链子崖危岩体勘查中物探技术的应用

三峡链子崖危岩体防治工程之前进行了大量的调查和勘探工作,为开展整治工程奠定了基础,其中物探技术发挥了重要作用。本文简要介绍了音频大地电场法、甚低频电磁法、电测深法、高密度电阻率法、浅层地震法、声波跨孔法等物探技术探测隐伏裂缝、煤洞、岩溶以及堆积物厚度等方面的应用成果和一些经验。     

综合物探技术探测平果铝厂赤泥堆场岩溶发育特征

为了预测和评价赤泥堆场建成后对地下水环境造成的污染,利用等偏移地震反射法、高密度电法为主,自然电场法为辅的综合物探技术来探查堆场地下岩溶的发育特征和管道的分布状况。经上述3种物探技术综合探测,确定出堆场各处覆盖层的厚度,确认了5个断层破碎带及其走向,圈定了14个物探异常区,并初步探明了岩溶管道的分布和地下水的流向。同时综合物探技术与钻探成果揭示了研究区岩溶发育的特点是以浅部垂直型为主,浅层岩溶的发育深度大约在地表下0～10 m,深部岩溶也有少量发育,其发育深度约在地面下40～50 m,超过此深度后岩溶发育变弱。      

高密度电法在渝东南地区找水勘察中的应用

高密度电法原理与常规电阻率法相比,有成本低、效率高、信息丰富、解释方便和勘探能力显著提高等优点,它在岩溶地区水文地质调查应得到广泛采用。以渝东南岩溶地区水文地质调查中一个工程实例,根据高密度电法原理和仪器,以及在岩溶石山地区探测岩溶地下水工作布置、数据处理和探测效果,说明高密度电法在岩溶地区来寻找含水低阻异常体的位置和形态是可行的,可为岩溶地区水文地质勘查物探方法选取和利用。     

桂南陇瑞洼地浅层岩溶自然电场特征剖析

岩溶洼地地下水渗透流在一定的渗透压力作用下,通过洼地土层过滤后沿碳酸盐岩溶蚀裂隙网络或孔隙下渗补给岩溶管道或地下河等深层岩溶水,便会产生离子导电岩土层的自然极化现象和自然电场,这种自然电场的研究方法可用于洼地浅层岩溶水的探测。研究结果表明,陇瑞洼地浅层岩溶发育带产生的自然电场实测值的平面等值线在洼地中心部位上出现了场幅值-60～-80 mV、带宽约40 m的带状异常,异常带由北至南呈似“S”状分布;自然电位梯度实测值的平面等值线在岩溶发育带顶部在地面投影中心线附近出现由负值向正值过度的“零值”异常带,“零值”异常带平面分布位置的变化指示了洼地浅层岩溶发育的平面差异与变化。以第18测线为例,陇瑞洼地浅层岩溶自然电位在剖面上分布满足位函数分布特征,即自然电位在浅层岩溶带顶部（615/18测点附近）取得极小值,在极小值的两侧由于逐渐远离岩溶发育带自然电位幅值逐渐减弱,直至趋近于零;自然电场梯度在浅层岩溶带顶部（615/18测点）附近出现由负值向正值过度的“零点”异常,呈似中心对称曲线。水文地质监测钻孔在不同深度揭露了浅层溶洞、溶隙和断层破碎带,从而验证了自然电场法探测岩溶洼地浅层岩溶水资源的有效性。      

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。      

西南岩溶山区物探找水效果

在利用地球物理方法探测西南岩溶山区地下水,确定宜井孔位时,正确分析、判断引起物探异常源的性质,选择合理的方法是决定能否获得地下水勘查成功的关键。通过分析在广西隆安县多处西南岩溶山区找水的成功实例,提出了适宜本地区的音频大地电场法、音频大地电磁测深法组合的物探找水模式,并对其勘查效果进行浅析,总结出确定宜井孔位时几点经验。供从事西南岩溶山区找水工作者参考。     

隐伏岩溶区地下空间探测技术方法研究——以武汉市为例

岩溶地面塌陷是城市隐伏岩溶区地下空间开发过程中常见的地质环境问题,具有隐蔽性和突发性,开展隐伏岩溶区地下空间结构探测技术方法研究可以有效指导地下空间开发利用。以武汉市为例,分析武汉市岩溶地面塌陷的成因机理,提出岩溶发育程度、覆盖层厚度和结构、地下水是岩溶地面塌陷的原生地质条件,也是隐伏岩溶区地下空间探测的特征因子。通过对比分析地质雷达、高密度电阻率法、浅层地震、微动、混合源面波、瞬变电磁法、孔间层析成像和地面核磁共振法等技术方法在武汉市隐伏岩溶区地下空间探测的适用性。结果表明:地质雷达适用于浅部土层扰动探测,小极距的高密度电阻率法和混合源面波适宜于覆盖层的厚度和结构探测,浅层地震、微动和孔间层析成像适宜岩溶发育特征探测,地面核磁共振法可通过岩溶地下水的富水性辅助岩溶发育程度探测。     

