关于水文地质物探的研究

杨 华

(山西省煤炭工业厅煤炭资源地质局，山西 太原 030045)

1 水文地质物探的基本内容

1)水文地质物探的基本定义。通常情况下，水文地质物探就是人们根据地下岩层物理性质的不同，通过专门的设备进行测量分析，最终得出相应结论的过程。物探方法是当今水文地质勘察的一种重要方式和手段。一方面物探方法造价和成本低，能够在一定程度上节省勘察成本;另一方面，物探方法速度快，能够在相对较短的时间内得到一个较为合理科学的结果。物探方法的实际应用广泛，用途多样，能够满足人们的相关需求。

2)水文地质物探方法的基本原理。水文地质物探最重要的就是对物探方法的选择，一般情况下合理的物探方法会取得理想的效果。但是大多数的物探方法在本质上并没有太大的区别，主要就是对某些地点的地质以及水文地质条件进行勘察探明，通过对这些条件的对比分析发现这些因素存在的问题和不同。这些差异及不同包含导电性、磁性、热容量及弹性波传播速度等因素。再利用各类专业的探测仪器，对岩石或者水体进行物理变化的测定，最终得到岩性、构造以及岩层含水性能的变化情况。从含水量方面来看，由于水是一种良性导体，岩石的含水量和水本身的矿化度都会对岩石的视电阻率值造成影响。从磁性方面来说，由于不同类别的岩石在性质上具有很大的区别，这使得不同类别的岩石，能够很容易被分辨出来。通常情况下，岩浆岩中的金属元素比较充裕，因此，具有一定的磁性。而许多沉积岩的磁性则相对不强，所以在磁法剖面跨过这两类岩石时，就会出现明显的区别。而从放射性强度以及热辐射强度来说，大多数不同类别的岩石之间，以及岩石中富水和贫水低端之间，也都会存在区别。其中，断裂富水带在辐射温度上明显要低于断裂两侧贫水地区。

2 水文地质勘察中的主要物探方法及其重要作用

1)地面物探方法。地面物探方法和地球物理测井两大类是当前应用比较广泛的水文地质大物探方法。其中地面物探方法是一种已经过实践检验，对探测地下岩性以及划分地层并确定构造具有良好效果的手段。绝大多数的地面物探方法都可以被应用于寻找地下水以及判定特定地点的水文地质特征。但是地面物探方法并不能够直接地显示出地下水的相关物性，需要间接地对岩石缝隙以及空洞的物性进行检测，才能得出相应的结果。并且一般情况下，岩石的物性显示相对于水的物性更易于显示。所以，多数的地面物探方法并不能作为直接的找水方法。如果进行细分，地面物探方法可以分为多种，其中应用程度最高的就是对于岩石的物性探测效果较为明显，并且受外部因素影响相对较小的方法。这类方法由于其自身的稳定性和明显性更容易被采用。电阻率法就是这类方法的重要代表，磁法以及声波探测法也会得到较为广泛的应用。

2)地球物理测井。水文地质物探中的地球物理测井主要是通过在钻孔中使用测量电以及相应的放射性仪器，对地下岩石和水质进行探明辨别的方法和手段。大多数的测井方法都能够同钻探取芯以及水文地质观测资料之间形成良好的协调使用方式，并用于相应的测量和勘察。其中，水文地质钻探中常用的测井方法分为电法测井、放射性测井、声波测井、流速测井以及热测井等5类。在很多情况下，各类测井方式的配合使用都能够取得理想的效果。这些测井方法不仅能够测出含水层的水文地质参数以及相应的岩石物性，还能够解决一些水井工程的特殊问题。

3 水文地质人员在物探工作中的任务

1)掌握物探方法的使用条件。物探方法对于地质勘查和研究来说具有现实意义，对于其使用和掌握来说也需要一定的条件。物探方法取得成效的好坏在一定程度上受自然以及人为因素的影响。只有使物探方法在满足了相应的条件和需求后，才能够使其发挥出应有的成效并取得理想的效果。首先，探测的对象应与附近具有较为明显的物性区别;其次，在区别这种物性的不同时，还要观测异常幅度，使这种差异可以被相应的设备检测出来。当探测对象出现异常情况时，能够同外部因素干扰所引起的异常进行区分;最后，还要使探测对象具备一定的规模，最大程度上避免受到其他外部因素的干扰。

2)提出水文地质物探工作的探测任务。与此同时，水文地质人员还要根据实际情况提出水文地质物探工作的探测任务。水文地质物探工作的探测任务是进行物探工作的一个主要立足点。在此过程中，水文地质人员还要综合考虑具体的地质特点以及水文地质特点。其中水文地质调查任务主要包括:利用地面物探方法探寻含水层和富水带，并确定这类地质的具体分布情况。之后利用地球物理测井探明含水层的厚度以及相应位置信息。通过对任务的分析和提出，使水文地质物探具有方向性，针对具体的情况予以窥探。

3)做好物探方法的确定工作。在进行物探时要根据相应的任务，水文地质人员与物探人员。物探方法的确定工作完成后，要对该方法进行实际的验证，保证物探方法能够发挥出实际效果后再确定最终的选择结果。与此同时，要科学合理地布置物探测线以及测点等要素。既要确定好测线的位置、方位、测点间距同测线之间的距离，也要正确地选择供电极距、测量极距以及电测剖面的距离。

4)对测量的结果予以说明。最后，对测量的结果予以说明和解释。大多数情况下，这类工作都应当配合物探人员来进行。在进行测量结果的解释和说明前，要做好前期的准备工作。相关人员必须对实际的地质条件以及各种影响因素进行分析和探明后才能进行，否则将会对解释的效果造成影响。

4 结束语

在进行水文地质物探的过程中，一定要明确地质的基础性前提，并正确地掌握物探方法，通过二者的有机结合和利用达到相应的目的。地质与物探方法的结合利用程度，在很大程度上影响着勘探的最终结果。在进行相关的物探工作时，一定要科学地安排工作流程与步骤，做到事先资料的采集和准备。通过对相关资料的整理和分析，再根据实际情况进行物探方法的选择。在此过程中一定要注重信息的准确性，并随时关注各类因素的变化，保证水文地质物探能够产生最好的效果。随着科学技术的不断进步以及社会经济的快速发展，物探方法在未来一定会得到更加广泛的应用、完善和发展。

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