泰安地区岩溶富水构造激电测深法异常类型

大量的抗旱打井找水开发深层岩溶地下水资源实例证明,泰安岩溶区不同岩溶形态富水构造激电测深异常类型及成因有一定规律可循.富水构造上的电测深曲线异常类型可划分为缓升型、缓降型、低阻V型、低阻平台型,富水地段电测深视电阻率断面等值线异常类型可划分为低阻台阶型、低阻梯度带型、低阻U型.以溶洞等岩溶形态为主的富水带引起相对低视电阻率、低视极化率、低半衰时及衰减度低异常,出现激电测深法多参数“同步低”异常;以断层构造破碎为主的富水带引起相对低视电阻率及低视极化率异常,产生相对高半衰时及衰减度极大值异常,出现视电阻率与激电测深法多参数“反相”异常.     

电阻率剖面法在鲁中砂石山区找水中的应用

鲁中砂石山区地下水富水性严重不均,为山东省严重缺水地区.为探测鲁中砂石山区的地下水,利用四极对称剖面法、中间梯度法、偶极剖面法、联合剖面法等各种电阻率剖面法,寻找岩石破碎带、低阻正交点、低阻麻花异常、"V"形低阻异常、高阻岩脉等富水构造,成井率大为提高,找水明显效果.     

瞬变电磁在深测含（导）水性断层中的应用

含水断层破碎带电阻率明显低于周围岩石, 相当于高阻介质具有倾斜低阻板状体的物理模型,在多道Ｖ／Ｉ 异常剖面上显示为不对称的双峰异常,在视电阻率断面上出现明显的低阻异常。     

联合剖面法在山区找水中的应用

联合剖面把四极对称视电阻率剖面分裂为两支,两支曲线在低阻断层破碎带处由于电流受低阻"吸引"的作用,两支曲线经常出现交叉点(正交点),是来辨别地下低阻薄层或断层破碎带的重要标志,是山区物探找水的重要手段.     

断层－充水溶洞上不同装置三维高密度电阻率法正演模拟响应特征分析

高阻碳酸盐岩中的低阻断层和充水溶洞是岩溶区地下水勘查的主要目标体。根据高阻中找低阻的原则,建立碳酸盐岩类裂隙溶洞水赋存模式的断层－溶洞地电模型,利用RES3D软件进行温纳、施伦贝格、偶极－偶极三种采集装置的正反演模拟计算,从三维反演结果、剖面、电测深曲线三个维度,对比分析不同装置下断层－溶洞目标体的地电响应特征和规律。结果显示:(1) 探测深度内,温纳、施伦贝格、偶极－偶极装置可有效识别断层及其上盘三倍于电极距规模的充水溶洞,无法分辨断层下盘二倍于电极距规模的充水溶洞;(2) 相同模型和观测条件下,偶极－偶极装置对目标体的识别能力最强,其三维反演结果可识别溶洞下边界,剖面中形成左凸低阻圈闭异常,不同测深点的曲线类型、拐点、极值点与模型设计最为贴近,且拐点对应岩性界面,极值点位于地质体的中心深度。该工作对野外观测方式的选取和地质解译有一定指导意义。      

超高密度电阻率法在隐伏断层探测中的应用

将超高密度电阻率法用于某水库坝址区隐伏断层探测。介绍了测区地质及测线布置情况,采用汉克尔变换方法模拟了层状介质模型视电阻率响应,通过反演计算结合地质钻孔资料,确定了基岩埋深及区域断层的走向。断层破碎带在电阻率剖面中呈现明显斜立条带状低阻异常,其产状与地质及钻孔资料一致,验证了超高密度电法探测的有效性。     

高密度电法与微动技术组合在岩溶塌陷分区中的应用分析——以广西来宾吉利塌陷为例

为了验证物探技术在岩溶塌陷调查中的应用效果,本文于广西来宾市吉利村开展了高密度电法和微动技术野外探测研究。结果表明:高密度对称四极电测深能直观地反映第四系覆盖层的厚度和低阻异常的深度,微动技术能定性地判定地下暗河和岩溶破碎带在地表的平面投影,将两种方法相结合能更加准确地圈出塌陷,以及引起塌陷的溶洞、地下河、断层破碎带及软土分布范围。地下暗河或岩溶破碎带在高密度联合剖面法上反映为低阻正交点异常,极距为45 m时正交点附近电阻率值约为250 Ω?m;在微动H/V比值谱上反映为H/V极大值异常,极大值特征频率在2~6 Hz之间。依据2测线上的高密度电法和微动异常显示,圈出了两个易塌陷区,经对其中的一异常进行钻探验证,异常区覆盖层下42 m 厚的灰岩地层中钻遇溶洞8个,其中最大的高达5.7 m。      

瞬变电磁在干旱地区探测岩溶水的应用

岩溶含水带及断层破碎带的电阻率,与其完整的围岩有明显的物性差异.在多测道V/I剖面图上显示为双峰异常,在视电阻率和纵向电导断面图上,分别显示低阻和高电导异常.为干旱地区找水、圈定富水地段、确定井位提供了依据.     