基于高密度电法的城市复杂环境岩溶探查研究——以贵港市北环新村为例

近年来,贵港市北环新村地表岩溶塌陷频发,严重威胁到当地居民的生命财产安全。本文使用高密度电法获取研究区域岩溶分布特征,并对地下水强径流带进行圈定,为岩溶塌陷治理工作提供指导。本文首先进行数值模拟,根据模拟结果指导现场探测方案,并对现场实测结果分析提供参考。然后对北环新村浅层地下水径流带进行探查,根据探测结果圈定出11处潜在岩溶塌陷区,并推断1条主要径流带和3条次要径流带。最后将探测剖面与钻孔记录进行对比验证,结果表明高密度电法探测精度较高、成果可靠性强,在城市地表岩溶塌陷勘查中能起到重要作用。     

基于高密度电法的城市岩溶地下水通道三维电性成像

岩溶地下水通道是隐伏岩溶区常见的地质现象,开展城市隐伏岩溶通道探测对城市地下空间开发和地质灾害防治具有重要意义。岩溶通道常具有高度的空间变异性,常规二维探测难以对其进行较好的表征。基于此,文章采用三维高密度电法对城市隐伏岩溶地下通道进行了精细探测,结合地球物理数值模拟和应用实例,分析三维高密度电法对不同充填类型岩溶地下通道的成像效果。结果表明：三维高密度电法较二维探测在数据量和分辨率上均有较大提升,可更直观地表征目标体三维电性结构特征,该探测方法对岩溶地下水通道成像具有优势;通过对武汉市源泉村岩溶地下水通道三维电性成像,揭示了该低温热泉的地下水运移特征,可为城市地热勘探开发提供参考。     

电磁法在川南大坝地区岩溶勘查中的应用

四川宜宾长宁地区页岩气资源丰富,尤其是大坝区块,但该区块地表主要出露地层为嘉陵江组等碳酸盐地层,岩溶管道特别发育,区块内有大鱼洞、小鱼洞、鱼井等若干处暗河排泄点,是大坝乡(含周边村)及兴文县的饮用水源,因此在页岩气开发之前对岩溶及岩溶管道进行勘查工作,在施工过程中规避这些不良地质体,具有有重要意义。为了查明大坝地区地下岩溶、暗河(管道)特征,根据各物探方法勘探深度的不同,联合高密度电法和音频大地电磁法进行岩溶管道勘查。首先,对大坝地区区域地质特征和水文地质特征进行了简要介绍,根据勘探深度有针对性的选取高密度电法和音频大地电磁法进行联合勘探;将两种物探方法进行综合解释,推断出工区内岩溶管道发育情况;最后,采用连通试验对岩溶管道发育情况进行验证评价,为页岩气钻井平台选址提供技术支撑。     

利用综合物探方法探测地下水流通道

尽管充电法需要充电点,但对已知进口或出口的浅埋藏地下水流通道,追踪其走向,该法具有简单、直观、快速的优点.自然电位法对隐伏的地下流体表现突出,但干扰异常多,不易分辨.充电法和自然电位法均可对异常进行定性判断,但不能很好确定地下水流通道的空间分布特征.高密度电法可获得近地表较为精细的空间电性分布.对断层控制下形成的地下水流通道,宜采用浅层地震反射法.当场地受限,探测深度大,需要精细探测时,可采用跨孔电磁波透视.但高密度电法、浅层地震反射法、跨孔电磁波透视法不能对异常进行定性判断.结合探测实例,考虑不同的地质条件和探测成本,对如何选择最佳的组合方法来探测地下水流通道,确定异常性质及其空间分布特征进行了探讨.     

