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高密度电法在河南地下水勘查中的工程案例分析

2019-06-25 09:39
岩联技术
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文章通过基岩裂隙水和构造(断层)地下水的工程实例来介绍高密度电法在地下水勘查中的应用。

一、基岩裂隙水

该类地下水勘查地球物理工作所需要解决的问题是:含地下水的基岩裂隙在地面的投影位置及埋藏深度。

项目名称:探采结合孔水文物探(河南省辉县市南寨镇羊郊村)。

依据工作区实地地质地貌情况,可能含地下水储水构造位于测线300点附近,为此布置以300为中心的北东-南西向的两条测线。通过高密度电法进行多种排列组合装置测量,然后,在高密度测量出的低阻异常带进行电测深法工作,最后,在确认的低阻异常点作激电测深工作,用以判断低阻异常的性质(是否可能含水)。

1物探资料分析

由高密度电法视电阻率反演拟断面色谱图,如图1 所示:能清晰的反映出整个断面电性体的结构,高阻、低阻异常一一对应,在320号点位置有明显的低阻异常,深91 m以下呈明显的、清晰的“∧”低阻异常,推测该异常为一裂隙破碎带引起,深91 m以下异常明显,为可能含水段。

由6线电测深视电阻率等值线断面图,如图2所示, 320/6号点AB/2约等于200 m附近呈现明显低值拐折的低阻异常反映,与高密度电法视电阻率反演拟断面图能基本对应。

图2 6线电测深视电阻率等值线断面图

综合高密度电法、电测深资料分析及地形地貌条件分析,认为320/6号点是有可能开采地下水的选点,为此对低阻异常点做激电测深法,如图3所示,激电参数视极化率MS、半衰时TH、衰减度D在AB/2=260~360 m段为明显相对高值,推测为可能含水段的反映。

图3 320/6激电参数曲线图

2钻探验证结果

第四系(Q):0~9.30 m,为黄 褐色粘土,表层为耕植土。

奥陶系中统下马家沟组(O2x):9.30~165.60 m,其中,探采井揭露:

9.30~44.60 m,奥陶系中统下马家沟组(O2x):岩性为深灰色中至厚层灰岩。孔深12.70~14.0 m、32.10~34.20 m裂隙发育,裂隙有黄色粘土充填,该段孔内有轻微的垮塌、掉块现象。

44.60~77.60 m,奥陶系中统下马家沟组(O2x):岩性为灰色、中至厚层灰岩。其中,孔深44.60~56.30 m 为断层,可见明显的断层角砾岩。角砾母岩成份为深灰色灰岩,砾径大小不等。胶结物为粉红色碳酸盐物,胶结致密。44.60~46.30 m裂隙发育,46.60~46.80 m、47.30~47.60 m、51.70~56.30 m溶孔发育。

77.60~134.60 m,奥陶系中统下马家沟组(O2x):岩性为浅灰色中至厚层白云岩,底部偶夹灰绿色泥灰岩。裂隙发育。潜孔锤施工,孔深98.50 m初见地下水,用三角堰测得井口流量由4.4588 L/s增大至6.9836 L/s,该段为该孔的含水段。

134.60~165.60 m,奥陶系中统下马家沟组(O2x):岩性为浅灰色、灰色中至厚层白云岩,偶夹紫红色砂岩。潜孔锤施工,井口流量没有变化,仍为6.9836 L/s。

3物探资料与钻探验证对比

钻探孔深98.50 m初见地下水,水量338.88 m3/d,反演视电阻率拟断面图显示,在反演深度91 m以下为明显的低阻异常段。均与钻探验证吻合。

从反映地下水的角度看,孔深98.50 m初见地下水,水量变化段主要在93~127.6 m段,从图3看,高密度电法反演资料很好地反映出地下水储水空间的形态。

二、构造(断层)地下水

该类地下水勘查地球物理工作所需要解决的问题是:断层的空间位置形态。

项目名称:辉县市沙窑乡联岭西村马平鞍组探采结合孔。

图4为辉县市沙窑乡联岭西村马平鞍组探采结合孔水文物探高密度电法勘查结果。

图4 8线高密度电法视电阻率反演拟断面及综合推断图

钻探验证:孔深167.7 m,孔深76.00 m初见地下水,主要含水段为76.00~103.70 m,涌水量为485.43 m3/d。物探判断地下水及位置与钻探基本一致。

结 语

从上述两个实例看,高密度电法能清晰、明显、直观反映出地下水储水构造(低阻异常体)的空间形态,能让地质工作者清晰的看出地下低阻地质体的位置、空间形态,从而为地质钻探取水提供较准确的孔位。

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