电剖面法及激电测深法在地下水勘探中的应用

■陈远鑫

（广东省化工地质勘查院广东广州510000）

电剖面法及激电测深法在地下水勘探中的应用

■陈远鑫

（广东省化工地质勘查院广东广州510000）

电剖面法采用固定极距的电极排列，沿测线逐点供电和测量，以了解地下一定勘探深度内沿水平方向上的电性变化；而激电测深法用逐步改变供电电极大小的办法来控制勘探深度，由浅入深，了解一个测点地下介质的垂向变化。近年来，激发极化法在地下水勘探中效果不错。先用电剖面法进行扫面，圈出电阻率异常点；再在异常点上做激电测深，这样可以方便快速的寻找含水异常、找到水源。

激发极化法 电剖面法 激电测深法 极化率 视电阻率 激电异常

不少工矿企业由于地处城市远郊，用水量较大，其生产、生活用水问题只能靠凿井取水解决。为了减小盲目性和降低风险，通常利用地球物理勘探手段，在场地内进行勘探，通过查找含水地层、构造带等，来圈定富水地段、提供凿井设计孔位[1]。地下水源勘探常用的地球物理方法以电法为主，为了获得极化率这个参数，本文先使用电剖面法进行扫面，得到电阻率异常，然后在异常点上做激电测深，得到电阻率和极化率参数，再综合分析。

1　工作方法

1.1电剖面法

电剖面法的类型主要有联合三极装置剖面法（简称联合剖面法）、对称四极剖面法（简称对称剖面法）、中间梯度法。本次电剖面法使用对称四极装置，在这种测量装置中，测点O是电极对称中心，MO=ON和AO=OB，由A、B（∞）供电，测量MN电极电位差，然后使用视电阻率计算公式算出视电阻率。再每次同时移动A、B、M、N位置实现下一测点的测量工作，以至将测线上的测点都测量完成，形成视电阻率剖面。

1.2激电测深法

本次激电测深法工作采用对称四极装置。在实际工作中，一般采用对称四极测深装置，在施工条件限制时，也可采用三极测深装置，其他装置很少使用 [2]。本次对称四极装置极距AB/2不小于150m，供电电压为450伏。

激发极化直流电阻率测深法充分利用不同岩性之间的电性和激发极化差异，进而来达到勘探目的。其电场的分布与地下岩土介质的电阻率ρ和激化率ηs的分布密切相关。

测量时，0点不动，AB逐点向两边移动，得到一条滚动线；接着移动O点，这样通过对地表不同部位人工电场的扫描测量，得到视电阻率断面图像，由此来了解地下介质视电阻率ρs和激化率ηs的分布，根据岩土介质视电阻率和极化率的分布推断解释地下地质结构。

本次激发极化电法勘探采用直流电法，激发极化法是利用地质体的二次场强大小与衰减速度探测地下含水构造的一种物探方法,此方法曲线解释直观有效,含水层位反映明显,受地形干扰和覆盖层不均的影响较小。通过工作实践证实,激发极化法在研究分析地层中地下水分布有着显著的效果。

2　应用实例

工区位于河源市隆街镇境内，从现场场地观察来看，砂岩、炭质页岩互为夹层，尤其是炭质页岩在物探的电法工作中表现为低阻高极化，容易让技术人员判断为含水异常，对本次物探结果的研究判断影响较大。

图1为某测线四极剖面成果图，从图可以得出4、7、10、12、18、22、29号位低阻异常点，由此我们在4、7、10、12、18、22、29号异常点进行激电测深工作。

图2为测点4号点激发极化测深成果图，从图可看到，深部电阻率呈“小锯齿”状，而对应的极化率下降，且极化率值小于4%，推测为基岩破碎裂隙段。经钻探验证，钻至50m左右，遇到基岩破碎带，水量丰富，符合用水要求。

图2　4号点激发极化测深成果图

3　结论

（1）用电剖面法进行扫面，可以快速得到电阻率异常点。本文电剖面法使用的是对称四极剖面法，实际上，在剖面法的各种常用装置中，联合剖面装置是其中探测能力比较强的方法，应用也最多[3]。在以后的工作中，可以尝试使用联合剖面装置，以对比这两种装置的优缺点。

（2）电测深法在一个测点上需要观测十多个、甚至二三十个视电阻率数据，因此，其工作效率很低。因此本文先使用点剖面法快速圈出异常，再在异常点上做电测深，可以大大提高效率，节省人力物力。事实表明，综合使用电剖面法及激电测深法这种联合组合方法，是行之有效的，在以后在实际工作中我们也是应该注意采用的。

（3）离子导体水的视极化率小于4%；当视极化率大于5%时，则产生的极化场的地质体可能是电子导体，因此，根据水无明显的极化率异常的特点，可以识别电子导体—炭质岩层对水异常的干扰。

（4）对称四极装置视电阻率测深视电阻率曲线的“小台阶”状或“小锯齿”状，一般都是小低阻裂隙带的反映。

[1]杨桂林等：直流电测深数据处理方法在地下水勘探中的应用效果.资源环境与工程，2008.

[2]傅良魁主编.激发极化法 [M].北京：地质出版社，1982.

[3]程志平主编.电法勘探教程 [M].北京：冶金地质出版社，2007.

F407.1[文献码]B

1000～405X（2016）～4～282～1