床,并且大部分河流水运较为繁忙,如果采用地震勘探法进行勘测工作,则需对水流运输进行截断,让工作人员在垂直河流的方向上拉钢丝。
这样不仅会延长工程工期,影响交通运输的正常运行,还需要耗费巨大的经济成本,因此在水电站勘测工作中多采用电测深技术。
(一)地震勘探技术地震勘探主要是利用人工激发的弹性波,对其在地壳内的传播规律加以研究,并在此基础上对地质构造加以勘探。
一般如果弹性波是由爆炸或锤击引起,当其从激发点不断向外传播时,由于弹性介质的分界面不同,则会出现折射和反射的现象。
同时折射波和反射波达到地面后会引起微弱的振动,利用检波器将其变为电信号,并通过地震仪中的放大与滤波等功能,将电信号进行分析、真理以及解释,从而对不同地层分界面的构造、产状以及埋藏深度等进行推算。
地震勘探技术多应用于现场岩土动力学特性的研究、断层破碎带的确定、风化壳和覆盖层的厚度探测等方面,其方法可以分为反射波法以及折射波法。
(二)电测深技术电测深法主要是指在地面某个测深点(MN极的中点)上,对AB极距以及供电电极的大小进行逐次加大,并对不同AB极距以及同一点的视电阻率ρS进行测量,这样能够对该点不同深度的地质断面情况进行研究。
邹平工程物探设备及方法简介
本次单位配备设备为重庆地质仪器厂生产的DDC-8电阻率找水仪。
本次工作拟采用的物探方法为:
1、联合剖面法
联合剖面装置由两个对称的三极装置联合组成,故称联合剖面装置。
其中电源负极接到置于“无穷远”处的C极,正极可分别接至A极或B极。
联合剖面法极距的选择必须考虑到覆盖层的厚度,或地下水的埋深H来确定,一般AO=OB>3~5H。
联合剖面示意图如下,无穷远距离至少为AO距离5-10倍。
剖面线垂直于断裂构造,无穷远垂直于剖面线。
2、对称四极电测深
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—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。
电测深法多采用对称四极排列,称为对称四极测深法。
在AB极距离短时,电流分布浅,ρS曲线主要反映浅层情况;AB极距大时,电流分布深,ρS曲线主要反映深部地层的影响。
ρS曲线是绘在以AB/2和ρS为坐标的双对数坐标纸上。
示意图如下,AM、NB对称向两侧移动,(需在一条直线上)。