高密度电阻率法在海底金矿含水构造探测中的应用

海底金矿上覆岩层中含水直接对矿床的开采构成威胁,选择山东三山岛金矿新立矿区海底-135m水平沿脉巷道,采用地球物理高密度电阻率法对该巷道635m测线以下200m深度范围内岩体中的含水构造进行了坑道探测,利用三种装置(温纳装置(Wenner)、偶极装置(Dipole-Dipole)、Schlumberger装置)进行实施,相互验证,取得了很好的探测结果.温纳、偶极和Schlumberger三种装置的视电阻率反演结果反映在测线(-135m沿脉巷道)以下至30m深度为一高阻层,表明自-135~-165m的岩体中已不含水或含少量的水;测线以下30~60m段为低阻层,反映-165~-200m的岩体中含基岩裂隙水;测线以下大于60m的地段为特高阻层,反映-200m以下岩体含水性逐渐变差.该探测结果与矿区水文地质结构调查分析结论具有很好的一致性,表明了坑道高密度电阻率法探测含水构造是可行的.     

浅层直流电法探测隐伏断层可行性分析

通过讨论断层不同表现形式的电性特征,对高密度电法与联合剖面法在隐伏断层探测中的应用可行性进行研究,并通过实例探讨了测试中应注意的问题、测试与解译方法。研究表明高密度电法及联合剖面法可以应用在隐伏断层探测中,但有一定的限制,主要源于断层的地质表现形式。     

薄覆盖隐伏断层电场响应特征研究——以废黄河断裂为例

薄覆盖隐伏断层调查对城市规划建设和防震减灾工作具有重要意义,文中选择徐州废黄河断裂为例对薄覆盖隐伏断层电场响应特征进行研究.首先,对徐州废黄河断裂构造模式进行总结和概化,建立3种具有代表性的简化地电模型;其次,针对不同地电模型,采用有限差分和阻尼最小二乘法进行正、反演计算探讨其电场响应特征;然后,选择地震勘探和钻孔联合地质剖面已揭露断点上进行现场试验,检验和提升数值模拟成果;最后,将理论研究成果应用于指导野外调查工程实践.理论研究及工程实践结果表明,薄覆盖隐伏断层在电阻率断面上表现出典型且易于识别的电场响应特征,高密度电阻率法各装置均可有效地进行地质分层及断裂构造定性分析,但是相比较而言,偶极-偶极装置对隐伏断层响应特征最为显著,在地层成层性及基岩面起伏调查方面也最有优势,可作为薄覆盖隐伏断层探测的首选方法.     

高密度电法在水文地质调查中的应用研究——以江平圩幅为例

防城港地区地下水资源匮乏,季节性缺水尤其严重,为了查明优质的供水水源,我们选取高密度电法作为勘探手段.高密度电法是用物探手段进行水文地质调查的一种重要方法,以其工作效率高、施工简单以及推断解释准确等优点,在水文地质领域应用广阔.本文概述了高密度电法的基本原理、装置类型和数据处理流程,给出了电阻率反演的基本步骤.选取了典型砂岩地区的实测数据反演研究,并与钻孔资料进行了对比验证.结果表明:(1)利用高密度电法,能够较准确地获取区内地下水含水层的埋深、厚度、空间展布形态;(2)偶极-偶极装置比温纳装置具有较高的横向分辨率,更有利于进行水文地质调查;(3)圈定了典型的低阻异常区,验证了低阻异常区位于江平幅侏罗纪承压水储水构造层,出水量较大,验证了反演推断的有效性和可靠性.通过本次工作,说明了高密度电法进行水文地质调查的应用效果,查明了该区较大的一处供水水源,为该区水资源开发利用提供了参考依据.     

电极布置方式对高密度电法探测分辨率的影响

高密度电法据观测到的视电阻率数据及其反演后的电阻率剖面来推断地下地质结构.传统高密度电法受限于测线长度和电极装置,存在着一些弊端,如探测深度较浅,在测线端点处分辨率差,并且分辨率随深度增加而下降,特别当存在浅层低阻屏蔽时,电流难以向深部传播,分辨率降低.针对上述问题,为提高高密度电法探测的分辨率,本文介绍了一种新型高密度电法野外布极方式:多电极埋入技术(Multi-Electrode Resistivity Implant Technique,MERIT).通过室内模型测试和野外实地检验,将其与传统高密度电法排列进行比较,结果表明MERIT布极方式在测线端点处和地下深部分辨率有显著提高.在相同测线长度下,探测深度增加,对低阻体的反映更灵敏,受到低阻屏蔽效应减小,能够反映深部更丰富的地层信息.故MERIT能够有效地克服传统高密度电法探测存在的缺陷,有效提高探测的分辨率.     