椭球体的视电阻率特征

椭球体是最具代表性的典型三维地电体之一,它三个轴的长短经过变化后可以和多种形状的地电体相似。因此,实现了椭球体电阻率的求解,就可以模拟绝大多数三维地电体的电阻率曲线。从拉普拉斯方程的求解出发,得到了均匀空间中存在的水平椭球体异常表达式,并用简单加倍的方法得到了均匀半空间中水平椭球体的视电阻率公式,结合倾斜旋转椭球体的视电阻率公式的规律,得到了倾斜椭球体的视电阻率公式,再进行一系列简化得到板状体。最后分析对比了均匀电场中旋转椭球体和板状体的视电阻率曲线的形态和规律。结论表明:旋转椭球体与板状体的视电阻率曲线的走向大体相似,且板状体的曲线相比旋转椭球体较缓和。对于低阻情况,在异常体顶部附近的视电阻率异常为零,异常体的倾向一侧有极小值,反倾向一侧有极大值,曲线随倾角α的增大而逐渐变陡。对于高阻情况,视电阻率的极大值出现在异常体顶部附近,两侧有极小值,倾向一侧的曲线较缓和而反倾向一侧的曲线较陡峭,随着倾角α的增大,视电阻率异常变大。     

高密度电法寻找隐伏构造破碎带应用效果的分析

甘肃贡北金矿床地处西倾山印支一燕山期成矿带。矿床东西延伸出至矿区外,金矿体主要赋存在断层构造破碎带内。在矿区两边开展高密度电法系统勘查剖面,利用不同的视电阻率,寻找隐伏断层构造破碎带及其接触带．为布置钻探或硐探工程提供有效的靶区,进一步提高探矿的目标性和准确性。     

黔南岩溶石山区电测深法异常类型及其成因探讨

大量的抗旱打井找水开发深层岩溶地下水资源实例证明,黔南岩溶石山区不同岩溶形态富水电测深法异常类型及成因有一定规律可循,单支电测深曲线异常类型可划分为缓升型、缓降型、低阻平台型、低阻V型、低阻平升型.低阻降尾型,富水地段电测深视电阻率断面等值线异常类型可划分为低阻U型、低阻O型、低阻梯度带型、低阻台阶型.     

Radar spectral analysis and evaluation of the effect of grouting treatment in karst caves and soil caves

This paper studies karst cave and soil cavity development in the process of karst collapse as a means of disaster prevention and control. Using the karst area of the Shandong section of the Beijing–Shanghai high-speed railway as a test area, a numerical simulation method is presented as well as the model test to study the characteristics of typical radar images of different types of karst caves and soil cavities. By combining theoretical analysis with field test results, the method and characteristic standards for nondestructive testing using ground-penetrating radar to determine the grouting effect on a karst roadbed are given. The radar spectrum characteristics are analyzed for a cave, water-filled cave, clay-filled cave, karst cave with dense grouting and karst cave with grouting that is not dense. Comprehensive analysis of the results of indoor model testing and numerical analysis, combined with the engineering practice of evaluating the effect of grouting treatment in the selected section of the Beijing–Shanghai high-speed railway, clarifies the basic characteristics of map recognition of radar detection of karst grouting. The morphological characteristics of the karst caves in the geological radar images are usually composed of many hyperbolic strong reflection waves. Multiple-reflection wave groups of high amplitude, low frequency, and equal distance indicate the side wall of the cave. The bottom interface of the cave is not obvious, although when the bottom part of the cave is filled with water or clay, silt, sand and gravel material. The bottom of the reflection wave will be enhanced. When the cave is filled with material, the electromagnetic wave energy decays rapidly, the high-frequency part is absorbed, and the reflection is mostly low frequency wave. The characteristics of radar images of the slurry distribution area are obvious in the grouting zone. A horizontal direction results in arc-shaped distribution, and a vertical direction has more regular distribution. The results of the study are helpful in the exploration of karst caves and soil caves, and the evaluation of the effect of grouting treatment in mitigating karst collapse.     

