大地电磁测深法在地下水勘查中的应用

2019-11-28刘毅

商品与质量 2019年44期

刘毅

中国电建集团贵阳勘测设计研究院有限公司贵州贵阳 550081

大地电测探深法具备着许多特点，比如设备简练、办法简单便捷、能勘测的深度比较大等，是一种勘测深埋隧洞的重要方法。该方法可以将隧洞的沿线进行勘探能够获取到单点测深的曲线，以及获取到二维或者是三维的电阻率等视图，对此工作人员可以通过曲线获取到隧洞的地址条件。因为地质机构或者地下水等因素会对岩体的电磁性造成一定的影响，这也说明了勘探到的信息拥有多解性的特点。

1 大地电磁测深法科学理论

电磁勘探技术是利用天然场源或者是人工的场源在地上测量出的许多电、磁场的不坚决特点来获取电阻抗，户外测量获取的信息通过傅里叶变换进行转变过后用能谱的方式进行存储[1]。利用能谱值计算出的外表阻会呈现出凌乱频率函数，对于这个函数，其高频的数据会被浅部或者是被测点周围的地质体而影响，而低频的数据则是被深部或者是较远的地质体所影响。通过一次测量可以测量出测量点下方垂直地层的电阻率的估算值，并且也将测量点的地点凌乱性给标记清楚了。

2 户外数据搜集应用

MT是可以对天然源频率域进行物探的一种方法，该方法利用观测电、磁两场的改动特性来对地下电性结构进行勘探[2]。当电磁波在传达到地下的时候，地表观测到的电磁场数值就会将地下介质的有关电性信息给包括进去，由于会遭受到趋肤效应的影响，高频率的电磁波衰减的速度会特别快，而低频率的衰减的速度会比较慢，而专家就能通过这么一个过程对地表不同频率下电磁场的影响探讨，得出不同深度范围所具有的不同电阻率特征。在野外工作时将一条MT剖面给安顿完成后，通过“十”字型，四重量丈量的野外步极方法，也就是Ex与Hy，Ey与Hx。在步站的过程中时，利用测绳来对电极距进行准确判定，用森林罗盘将方位角的度数给控制好，同时一块运用水平尺来确认磁探头的放置是否水平，在进行野外的施工时必须严格根据相关标准来实施。通过使用MTU-5大地电磁搜集系统中其带有的GPS定位系统可以做到分频率分时间的搜集，这也是当前国际上最为先进的系统。在探测时由于存在的沟壑比较多，为了能够给搜集的质量提供保障，所以需要尽可能的选取平坦方位的布设测点。

3 综合成果解译分析

3.1 推断相关解释依据

岩石地层电阻率和其自身的性质以及赋存的物质存在着一定的联系，对于松懈砂岩、砾岩的孔隙度较大、含水性也比较强，在阻值上不高于细密砂岩；对于粘土类泥岩常常呈现为低阻；白云岩以及灰岩的阻值就比较中等或者偏高，但是如果是处在破碎带或者包含水的方位上，阻值就会明显比围岩好低得多；火成岩以及变质岩的阻值表现为高阻值。

在反演电阻率的断面上，一些厚层或者岩性略微单一的岩层都表现出安稳的电性层；而对于薄层、改动比较大且不均匀的岩层，则表现为透镜体状的电性结构层。如果当电阻率等值线出现了比较明显的小范围梯度变动或者是某个地方的电阻率的两头有差异，则可以解释其为岩性界面。

3.2 电性解释

3.2.1 单点曲线剖析及反演

在进行大地电磁测深的过程中，进行实际测出曲线类型的分析与比较的环节，是资料解说中不可或缺的一部分。通过对测出的曲线剖析，就可以大致的了解到测点下方介质电阻率的特征，其会伴随深度的全体改动。曲线类型的不同也同样能够突出地下不同电性所具有的散布特征。TE、TM两种方法的首支重合，可以标明浅部电性介质的结构特征，其为一维结构，并且地质结构较为简略，电性体的结构相对稳定。对于低频的部分，TE、TM的方法可以对曲线别离较为照顾，指示深部介质表现为二维结构[3]。

3.2.2 二维反演

对于纵向来说，电阻率等值线存在明显的分层，从浅部一直到深部，电阻率值会呈现明显的高低改动特征，层状散布主要体现出低到高再到低的结构。如果剖面的视电阻率的最小值大约为1欧·米，而最大值要大于900欧·米，这时一整个剖面的结构呈现的是低-高-低的三层结构[4]。

4 地下水资源剖析

对于各区域的地势条件来说，如果测量区域是在黄河的岸边、地势比较低缓，大气降水或者水源供给比较充足；上部三叠系的底层有数百米的厚度；对于地质的资料来说，三叠系地层的岩性主要还是为砂岩，泥岩等，其前者拥有着一定程度的透水性，而后者则是阻水性，而对于推断出的三叠系地层，会推断出现比较有规模并且与水平相近的低阻带两层，上层的深度大约在200-300米之间，底层深度大约在800-900米之间，低阻上顶所包含的水分会比较丰富，所以能够拿来当做取用地下水的首选层位。从垂向，在穿过三叠、石炭以及二叠之后会进入到奥陶系地层中，该岩性主要是灰岩，并且极有可能有裂隙水与溶洞水的存在，同时水质比较好，但是该顶板需要埋深在两千米左右，所需要用的本钱太高[5]。