直流激电测深法在石灰岩区找水中的应用.doc

物探法在石灰岩区找水中的应用辽宁北票水资源办公室杨继忠摘要：本文以直流激电测深法探勘测石灰岩区，基岩岩溶裂缝水实例，说明石灰岩赋水岩组和无水完整岩石在电性上差异性达到找水的目的，进而确定钻井位置。关键词：石灰岩、电性差异、激电测深断面、曲线形态、地质与物探 基岩含水层中，石灰岩是一个很重要的含水岩组，它和第四系的含水层相比，一是埋藏较深，二是规律性较差，在这样的石灰岩区寻找地下水源，单凭地质、水文地质条件分析一般是不能准确确定含水层位置与井位，而应用物探方法与之配合进行勘测分析，能取得事半功倍的效果。 1、水位调研与资料解释物探定井，水位和水量不仅是用户最关切的，而且是资料定性解释的基础，尤其是水位，例如，在激电测深资料解释中，据曲线的物理特征推断含水层位，进而建议凿井深度，都是建立于对工作区地下水位了解之上，因此在了解了区域的构造、水文地质条件基础上，做已知井（孔）旁测深，确定背景值和含水异常值，从已知到未知，对比解释。分析已有水文地质资料地段的曲线特性、异常幅度，研究其异常与地下水的关系，做出对未知地段的地下水埋深及赋水情况的推断，进而达到准确勘测地下水源的目的。2、岩溶富水带的激电测深曲线特征尽管岩溶水的形成、富集受多种条件限制，难以摸清内在规律，但岩溶水的电测曲线是比较容易鉴别，只要有机的把地质和物探成果综合研究，就能达到找水的目的。厚层状质纯完整石灰岩，在电性上都是高阻的，电阻率可达数千欧姆.米；而富水带裂隙溶洞发育含水石灰岩的电阻率300-500欧姆.米，弱含水岩阻的电阻率600-1000欧姆.米成为相对低阻，因而具有较明显的电测物理前提，是可以从曲线及测深断面上反映出所要解决的地质问题。在激电测深断面上，视电阻率表现为低值异常，而相对应的二次场参数表现为相对高值异常，可确定为地下水的富集带。岩溶化地层在单支激电测深曲线上也有明显反映，根据岩溶化程度及富水情况，视电阻率（s）常常在上升型的曲线中出现了缓升、水平、甚至下降段，使曲线形态发生了畸变。岩溶化富水地层段的单支激电测深曲线上，二次场参数更具明显反映，视极化率（）曲线则出现高值异常。以此结合地质条件来推断地下水位埋深及富水情况。下面是物探勘测找水工作实例：2.1 桃花吐乡李家窝铺村金家沟屯。该地处桃花山西南山脚，海拔在190-270m。地势较高，地形坡度大，基岩裸露。十几年来，有关部门根据地质、水文地质条件分析，先后在此打过多眼深井，都因水量小或无水而未曾使用。以解决村民饮水为目的，2000年在此首次进行了物探勘测定井，找到了丰富的地下水源。（物探勘测布置示意图1）。该地大面积出露白云质石灰岩，在工作区地质、水文调查的基础上，确定物探勘测断面线，选用激发极化测深法，通过激电测深断面勘测结果结合地质条件分析，确定了地下水无埋深及钻井深度。与背景值相比较激电测深断面图中视电阻率（s）低阻值闭合、半闭合圈及二次场参数值（）相对高值闭合、半闭合圈处确定为地下水富集位置，单支激电测深二次场参数（）值曲线的初始转折升高处，所对应的（AB/2）深度乘系数即为地下水位埋藏深度。（附激电测深断面图2、3及5#测点激电测深曲线图4、5）。从激电测深断面图上看，电性断面图2中5#测点80150m处，有一相对低阻闭合圈，与其对应的参数断面图3上5#测点50120m处有高值异常半闭合圈，分析为基岩含水层特征，确定5#测点为钻井位置，结合5#点单支激电测深曲线确定钻井深度150米。钻井开口为基岩，终孔井深150m，静止水位42m。经抽水实验，富水位置及地下水位埋深等都与物探解释分析结果相符，出水量64m3/h，解决了生活饮水及部分农田灌溉。2.2 2005年9月，北票市政府决定在骆驼应309粮库东刘家洼一带建造一处旅游度假村。为解决水源问题，我们在工作区内采用激电测深的物探方法进行了断面勘测。不仅找到了深部岩溶裂隙水，而且为今后这一地区的水源开发提供了资料依据。刘家洼地处北票南郊，地势较高，山丘地形，海拔高程在180270m。基岩全部裸露，基岩岩性为震旦系高于庄组（Z1g）含燧石结合白云质灰岩。基岩中是否含有可利用的水源，前人未曾有过报告，在根据实际的地质、水文地质条件调查基础上，确定了物探勘测位置。进行了激电测深断面勘测，并绘制了激电测深断面图。（附激电参数断面图6、电性断面图7及3#测点激电测深曲线图8、9）。图6 视极化率（） 等值断面 图7 视电阻率（） 等值断面 图8 3#测点（）测深曲线图结合地质、水文地质条件进行物探资料解释推断，从激电参数断面图6上，3#测点深（AB/2）90-130m处出现高级化率（）值异常区，与其对应的电性断面图7上，3#测点深（AB/2）90-130m处为低阻值异常区。分析推断在80-120m深处富含岩溶裂隙水。确定施工井位为3#测点，再据3#测点激电测深曲线图8、9，单支测深曲线图分析，初判断地下水位埋深50-60m，设计钻井深度为150m。实钻井深132m，基岩埋深2.8m，出水位置在79-127m，静止水位57m，出水量20m3/h，符合物探资料解释推断。图9 3测点（s）测深曲线图3、结语石灰岩区激电测深曲线规律性较强，电性特征较明显。地下水位埋藏深度，根据经验，一般以参数值（）单支曲线初始升高处所对应的(AB/2)乘以0.8-0.9的系数来确定，其误差不大可以满足机井施工设计要求。而富水位置（深度）及含水层（厚度），则依据电测深断面图上视电阻率低值异常，而二次场参数为高值异常端对应的(AB/2)乘以0.8-0.9的系数来确定。在地下水勘测中，物探与地质是两个不可分隔的整体。而地质又是整个物探工作的基础，从踏入工区的水文地质调查到物探资料的解释，地质贯穿于始终，区域地下水位