岩溶塌陷自然电场及其应用

流经土洞或岩溶塌陷坑中的地下水破坏了土层的固-液界面离子双电层扩散区中正、负电荷的平衡,引起地下介质（土层）自然极化,形成自上而下的自然电场。土洞或岩溶塌陷在平面上产生自然电位似同心圆负心异常、在剖面上引起极小值异常;自然电位梯度在剖面上出现过零点异常,在平面上呈以零值线为对称轴的正负对称的似“蝴蝶状”异常。岩溶区自然电场法干扰因素主要有工业游散电流等人文干扰电磁场、地下金属管道（线） 自然极化电场、上升或下降泉自然电场、山地电场、炭质灰岩自然电场等。针对岩溶区自然电场法干扰因素特点,本文提出采用避让法、排除法、在线监测法进行消除,并将之应用于广西来宾市吉利村岩溶塌陷探测中。结果表明,自然电位剖面曲线在地面沉陷区中心附近出现极小值异常,自然电位梯度剖面曲线也在相同部位显示过零点异常。水文地质监测钻孔在相应的位置上分别揭露了塌陷堆积物、溶洞和断层破碎带,从而验证了上述自然电场法异常的属性。      

不同充填介质下的溶洞跨孔电阻率CT探查数值模拟

城市地铁修建过程中常常会遇到溶洞等不良地质条件,为更加准确探查地下溶洞的位置和大小,采用有限元法和最小二乘法正反演数值模拟手段,利用孔距、电极距和与钻孔距离三个变量构建了地下溶洞的地电模型,分析并总结了跨孔电阻率CT法对充气、充水和部分充水溶洞的电阻率响应特征及规律。结果表明:部分充水溶洞的水、气分界面明显,低阻区域和高阻区域与溶洞充水、充气部分位置大小一致,且随着溶洞充水量的增加,溶洞低电阻率响应增强,其异常范围向溶洞顶部扩大;跨孔电阻率CT法能够有效识别溶洞充填性状。      

Detecting Active Faults in Quaternary Basalt Areas by the High - Density Electrical Method : An Example of the West Branch of the Fusong Section of Yalüjiang Fault Zone in Northeast China北大核心CSCD

覆盖区活动断裂探测往往需要选择合理的物探方法以确定断裂位置,高密度电法具有数据采集效率高、探测精度高等优点,已在覆盖区活动断裂探测中得到广泛应用。本文利用高密度电法在长白山玄武岩覆盖区进行断裂探测,对实测数据进行反演,分析了NE向鸭绿江断裂带抚松段西支断裂在松江河镇北东侧第二松花江畔的展布形态,同时,利用钻探对断裂探测结果加以验证。视电阻率剖面表明完整基岩主要呈现出高阻值,断裂破碎带由于含水丰富则呈现为低视电阻率异常值。而断层内较为破碎,且富含水,故在视电阻率剖面上呈现明显低阻异常,这些结果能够与钻孔揭露地层实物资料较好对应。钻孔的断层样品¹⁴C测年结果显示,西支断裂在松江河镇兴隆林场为晚更新世活动断裂。     

串珠状溶洞地层中桩基荷载传递特征的数值计算

桩基下穿串珠状溶洞时的承载性状极其复杂,分析桩基荷载传递与溶洞稳定性的耦合响应特征具有重要意义。建立地质模型上述问题进行数值计算,主要得到以下结论:受桩侧荷载传递作用,顶板厚度与溶洞跨度之比小于某一数值时岩层将产生冲切破坏,比例相对较大时剪应力将集中分布并发生冲剪破坏;溶洞的存在使桩侧阻力分布存在多个极值点,其数量与上覆岩层厚度、溶洞数量及底板岩层厚度等相关;溶洞顶板临空面处侧阻力存在迅速衰减段,其范围受卸荷岩层厚度及岩层竖向位移影响较大,当外荷载增大到一定数值以后该区域侧阻力变化较小;中夹岩层处侧阻力极大值位于岩层中部,且随层厚的增大而减小,厚度较小时侧阻力呈等腰三角形对称分布,厚度较大时呈阶梯型分布,厚度越大阶梯跨度越大,分布越均匀;中夹岩层侧阻力分布受桩长变化影响较小,但下部底板侧阻力分布受桩长及外荷载影响较大;中夹岩层的荷载-位移曲线（Q-S'）呈抛物线型变化,存在明显的屈服拐点,层厚越大竖向位移越小,相同外荷载作用下桩越长其位移越大;桩径越大,Q-S'曲线拐点对应外荷载越大,对应中夹岩层位移越大,但桩径超过某一值后影响程度逐渐变小。     

广西隆安县地下水储水构造的地质-地球物理模型及其地球物理响应特征分析

通过物探勘查并结合水文地质资料分析,研究了广西隆安县岩溶石山区断裂带、溶洞、岩溶管道三种储水构造的地质-地球物理模型及其电性响应特征。受构造控制或侵蚀基准面变化的影响,广西隆安岩溶石山区形成多层溶洞及岩溶管道系统,地下水主要赋存于溶洞、管道和构造裂隙中。地球物理上,断裂带及多层洞道系统均表现为纵向低阻条带的电性特征,但储水构造充填物或是水或是泥,难以用电阻率参数加以区分。为提高解译精度,结合工作区的水文地质条件,对物探资料进行细致入微的分析,并在勘察工作中采用在高阻中找低阻、低阻中找高阻的找水定井方法,基本避开了泥质充填的难题,提高了成井率。