联合剖面法和对称四极法在矿山水文地质勘查中的应用

杨 磊

（河北省地矿局第四地质大队，河北 承德 067000）

随着近些年地表水的过度使用以及人民群众用水质量的提高，寻找地下未被开采且富含对人体有益微量元素的水资源已成为对社会提供优质水源的一种必要途径[1,2]。

地下水源一般赋存在构造和断层破碎带部位，而寻找隐伏优质水含水部位具有一定的难度，利用联合剖面和对称四极法能够很好的圈定含水构造，为后期成井提供可靠的地球物理依据[3]。

1 测区概况

勘查区位于平泉县北部的柳溪满族乡辽河源头一带，距平泉县城约30km。本区位于燕山山地，地貌类型为剥蚀构造低山区[4]。

区内总的地势北高南低、西高东低，海拔650m～1730m之间。区内主要为岩浆岩分布区，少量火山岩分布，因风化剥蚀作用，山体陡峭，各支沟沟谷多呈“V”字型，主河谷及各支沟交汇处呈“U”字型。工作区植被较为茂密，很少有基岩山体裸露，基本没有人类活动对山体的破坏情况。

1.1 勘查区地层及岩浆岩

勘查区（调查区）出露的地层有太古界迁西群上亚群、中生界白垩系西瓜园组、新生界第四系地层；另外，区内分布着大面积的斑状混合花岗岩、均质混合岩、花岗岩等。

1.2 勘查区地质构造

本区位于四级构造Ⅳ220大庙穹断束，岩浆活动较强烈。勘查区（调查区）内构造发育较少，只有在柳溪满族乡以南发育有两个相交的正断层：

F1断层，该断层走向北东，倾向北西，倾角70°，断层全长约5公里，性质为正断层。

F2断层，近乎垂直F1断层，被F1断层切割错段，可见比F1断层发育时间更早。该断层走向北西，倾向南西，在调查区以南发育长度约4km，为一正断层。

2 工作方法及测线布设

2.1 方法选择

本次电法剖面测量选用的方法为联合剖面测量,激电测深装置采用的是对称四极装置。

2.2 极距选择

本区选择A0=100m,MN=20m和A0=150m,MN=40m两组极距进行测量。无穷远电极距要求大于5倍AO，具体位置根据实际情况布设。激电测深AB/2选择最大750m。

2.3 测线布

本次在勘查区根据地质特征及地理条件垂直F1构造布置4条视电阻率联合剖面测线，总长约4.2km，点距为20m，线距不等；在0线联合剖面重点异常部位布置激电测深测量剖面线1条，点距40m，测点15个。

3 电法异常及解释

图1 M1异常推断示意图

从联合剖面测量结果可以看出四条测线均在148测点位置附近出现正交点，据此在测区圈出一条低阻带异常M1，M1走向北东，长约380m，宽约20m，视电阻率最大值720Ω·m，最小值410Ω·m，以AO=150m极距对此异常所在位置加大极距测量结果显示正交点位置未见明显位移，初步推断M1异常产状近直立，推断见图1。结合地质资料，M1异常南西侧有F1断层穿过，推断此异常是由隐伏的F1断层所引起的低阻异常。

图2 0线电阻率测深断面反演推断示意图

从激电测深结果可以看出：0线激电测深视视电阻率最大值为3518Ω·m，最小值为93.7Ω·m，视视电阻率测深断面图显示在150点和154点之间为一低阻异常带，此低阻带与联合剖面曲线正交点位置及M1异常所对应，推断此测深视视电阻率低阻异常是由F1断层所引起；在130点到138点之间存在一较小的低阻异常带，此异常与联合剖面正交点所对应，推断低阻异常可能是由于含水基岩裂隙引起的低阻异常。

4 结语

（1）结合勘查区的水文地质特征，结合电法工作可以有效的圈定含水构造和附水层位置。为后期成井提供了可靠的地球物理依据，成井涌水量40t/h。

（2）联合剖面法对于寻找含水构造的位置和倾向具有良好的反应，对称四极法能够很好的圈定含水层的埋深和产状。两种电法方法相结合寻找隐伏的含水构造具有良好的效果。