高密度电阻率法和激发极化法在抗旱找水定井位中的应用

针对河南省新乡市凤泉区严重缺水现状,利用高密度电阻率法、高密度电阻率法与激发极化对称四极测深组合在水文地质条件复杂的松散层和基岩干旱地区勘查地下水,结合水文地质资料和成井条件所定的井位,后经施工钻孔验证,定井成功率100%,解决了人、畜急需用水问题。通过以上两种方法结合或单一方法在该地区不同水文地质条件下的实际应用和应用效果分析,总结出针对该地区特定的水文地质条件选择高密度电阻率法、高密度电阻率法与激发极化法组合模式。密度电阻率法和激发极化法组合模式在该地区地下水勘查中的运用提高了地质解释的准确性和可靠性,值得在类似水文地质条件和地区推广应用。     

天然电场选频法在充水岩溶勘查中的试验与分析

探讨了天然电场选频法在岩溶水灾害勘查中的地质效果和异常成因。在四川古叙煤田观文煤矿选定4处试验点,共敷设选频法测线11条,通过对各测线上采集结果的处理和分析,结合现场地形地质条件,推测各点地下充水溶洞的分布情况。根据选频法的解释结果与矿山前期地勘成果及后期运输巷道实际开挖情况的对比来看,该方法的解释结果是准确的,可在今后进一步将该方法应用于地下水灾害勘查,以便为矿山排水巷道、排水措施设计和地下水的安全防治提供科学依据。在实践应用的基础上,进一步从麦克斯韦方程组出发,对均匀谐变电磁场中低阻水平圆柱体的感应场进行理论推导和模拟计算,通过感应二次电场水平分量的模拟计算结果与实测曲线的对比,说明天然电场选频法的异常成因主要是由二次感应电场所致。      

地下溶洞调查物探技术探讨

本文依据岩溶区岩土体的物性差异,利用波阻抗和电阻率差异,对比分析了高密度电法、瞬变电磁法、地质雷达法等几种物探方法,最终确定了高密度电法、地震映像法及声波测井和钻孔CT法等地表和地下物探手段相结合的方法来探测岩溶分布与发育情况。     

综合物探方法在水文地质勘查中的应用——以东宁市浙江工业园勘查为例

针对东宁市浙江工业园急需查找后备水源地的现状,利用高密度电阻率法与激发极化法组合,在对已知井观测研究基础上,建立勘查区地球物理找水模型.进一步对相关区域勘查,结合水文地质资料和成井条件圈定井位,经钻井施工验证,成井率100%.通过多种物探方法在该地区应用的实际效果分析,高密度电阻率法与激发极化法组合模式在区域相似的水文地质条件下,在地下水勘查的应用中能提高其找水和成井的准确性.     

冀北步古沟一带萤石矿地物化找矿技术方法组合研究

地物化综合信息在热液充填型萤石矿找矿的应用探索具有重要意义。本文以冀北步古沟一带萤石找矿为例,通过综合物化探方法进行有效性试验,总结该地区萤石矿地物化找矿技术方法组合。在地质调查基础上,系统开展了1:5万水系沉积物地球化学测量、1:1万土壤剖面测量、高精度磁法测量、天然电场选频测量、电阻率联合剖面测量及高密度电阻率测量等找矿技术方法探索。结果表明,1:5万水系沉积物测量及1:1万土壤剖面测量等化探方法可辅助锁定找矿目标区;高精度磁法及天然电场选频测量,可初步判定断裂的位置;电阻率联合剖面及高密度电阻率法测量可进一步探测含矿断裂构造的位置、产状及延伸。通过以上试验研究,建立了冀北地区萤石矿地物化找矿技术方法组合,经工程验证在研究区内新发现萤石矿点1处,取得了较好的效果。实践表明,该套地物化找矿技术方法组合可进一步指导冀北地区的萤石矿找矿工作。     

电阻率法和激发极化法在地下水勘查中的应用

依据提供的物性参数的不同,广泛应用于找水工作的电法手段可分为电阻率法和激发极化法两大类,其中电阻率法提供电阻率参数,主要解决与赋水有关的构造问题(如赋水层位或断裂构造)。方法上有常规电法、电磁法,可根据地区赋水部位的不同选择适当的方法。激发极化法则利用含水层的激发极化效应进一步确定目标层位或构造的赋水性。电阻率法和激发极化法相互配合,在找水工作中相得益彰。     

高密度电法在复杂地质构造条件下的找水效果

从广西“十二五”农村安全饮水工程找水实例出发,介绍了高密度电阻率法的应用效果,说明了高密度电阻率法在找水勘查中有着得天独厚的优势,在碳质泥岩、碳质灰岩、硅质岩以及断层构造等复杂地质构造上取得了良好的地质效果,完全可以作为类似复杂地质构造地区找水首选的物探方法.