安丘—莒县断裂小店—大店段断层活动证据及断层泥分布特征初步研究

郯庐断裂带最新活动的断层分布于潍坊至嘉山一带, 而安丘—莒县断裂是郯庐断裂带的重要活动断裂之一。 基于地质考察、 高密度电法探测和钻孔联合剖面, 对安丘—莒县断裂小店—大店段断层活动证据及断层泥分布特征进行研究。 地质考察发现紫红色砂砾岩逆冲到全新世耕植土上方, 两者之间发育断层泥带, 断层泥内含少量角砾岩, 为全新世活动逆断层。 高密度电法探测结果表明断层通过位置电阻率差异明显。 钻孔联合剖面揭露的地层: 全新世耕植土、 全风化砂质泥岩、 强风化砂质泥岩、 碎裂岩、 断层泥带及中风化砂质泥岩。 钻孔K1和K2揭露深灰色断层泥带, 倾向西, 倾角约为74°, 厚度约为13.9 m, 与南侧出露的断层泥带产状相协调。 工作区范围内, 发育多处褶皱、 破碎带和断层泥带, 断层表现为全新世逆断层性质。     

综合地球物理在灵渠工程地质调查中的应用

应用高密度电法、地质雷达及面波测试等综合地球物理方法,解决广西兴安灵渠渗水治理工程中地质调查的实际问题.采用高密度电法探测场区地层情况及秦堤渗水病害情况;地质雷达方法探测探明了场区表层土体密实度及空洞情况;面波测试进行了场区覆盖层速度分层及不良地质现象判定.最后,综合分析三种物探方法的探测结果并将其与后期钻探成果进行了对比验证.结果表明:综合物探探测成果与后期钻探验证结果一致.工程实践表明,采用多种物探方法相互印证,对比解译分析在工程地质调查中是必要的也是十分有意义的.     

高密度电阻率法在西藏日喀则地区隐伏断裂探测中的应用

以跨谢通门—青都断裂的两条高密度电阻率法探测资料为基础, 对高密度电阻率法在青藏高原日喀则地区隐伏断裂探测中的首次应用进行了详细介绍． 所获取的高密度电法剖面显示, 该断层的电阻率异常特征清晰, 其上断点埋深可达20—30 m, 较浅层人工地震探测所揭示的断层上断点埋深(50 m)更浅, 结合地层年代资料推测该断裂的最新活动时期为早—中更新世． 探测结果表明: 高密度电法剖面清晰地显示了断层在浅部松散层的延伸, 适用于日喀则地区的隐伏断层探测; 相较于浅层人工地震探测, 该方法对浅部松散层的探测具有明显优势, 一定条件下能够更好地揭示断层上断点埋深, 可与浅层人工地震探测形成互补． 需要指出的是, 在应用中需重视测区水文地质及地层发育情况对探测的影响．      

利用高密度电阻率法确定滑坡面的正演研究

高密度电法探测是滑坡面探测的有效手段,适宜 的现场工作方案和相应的资料解译模型,是获取 可靠探测成果的前提。本文针对高密度电法勘探 中常用的四类电极排列方式,即维纳、施伦贝谢、 偶极、二极,利用有限元的方法二维正演模拟建 立了均质土坡滑面、软弱夹层滑面、堆积层滑面、 构造破碎带滑面的标准地电模型剖面;明确了进 行不同类型滑坡工程地质调查时不同电测装置的 探测能力和视电阻率异常模式;提出复杂地质条 件下斜坡问题探测数据有效处理的设计比值参数 方法。最后给出若干利用高密度电阻率法进行滑 坡工程地质调查的典型实例。     

不同电极阵列联合反演在古墓探测中的应用

电阻率层析成像是一种广泛应用在水文、考古和地质等浅地表勘探领域的地球物理方法。为了增强电阻率层析成像的分辨率、应对复杂的地质问题,本文提出基于雅可比矩阵的不同电极阵列直流电阻率数据的加权联合反演算法,并以温纳和偶极-偶极电极阵列数据为例,在理论模型和古墓探测的野外实例中测试该算法的有效性。结果表明,加权联合反演结果的横向和纵向分辨率都优于单一电极阵列的反演结果,并在实例中缓解“U形”电极阵列的固有缺陷、减少反演模糊性、更好地约束墓室宽度的反演结果。      

高密度电法在地下流体台站勘选中的应用

采用高密度电阻率法对西藏山南工作区的地下水进行了测量,并采用合理的数据处理技术处理原始数据,结合地层的电性差异,比较了温纳装置与施伦贝谢尔装置的探测效果,得到了真实的地电断面。并且对成果图进行了地质解释,从而准确推断出地下裂隙水的分布范围,对各依赖于裂隙水的地球物理测项提供建设依据。     

高密度电阻率法在隐伏断层探测中的应用

以实例说明高密度电阻率法在隐伏断层探测中的成功应用；讨论了用高密度电阻率法反演结果的地质解译方法；提出用高密度电阻率法探测隐伏断层的野外工作设想，对“十五”重大项目——城市活断层探测极具参考意义。     

高密度电法在大盈江隐伏断裂探测中的应用

简述了高密度电法基本原理,采用高密度电法对盈江盆地南侧的大盈江断裂隐伏段进行了探测。结果表明,大盈江断裂断错全新统地层,推断大盈江断裂为全新世活动断裂。结合探槽开挖结果对高密度电法揭示的隐伏断裂进行了验证,确定了大盈江断裂的走向、具体位置和活动时代。研究表明,高密度电法对隐伏断裂探测是一种简单易行的方法,同时为盈江县工程建设及防震减灾规划提供了依据。      

