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电法勘探的应用讲解

(4) 地质雷达主要用于各类工程地质勘探,是工程地质勘探 首选的电法勘探方法。同时, 该方法可以借用地震勘探中已 有的资料处理和解释技术, 使其迅速发展, 可以在更多领域 发挥作用。
2、电法寻找地下岩溶构造
实施大致步骤:
用高密度电法分别依次圈定非可溶岩区、勘察基岩断裂构造、 圈定基岩浅部岩溶、落水洞。
二、寻找地下地质体(包括矿体和水资源、岩溶等)
1.电法寻找地下水 寻找地下水是电法勘探最有优势且效果最好的应用领域,因
为地下岩石的电阻率较水的电阻率要大得多,所以有水的地 下岩石视电阻率剖面异常会十分明显。主要应用的方法有: 高密度电阻率法、激发极化法、瞬变电磁法、可控源音频大 地电磁法和地质雷达等。 电法勘探方法在水文和工程地质勘探领域有着广泛的应用, 归结起来有以下几方面: (1) 高密度电法由于其高效率, 深探测和精确的地电剖面成 像, 成为水文和工程地质勘查中最有效的方法。考虑到该方 法分辨率不高, 在具体的应用中可以结合其他电法勘探、电 测井等方法, 达到精细地质解释的目的。
本报告主要阐述电法勘探在寻找地下地质体(包括矿体和水 资源、岩溶等)、地下隐伏断层、寻找地热资源、及城市地 下管道非开挖探测中的应用。
一、隐伏断层的探测
隐伏断层是指在地表无出露,潜伏地表以下的断层。隐伏的 原因可能是:切穿基岩的断层被新沉积物覆盖;断层被侵位 岩体占据;形成于地下深处,断层面没有切穿至地表的盲断 层。一般隐伏断层要通过地质和物化探方法寻找,而直接用 肉眼根本无法判断。
第三步圈定基岩浅部岩溶、落水洞运用高密度电法 温纳装置对侧线桩号分别绘制断面图。
从上例可以看出,高密度电法最大的特点是数据采 集密度大, 所以能较准确反映基岩埋深并能较直观 地反映岩溶、断裂等地下电性异常体的形态; 高密 度电法还具有自动化程度高, 数据采集完成后可在 现场给出初步结果, 工作效率高。
电法勘探的应用
电法勘探是根据岩石和矿石电学的性质来寻找矿藏和研究地 质构造的一种地球物理勘探方,主要是通过过仪器观测人工 的、天然的电场或交变电磁场等手段来勘探矿脉,目前,它 已经成为寻找矿产、煤田、油气藏和地下水的有效方法,近 年来其应用领域又逐渐扩展到地质工程、工程勘查、环境监 测等各个领域,与国民经济建设、人民社会生活的关系越来 越密切。
(2) 在水文勘探中, 激发极化法和可控源音频大地电磁法是 首选的电法勘探方法, 如果将激发极化法和高密度电法结合 起来寻找地下水资源, 效果会更好。
(3) 瞬变电磁法在水文地质和工程地质勘探中都有着广泛的 应用, 尤其是大功率瞬变电磁仪不仅可以在深部地质勘探中 发挥作用, 还具有较高分辨能力。如果将该方法与高密度电 法结合使用, 有望解决深部精细地质勘探问题。
(4) 合理布置测线并进行探测;
一、隐伏断层的探测
(5) 探测资料处理与解译。 探测工作中,会有明显地电阻率差异的断层,如破碎带宽、活
动新、含水量大的断层及断层两侧有明显电阻率差异的断层, 其在高密度、联剖及其他装置方式中均有清晰显示;而有些有 干扰的测试断面,在一种探测方式中由于干扰异常使断层显示 不清,但在另一探测方式中干扰能被压制使断层能有明显表现; 有些情况则是干扰造成的断层假象,这些都需要用多种方式综 合判定。
四、电法在城市地下管道非开挖无损检测中的应用
当今随着城市的不断开发与建设, 城市管道的铺设工程也日 益增多。采用非开挖技术可以克服人工开挖铺设管道造成的 费时、费力又阻塞交通的缺点, 从而得到低能、环保、降耗 的效果, 因此非开挖铺设城市管道技术在市政工程建设中得 到了越来越多的应用。然而在城市改建、扩建工程中不可避 免地存在地下障碍物, 要使非开挖铺设管道能顺利铺设到位, 必须清楚管道穿越地段地层的岩性及厚度, 使管道穿越地段 地层的岩性及障碍物一目了然。并能根据测量出各层岩性的 深度与厚度及障碍物的大小, 制定科学的铺设方法, 使用高密 度电法这一技术手段能有效的解决这方面的难题。
圈定非可溶岩区主要是利用前人在此地区已经做过地质工作 所得到的地质资料来划分区域,减小工作区范围。进一步提 高区域范围的精度则是用高密度电法温纳装置来绘制断面图 确定。
第二步圈定基岩断裂构造则是用联合剖面法测量,
得到如下图像:
结合钻探结果显示,联剖曲线反映的可溶岩与非可溶岩的界 线是准确的。联剖曲线与高密度电法断面反映的地层电性变 化情况基本吻合, ZK1 孔未见断裂与岩溶应是对联剖异常深 度估算偏浅所致, 较深部位有岩溶发育。通过对比两种方法 测量效果, 显见高密度电法小点距、高密度、断面数据量大 的特点使其能较准确地反映地下电性异常体的纵、横向展布 位置与形态。
一、隐伏断层的探测
电法探测隐伏断层主要考虑隐伏断层的电性特征,因 此探测主要分以下步骤进行:
(1) 首先要收集探测区的地质与构造资料,以对本区 断层可能的表现形式及电性结构有一个大致的了解;
(2) ;
(3) 选择合适的探测方法及电极距、装置参数,以使 探测能最大程度的体现可能出现的隐伏断层的异常;
三、电法寻找地热资源
电法勘探是勘查地下热水的一种比较简便的方法,近年来应用范围逐渐 扩大,主要用于探测地下热水的成因和来源、分布范围及地质断裂构造 的具体位置等。此处简要介绍可控源音频大地电磁测深法(CSAMT)找 地热资源的效果。
CSAMT 法勘探水资源工作效率高,勘探深度大,勘探环境适应范围宽, 在研究地下热水方面优势明显。地下热水为地热的重要来源,利用 CSAMT 方法勘查地下热水为主的地热资源可以圈定赋水区域以及查清 热源或导热通道。CSAMT 方法对低阻异常体有很强的敏感性,通过分 析 CSAMT 断面图、拟断面等资料就能够精确划定地下水赋存部位、规 模及其连通性。但值得注意的是根据可控源音频大地电磁测深资料反演 获得的电阻率模型只是地层电性特征综合效应的反映。电性层的电阻率 变化与地层界线之间不存在一个完全的对应关系。因此,在没有钻孔资 料作标定的情况下,仅依靠电法资料就进行地层划分,可能会造成较大 误差,甚至是错误。所以想要高精度的探测,还需结合钻探等资料,此 外反演模型的选择也十分重要。
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