摘要：本次物探找水应用对称四极电测深在松散岩类孔隙水、碎屑岩类孔隙裂隙水、基岩裂隙水等类型中寻找富水层。通过视电阻率值、视极化率值,绘出断面等值线图,判断低阻高极化带的空间分布及倾向特征,寻找含水条件较好地段，解决当地部分村庄的生活饮水困难，为布设钻探工程提供依据。

关键词：对称四极电测深、电阻率、地下水

我国是个缺水的国家，地下水是我国重要的生产、生活水源之一。随着经济的发展，乌盟缺水状况日渐严重。本地区可利用地表水资源较为匮乏，地下水为其最主要供水水源。因此地下水勘探就成为首要解决的问题。本文通过激电测深方法找水,分析含水层的激电异常特征、含水层埋深与极距的关系、野外工作方法。

1  地质特征

工作区大地构造位置处于华北陆块（Ⅱ）北缘，鄂尔多斯古陆块（Ⅱ-2）北缘，白云鄂博古边缘裂谷（Ⅱ-2-6-2）北缘①。地层区划为华北地层大区（Ⅴ）、晋冀鲁豫地层区（Ⅴ4）、阴山地层分区（Ⅴ₄³）、大青山地层小区（Ⅴ₄^3-2）；中新生界地层区划属滨太平洋地层区（5）、大兴安岭—燕山地层分区（5 ₁）、阴山地层小区（5₁¹）。本区域按地貌形态特征分为低山丘陵、山间盆地和河谷平原三种地貌类型。工作区内岩浆岩广泛分布的侵入岩体为华力西晚期（r₄）及燕山早期（r₅）侵入岩，多呈岩基产出。喷出岩主要集中在早二叠世三面井组及侏罗世张家口组地层中，其次为第三系上新统喷发的玄武岩。区域上大地构造属于内蒙地轴与内蒙华力西晚期褶皱带的连接处，工作区以内蒙华力西晚期褶皱带为主，属于白云鄂博—化德背斜的化德褶皱束，工作区以南为内蒙地轴—商都新台凹。（图 1-1）

                                                             

图 1-1地质构造纲要图

 

2 矿区水文地质、地球物理特征

工作区地下水的赋存条件与分布规律是受气候、岩性、地貌、地质构造及古地理沉积环境等诸因素的综合影响和相互制约，起主导作用的是地貌、岩性、构造及古地理沉积环境。根据地下水的赋存条件、含水介质及水力特征，将本区地下水划分为松散岩类孔隙水、碎屑岩类孔隙裂隙水及基岩裂隙水三类。

区内隔水层（非含水或未含水层）和含水层之间的电阻率存在较为明显的物性差异（见表1-1），通过解释推断电阻率测深曲线可以划分出含水层在垂直断面上的分布范围、深度、厚度及其相对富水程度，为本次电法工作提供了物性前提。

表1-1 本区电阻率参数统计表

时代	岩石名称	ρs变化范围（Ω·m）	含水性
第四系（Q）	砂砾石层	80-200	微含水
第三系（N2）	泥岩	5-15	不（微）含水
	砂质泥岩	15-25	不（微）含水
	砂砾岩	30-50	含水
侵入岩（γ）	花岗岩	100-1000	不含水

 

3  地球物理野外勘探及布置

激电测深工作使用重庆地质仪器厂的DZD—6A型多功能直流电法仪进行测量，用于寻找地下水，以及研究地质构造等。测深点位布置在设计井位周围，采用对称四极装置观测形式，根据实验确定极距。供电电极使用多根铜电极。在工作时将铜电极在供电点位置布置一个直径约1m的环形，每根铜电极都用裸铜线并联，再将供电导线连接到裸铜线上。

在项目区内共完成了4个拟定井位的激电测深工作，编号为S1-S4号。其中围绕S1布设3条剖面，编号为01、02、03；S2布设3条剖面，编号为04、05、06；S3布设1条剖面，编号为07；S4布设1条剖面，编号为08；

本次测量仪器为自动存储记录，数据采集回来后，利用其专用软件在对数据进行剔除无效点、滤波、圆滑等预处理，最后反演得到视极化率、视电阻率及半衰时测深曲线图，激电测深断面图以及视电阻率类型剖面图。

董家村有一口已完成井，为仪器参数确定奠定了良好基础。含水较好层位在深度60米至92米之间呈间断性见水，水量在90米左右最好，含水层主要集中在砂岩、砂砾岩中，结合实际AB/2=150至AB/2=340应为这一含水段。测深曲线也很好的反应了含水层与隔水层之间的电性差异，因此本方法在这一地区找水效果较好，如图3-1：

3-1   已成井激电测深曲线反演结果图

 

4  勘查成果及分析

05剖面：剖面方位74°，剖面长2000m,剖面测点号由西到东从100依次递增；有效距离由西往东从0m依次递增，其剖面见下图4-1

图4-1   05线激电测深断面图

 

由激电测深断面图上看，整个剖面视极化率ηa较低，普遍在1.5%以下。整个剖面视电阻率从AB/2=15-220m段较低，结合物性，推测为泥岩及砂质泥岩伴生引起的低阻异常，厚度在50米左右，在170-260号点之间，AB/2=220-500m段电阻率有一定的抬升，推测由砂岩及泥岩引起，推测为含水层较好地段，有利于成井。

本剖面布设1个钻孔，编号S2，设计孔位位于05线200号点附近，根据物探成果资料，05线主要含水层位第三系砂岩，S2施工位应选择在05线260号点附近，推测富水深度为100-150m。

07剖面：剖面方位74°，剖面长1296m,剖面测点号由西到东从100依次递增；有效距离由西往东从0m依次递增，其剖面见图4-2（07线激电测深断面图）。

图4-2   07线激电测深断面图

 

由激电测深断面图上看，整个剖面视极化率普遍较低，相对高极化区域分布在AB/2=65-150，点号在130与200之间，最高极化率达到1.7%，剖面高低阻区分明显，高阻在100～600Ω·M之间，埋深较浅，低阻普遍在60Ω·M以下，在接触带上视电阻率有微弱的减小趋势，说明有一定的孔隙、裂隙发育，具有含水条件，整个剖面视电阻率从AB/2=65-340m段较低，结合物性，推测为砂岩裂隙含水引起的低阻异常，厚度在30米左右，在160-180号点之间，推测为含水层较好地段，有利于成井。

本剖面布设1个钻孔，编号S3，设计孔位位于07线160号点附近，根据物探成果资料，07线主要含水层位第三系砂岩，S3施工位应选择在07线160号点附近，最好在160号点上布孔，推测深度为80-110m。

5  结论

通过此次激电测深工作，各地层之间具有较明显的电性差异，深部主要含水层表现出较明显的低阻高极化率特征,结合对测深曲线、类型剖面、地电断面图的解译，初步圈定了四个有利成井地段，初步查明缺水区第四系松散层厚度，第三系泥岩及其下部底砾岩，基底起伏，构造特征，裂隙发育情况等。区内含水层与周围地层存相比，且具有较为明显的相对低阻的特征，含水层位有相应的反映，极化率效果不是很明显，部分测点有一定的参考意义。本次激电（视电阻率）测深工作，方法有效合理，成果准确可靠，勘测工作取得了较理想效果。

 

关键词：对称四极电测深、电阻率、地下水