基于等值反磁通瞬变电磁法的城镇岩溶探测研究

受岩溶发育影响,湖南某地突发地面塌陷,形成几处塌陷坑,对道路和居民的生命财产安全构成威胁.为了了解该处岩溶分布情况,在调查区布置了2条等值反磁通瞬变电磁法测线.通过对数据的反演结果进行分析,得到了不同深度地层的相对电阻率信息,圈定了岩溶的空间位置分布.钻孔验证结果与推断结果吻合性较好,表明该方法在城镇房屋密集区具有较强...     

等值反磁通瞬变电磁法在城镇地质灾害调查中的应用

受岩溶及采空区的影响,湖南某煤矿附近出现了几个塌陷坑,危及居民的生命财产安全。为了查明附近的岩溶分布范围,采用等值反磁通瞬变电磁法进行探测。通过在调查区开展了6条线的等值反磁通瞬变电磁法工作,发现已知塌陷坑在探测结果中为低阻异常,其探测结果与已知情况吻合。结果表明,该方法在城镇中的探测效果较好,能够为城镇地质灾害调查提供详实的资料。     

等值反磁通瞬变电磁法在公路隧道塌陷区的探测应用

某在建公路隧道开挖中发生塌陷,选用等值反磁通瞬变电磁法(OCTEM)进行抢险探测.文中介绍了OC-TEM方法原理,针对公路隧道地电结构建立模型,通过正演计算证明了OCTEM具有对地电阻率反映灵敏、分辨率高的特点;将该公路隧道的OCTEM探测结果与高密度电法探测结果进行对比分析,二者异常对应良好,都反映了已知塌陷区.此次抢险探测结果表明,OCTEM设备轻便,施工便捷,作业效率高,适合浅层快速探测,可用于公路隧道塌陷区快速探测.     

等值反磁通瞬变电磁法在城市浅层空洞探测中的应用

快速高效地查明城市中引起地面塌陷的隐患,对于城市建设、灾害防护及保护人民财产具有重要意义。将城市浅层地面塌陷归纳为3类:溶蚀作用造成的空洞塌陷、无序抽排地下水造成的土洞塌陷以及人防工程老旧空洞塌陷,通过正演计算,研究分析了3类空洞地质模型的等值反磁通瞬变电磁响应规律,以及各模型分别在高阻和低阻覆盖层下的衰减曲线的变化特征;利用岩石的瞬变电磁响应变化率分析了各类空洞地质模型的电性特征。正演结果表明:溶蚀空洞模型和土洞模型与围岩相比呈低阻特性,人防空洞模型呈高阻特性;3种模型的瞬变电磁响应变化率表明等值反磁通技术对各类空洞隐患均具有较好的识别能力。将等值反磁通瞬变电磁法应用于昆明、郑州等地的3类空洞探测,结果证明该方法对城市浅部空洞探测是行之有效的。     

基于等值反磁通瞬变电磁法的岩溶探测分析

瞬变电磁法早期二次场是浅层地质信息的反应,一次场关断产生的自感电场会与早期二次场进行叠加形成一个浅层盲区,造成探测结果不能真实反映浅层地层信息.对早期纯二次场的探测能够从根本上消除浅层盲区.文中首先介绍了等值反磁通瞬变电磁法的线圈装置,通过零磁通面积感应电压规律的分析,对该方法如何实现早期二次场采集进行了说明.以某水电站公路边坡岩溶探测为研究背景,通过对测试数据的反演结果进行分析,得到了不同深度地层电阻率信息,圈定了岩溶的空间位置分布.事实证明等值反磁通瞬变电磁法能有效避免一次场关断对二次场的影响,基本消除了浅层盲区,实现了浅层地层的准确探测.     

等值反磁通瞬变电磁法在金矿采空区探测中的应用

甘肃省玛曲县大水金矿是西秦岭地区的典型矿山之一,由于矿山的连年持续开采,导致在5号、9号高陡边坡下方形成一系列不同埋深的采空区,引起局部地面塌陷,存在较大安全隐患,根据环保及安全方面的要求,急需查明隐伏塌陷的空间展布特征,有效预防地质灾害的发生。本次研究采用等值反磁通瞬变电磁勘探技术,通过对勘察区典型断面图异常特征的精细解释,结合勘察区水文地质、基础地质等资料的综合分析,进而实现矿山隐伏塌陷的透明化、立体化。研究结果表明：利用等值反磁通瞬变电磁法(OCTEM)进行地下采空区探测,能够较好地反映采空区隐伏地层的岩性电性特征,并且采空区与围岩的物性差异明显,可有效查明地下采空区的空间位置及基本形态特征。同时基于多勘探线物探剖面采空区边界特征点数据,结合计算机三维建模技术,可实现采空区空间形态三维可视化,透视采空区的立体特征。等值反磁通瞬变电磁法的实施效果及三维建模技术为矿山恢复治理及安全评价提供了技术依据,可以有效服务于数字矿山的建设。     

