试论高密度电法勘探技术及其应用

2016-11-30韩振宇山东省煤田地质局第四勘探队勘察院山东潍坊261200

中国科技纵横 2016年2期

韩振宇(山东省煤田地质局第四勘探队勘察院,山东潍坊 261200)

试论高密度电法勘探技术及其应用

韩振宇
(山东省煤田地质局第四勘探队勘察院,山东潍坊 261200)

【摘要】当前的高密度电法勘测技术已经在生活中取得了良好的应用效果,高密度电法从上世纪九十年代后期在我国得到了发展并应用之后,就在技术的支持下有了很大程度的改善。这一技术的应用对以往的直流电法中人工跑极以及手动测量的传统模式起到了改变作用,本文则主要就高密度电法的基本原理以及高密度电法勘探特征体现进行阐述,然后就高密度电法勘探技术的实际应用加以探究,希望此次理论研究对实际的技术应用效果能有良好的呈现。

【关键词】高密度电法应用特征体现

高密度电法主要是起源于上世纪七十年代末期的英国，然后日本在上世纪八十年代中期借助电极转换板实现了高密度电法自动化野外数据的采集。到了九十年代在计算机技术的应用普及下这一技术方法才进入到发展时期，这就对测量的过程工作效率有了很大程度的提升，由于其不能实现大深度的测量，所以在应用方面只能在近地表工程物探中进行。

1 高密度电法的基本原理及高密度电法勘探特征体现

1.1 高密度电法的基本原理分析

对于高密度电法的基本原理主要就是直流电法的测量原理，这是工程物探比较有效的方法，是通过常规电法发展而来，其实和常规电阻率法是相同的。其在获得接收电极MN的电压和大地回路电流然后对电阻率进行计算，这和直流当中四极电测深通过电量板计算探测深度和真电阻率这一方法有着不同，其主要是通过二维反演方法进行计算地下地质构造真电阻率[1]。高密度电法数据采集系统主要是通过电极转换器以及主机和电极等部分所构成，其中的主机是在电极转换器下发出工作的指令来向电极供电以及加压接收对测量数据进行存储等。在多路转换器下通过高密度大线接口来引出高密度大线成一字型排列，同时和钉入地下的电极进行连接，并在主机当中对测量装置加以选择。

1.2 高密度电法勘探技术特征体现

从高密度电法勘探技术的特征层面来看，其电阻率也是一种阵列勘探的方法，在对野外测量过程中只要把全部电极置于测点上，通过程控电极转换开关以及微机工程电测仪就能对数据实施自动化的采集。高密度的电阻率在特征体现上主要能实施多种电极排列方式扫描测量，这样就可有效获得丰富的关于地面断面结构特征的地质信息。另外在电极的布设层面是一次性来完成的，这样就对由于电极设置所造成的故障得到了有效避免。还有是野外数据采集实现了自动化以及半自动化，这样在采集的速度上就比较快，减少了误差的出现，不仅如此，这一技术的应用成本相对较低，在效率上也比较高，有着丰富的信息等[2]。

2 高密度电法勘探技术的实际应用探究

(1)高密度电法勘探技术的应用领域是比较广泛的，其中在高密度电法的水平差分场线技术的应用方面在地下水找水的工程中应用效果比较良好。在实际的工区地质和地球物理条件方面，该区域的主要问题就是浅层地下水中所含重金属铁以及锰超标，所以为能达到安全饮用水的标准就要进行钻探深度一百米以上的深井来提取安全的地下饮用水，这就需要对高密度电法勘探技术的有效应用。在物探方法和布线方面主要通过高密度电法测试系统，在联合剖面正交异常上方布置高密度测线，主要是确定这一异常可信性，产状以及含水的可能[3]。通过实际的技术应用发现，异常体两边有着高阻假异常并且在线性的特征上较为明显，在经过了水分差分场线细化下这一低阻核心区域和倾向明显呈现等和联合剖面法曲线正交点位置是相互吻合的。最终为实际钻探提供了理论依据，通过这一技术的实际应用就取得了良好效果。

(2)将高密度电法勘探技术在水库大坝的选址过程中加以实际应用也有着良好的作用，如对某一水库坝区实施这一技术方法。这一坝区的地理位置处在华北地台东北缘，在经过了长久的强烈构造运动作用下在这一地区已经逐渐形成了复杂褶皱体系以及断裂构造的格局。将高密度电法在这一选址中的应用只要将全部电极布置在有着相应间隔测点上就能实施观测，然后结合地质任务和野外地质的条件对观测系统参数进行确定，所使用的测量方法主要是温纳方法。测线布设是工程场地勘探勘查中比较重要的环节，并且测线布设和勘查的效果是有着紧密联系的，要能在实际的布设过程中遵循相应的原则，布设时候要能沿着拟建坝轴线以及坝址附近垂直河谷进行布设两到三条近平行勘探线，并要能布设适量追踪短剖面然后查明可疑不良的地质现象，对勘探的一些基本的要求要能得到满足[4]。

对于库区内完成几条NNE高密度电剖面测量主要是沿着或者是平行NNE向着几条重要的布设线方向加以布置，然后要能够对断层位置以及浅层电阻率特征进行有效查明。NNE向着高密度测量结果验证了同方向测量结果解释的可信度，并确定了水库坝区的岩层电阻率分布以及高低阻过度界面位置和形态的特征。通过实时高密度电法勘探技术能够对实际的水库坝区的内部隐伏着断裂发育，总体还是比较完整的。