有限元-无限元耦合法在复杂金属矿体电阻率/极化率正演模拟中的应用——以庐枞盆地泥河铁矿床为例

金属矿电法勘探由于受限于探测深度和复杂矿体形态的解释,在深部矿产资源勘探中难受重视.安徽庐江泥河铁矿床是长江中下游成矿带中最主要的矿床类型之一,矿区复杂的地质结构和矿体形态以及矿体的大深度赋存状态给地球物理勘探特别是电法勘探带来了很大的挑战.为了研究电阻率/极化率法在大深度复杂金属矿体探测中的应用效果,本文以泥河铁矿某勘探剖面为例,在实际矿区的地质模型基础上通过简化建立了相应的地球物理模型,采用偶极-偶极装置及二极装置,对矿区进行直流电阻率/极化率数值模拟.提出采用有限元-无限元耦合法以解决传统有限元法截断边界所引起的问题.理论和计算结果表明:有限元-无限元耦合法相比传统有限元法,能显著提高计算的效率和精度.偶极-偶极装置的视电阻率断面图较二极装置能更好的区分不同地层及磁铁矿异常,而根据铁矿高极化特性,探测深度相对较大的二极装置的视极化率断面图能够更好的反映出异常体位置及范围.     

电阻率层析成像技术

根据视电阻率实测值重建二维或三维介质真电阻率的分布图像是电成像技术的核心。本文简要介绍了电极阵列系统，分析了二极、温纳、偶极和复合对称四极装置的特点、参数选择、拟剖面构制和探测深度等问题。在数据处理上，以线性反演方法为主，但需针对电位场的特点采取相应措施并发展约束反演和计算Fr6chet导数的新方法。电阻率和自电位的概率成像从一个新的角度给出了地下构造的信息。在技术应用方面，通过电剖面对比、电法／地震联合探测的实例，讨论了电阻率层析图像的物理含义和进行地质推断需注意的问题。电成像的性质属位场反演，不可避免的存在空间分辨率偏低的弱点，发展综合物探，加强与地质方法的结合具有重要意义。     

高密度电法在近场区断层探测中的应用

介绍了高密度电法的基本原理和设备组成,并通过工程实例证明高密度电法作用一种重要的地球物理勘探技术,在近场区断层探测中是一种行之有效的方法。     

瞬变电磁系统探测海底电导率的研究

选择在海洋工程与环境地质等方面有应用前景的海洋瞬变电磁法作为研究对象．研究了在高导海水中探测海底电导率的电磁感应理论,研制了共轴水平磁偶极-偶极装置（HRHR）的瞬变探测系统和解释软件．经东海海域实地试验,取得了良好效果,证实了瞬变电磁探测的有效性和方法优势．目前,它可作为海底地质填图的主要手段．经拓展后可用于海底分层和基底深度的探测．     

高密度电法在水库坝址区勘察中的应用

近年来高密度电法被广泛应用于重大水利工程场地的工程地质调查、坝基及桥墩选址、采空区及地裂缝探测等诸多工程勘察领域。本文利用高密度电法对某水库大坝坝址区的覆盖层厚度、隐伏断层等地质结构进行探测,并在结合钻探资料和区域地质资料综合分析的基础上,取得了理想的勘察结果。查明水库区存在隐伏的断层和覆盖层厚度,为水库坝址选择提供重要的地球物理依据。      

综合物探方法在铁矿采空区勘查中的应用

介绍了一个高精度磁测、高密度电法和CSAMT法(可控源音频大地电磁)在山东省济南市铁矿采空区勘查中的应用实例,首先在工区内进行高精度磁测圈定磁异常区域,然后在异常区域内采用高密度电法和CSAMT法对采空区进行探测。120 m深度范围内采用高密度电法,100～200 m深度范围内采用CSAMT法探测。研究总结了铁矿采空区勘探中取得的实际地质效果,主要研究结果有:①依据地层磁性和电性差异划分了闪长岩侵入界面。②较准确地圈定了采空区的分布范围。后期进行了钻探验证,结果较吻合,为综合治理工作的开展提供了基础性资料。     

芒硝矿地下溶蚀区综合地球物理勘查效果比较

由于芒硝矿区中被溶蚀的部分矿体与其顶、底板地层的地球物理响应存在物性异性,采用高密度电法、地质雷达和地震法等方法进行探测在理论上虽具有一定的可行性,但仍需根据实际情况,通过试验选择有效的地球物理方法.在实际工作中,发现目标体与围岩之间的电性差异小,采用常规的高密度电法无法进行精细探测;又由于受到矿山人文干扰严重,采用地质雷达电磁波反射法亦无法开展有效工作.采用地震折射波法对芒硝矿区内的溶蚀、塌陷区进行勘查,发现折射波层析成像的解释结果能够对测区内地层有较好的的分层,对芒硝矿中溶蚀、塌陷范围的划定具有极佳的效果.证明了在芒硝矿区地下溶蚀区探测中,地震折射波层析成像技术的有效性.