等值反磁通瞬变电磁法探测滑坡堆积体的应用

西部大开发工程基建中经常遇到滑坡体探测问题,由于滑坡体滑床滑动面与第四系覆盖的电性差异小,常规电磁法分辨困难。为此,提出利用等值反磁通瞬变电磁法(OCTEM)探测滑坡堆积体、反向追踪山体错动面的方案,构建滑坡堆积体地电结构模型,通过正演计算研究滑坡堆积体的瞬变电磁响应规律,从理论上分析了不同厚度的滑坡堆积体瞬变电磁响应规律以及在不同覆盖厚度下的瞬变电磁响应规律;对已知滑坡体的探测试验表明滑坡问题上首先分析堆积体观点的正确性,同时表明OCTEM用于山区滑坡堆积体的探测有效性。     

河床透-阻型岩溶塌陷形成机理

由岩溶引发的地面塌陷具有灾害性大,隐蔽性高等特点,为了对其进行有效预报及治理,以某岩溶塌陷强烈发育地区为研究对象,提出采用等值反磁通瞬变电磁法（Opposing Coils Transient Electromagnetics Method,OCTEM）与工程地质钻探相结合的方法,对地层界面进行地球物理方法探测,由覆盖层埋深、电阻率大小、等值线变化等因素确定地层产状,并通过物探反演图及钻孔信息进行验证。结果表明,在岩溶塌陷强烈发育地段,等值反磁通瞬变电磁法可以有效查明地下溶蚀发育情况,在周围环境因素干扰强等常规物探方法无法开展的情况下,可以达到较好的应用效果。等值反磁通瞬变电磁法在岩溶、地面塌陷等地质灾害发育地区提供了有效的预测,为相似情况下的研究分析工作提供理论及实践基础。     

等值反磁通瞬变电磁法在成都市地下空间资源地质调查中的应用

成都市钙芒硝、富水砂砾卵石层等不良岩土体以及隐伏断裂构造对地下空间的利用形成严重制约.据现有钻孔资料显示钙芒硝层多分布在30～150m深度、砂砾卵石层多分布在10～100m深度,属于等值反磁通瞬变电磁法的有效探测范围.首先对城区电磁干扰源进行了调查,总结了提高数据采集质量的具体措施;然后布置了过已知钻孔的等值反磁通瞬变...     

等值反磁通瞬变电磁法天线零磁通面位置的确定方法

确定零磁通面几何位置是等值反磁通瞬变电磁法探测系统的关键。为此,提出了一种调零方法：用等值反磁通瞬变电磁仪连续发送固定频率的双极性方波,接收机实时采集接收天线的时间域信号,并使用离散傅里叶变换分别计算出粗调、细调和微调接收天线位置的最小功率谱密度(A1、A2、A3),当A1>A2>A3时,接收天线处于零磁通面。发送20 kHz双极性方波试验的结果表明,当A1>A2>A3时,二次场衰减信号过渡过程得到明显改善。该方法可为高性能等值反磁通瞬变电磁仪器的设计和制造提供参考。     

综合物探在地面塌陷区探测中的应用

在某地面塌陷区探测中,为准确判定塌陷回填区内是否存在空洞,根据地质条件和现场状况,选用可控源音频大地电磁测深(CSAMT)和瞬变电磁法进行综合探测。对典型断面图上低阻异常特征的分析结果表明,两种探测方法结果一致,但各有特点:CSAMT法探测深度大,对异常区的判断较为准确,但分辨率相对较低;瞬变电磁法分辨率优于CSAMT,但探测深度较浅,受目标深度内介质的物性影响较大,且浅部有盲区。异常区钻孔验证结果显示,探测结果准确可靠,表明综合物探方法应用于塌陷回填区的探测是准确、有效的。     

钻孔雷达反射成像在岩溶发育场地探测中的应用

我国岩溶区分布广泛,且复杂的岩溶现象对建筑安全、地基稳定以及场地勘察有较大影响。钻孔雷达作为一种井中地球物理方法,可以利用地下介质的物性差异查明岩溶发育的情况,弥补常规勘察手段在探测岩溶发育场地中存在的不足。依据钻孔雷达单孔反射信号的同相轴特征、反射波首波走时和反射波的衰减等特征,可判断钻孔周边未揭露溶洞和裂隙的分布,确定钻探揭露溶洞的水平方向直径以及岩石完整性,从而达到查明各种岩溶形态的规模、空间密度及其分布规律的目的,为工民建各项工程建设的设计和施工提供准确详尽的地质资料,确保工程的稳定性。      

综合物探方法在广州市金沙洲岩溶地面塌陷、地面沉降地质灾害调查中的应用

综合运用跨孔地震CT、探地雷达、高密度电阻率法、浅层地震反射波、土壤氡浓度和波速测试6种物探方法,对广州市白云区金沙洲岩溶地面塌陷、地面沉降地质灾害进行探测,查明了该区的溶洞、土洞及构造破碎带的分布。介绍了各种方法技术,对综合物探成果进行总结,结合实例说明综合物探方法在该区的应用取得了显著效果,为地质灾害防治提供了基础地质资料。在广花盆地岩溶发育区,首次应用跨孔地震CT探测建筑物地下岩溶分布,为评价受岩溶地质灾害影响的建筑物安全提供依据。     

基于PCA-PSO-SVM的凡口铅锌矿地区岩溶地表塌陷危险性预测

岩溶地表塌陷是由多个影响因素共同作用导致地面形成塌陷坑（洞）的一种动力地质现象,具有隐蔽性和突发性的特点,常规简单数学模型难以对地表塌陷危险性准确预测。文章先通过主成分分析法（PCA）对选取的地下水位、地下水位波动幅度、给水度等11个影响因素提取5个主成分,对导致地表塌陷危险性的主成分进行全新的解释,同时引入粒子群算法（PSO）优化的支持向量机（SVM）方法,建立PCA-PSO-SVM岩溶地表塌陷危险性预测模型,并结合凡口铅锌矿地区工程实例,将预测结果与单一的SVM模型预测结果进行对比,表明PCA-PSO-SVM危险性预测模型精度更高,可以更好地为岩溶地表塌陷防治工作提供依据。     

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.     

瞬变电磁法工作电流的设置与找矿效果分析

在地表覆盖有碎石流或接地条件较差的工区,用接地类激电方法难以达到较好的勘探效果。而在这类地区采用不接地回线的瞬变电磁方法具有其他方法所不可替代的优势,其无需接地,且横向分辨率较高,可利用的参数较多,适用于各种地理环境,并且受地形影响较小,可以获得良好的找矿效果。但在工作中要注意发射电流的合理设置,不同大小的发射电流取得的勘探结果也不一样,大的发射电流未必就能发现低阻体引起的异常,并相应提高曲线的异常幅度,若发射电流设置不合理,将影响最终的找矿效果。通过在东莫扎抓、纳日贡玛等矿区的应用实例,说明了合理设置发射电流的重要性。     

北京地面沉降区土体变形特征

因过量开采地下水而引发的地面沉降问题已成为北京平原区最主要的地质灾害。北京地面沉降监测网络从2002年开始建设,到2008年底已经基本覆盖整个平原区。本文基于地面沉降分层标和地下水位监测资料,从土体变形与水位随时间的变化、土体变形和水位的关系出发,分析了不同岩性、不同深度土体在不同的水位变化模式下的压缩变形特征,最终将土体在水位变化下的变形特征概括为5类。结果表明:现阶段北京地面沉降区浅部土体压缩减缓,中深部土体和深部土体多以较快的速度持续压缩。砂层以弹性变形为主;不同埋深的粘性土体存在弹性变形、塑性变形和蠕变变形,具有显著的粘弹塑性。     

天津地区构造沉降及控沉远景问题

使用第四纪地质、统计地貌学和历史水准点调查等手段,研究了天津地区的构造沉降背景,讨论了控制地面沉降远景目标问题.研究工作使用天津地区第一海相层底板埋深、全新统地层钻孔、深层基岩标和历史水准点等一系列资料,获得天津市和邻近地区构造沉降的平均速率为1.7mm/a左右.研究还发现了基底构造沉降背景具有这样一些规律:(1)从西部到东部沿海,区内沉降有逐渐增加的趋势.(2)沿海河发育了一条北西方向的构造沉降异常带.(3)以海河为界,沉降分布的方向不同,北部为北西西向,南部为北东方向,整体活动规律反映了活动断裂和基底构造的控制作用.     

地震瞬时属性分析技术在岩溶勘查中的应用

介绍地震瞬时属性分析技术的原理及处理方法,分别对岩溶在地震剖面、瞬时振幅剖面、瞬时频率剖面、瞬时相位剖面上的表现特征作了说明.并结合实际资料进行多参数解释,进而确定地下岩溶的发育情况、分布范围和规模,同时对异常进行钻井验证,结果表明,地震瞬时属性分析技术比常规地震处理方法能更好地排除干扰,确定岩溶异常.     

应用深地震反射技术揭示喀斯特地区深部地质结构特征

本文以广西南盘江-桂中坳陷为例介绍了喀斯特地貌区的深地震反射采集方法技术,来揭示地表喀斯特地貌发育的广西南盘江-桂中坳陷下深部结构.为了获得高信噪比的深地震反射资料,针对该区地表及深部复杂性情况,采取以下六个技术措施:高精度多方法联合测量技术,干扰波特性分析及压制,面向目标的观测系统设计,加强炮检点的选点工作,加大试验力度选取适合的激发和接收参数,多种针对性静校正处理方法.其中,干扰波特性分析及压制方法和技术实施是获取喀斯特地区深部结构的技术难点,也是前提和保证;多种针对性静校正处理方法是后期室内处理改善深部结构资料品质的关键.通过采取以上技术措施将大大提高了资料信噪比,改善了资料的品质,获得了广西南盘江-桂中坳陷下的较为清晰的深部结构特征.这为此类地区的地震探测提供了采集实例和探测方法依据.