广东省粤北地区综合利用物探方法寻找水源

沈建鸿

摘要：物探可根据岩石和矿石电学性质（如导电性、电化学活动性、电磁感应特性和介电性，即所谓“电性差异”）判断是否富水构造和研究地质构造，从而推断水源大概位置。通过仪器观测人工的、天然的电场或交变电磁场，分析、解释这些场的特点和规律达到找断层、构造目的。

关键词：音频大地电磁测量[1]；高密度电阻率法测量[2]；找水；构造

1.前言

广东省河源市龙川县某村，位于龙川县中部，山地广阔，丘陵众多，属粤北丘陵山区，区内气候稳定，雨量充足，属亚热季风气候。周围出露震旦系变质砂岩，北边有龙川断层。村内取水不足，急需一口新井为村庄提供水源，在此基础上，我队承接了此任务，在水文地质填图调查的基础上，通过在勘查区开展EH4音频大地电磁测量[3]和高密度电法测量工作，探索、了解、验证勘查区内地质构造分布规律、分布情况，寻找地下尤其深部与富水相关的断裂构造，推断该区地下深部富水层位置及其补给通道与源头，为取水钻孔的设计与实施提供理论依据，完成地热调查的目的。

2.方法選择

开展水文地质填图调查之后，发现地下找水潜力较大。因勘察区位于居民村子附近，周围电线杆、人为活动等干扰因素较多，为进一步探索勘查区内断裂构造深部展布情况及各地层接触和不整合接触关系，推测勘查区是否有富水构造、断裂存在，拟开展EH4音频大地电磁测量和高密度电法测量工作。

EH4为美国EMI电磁仪器公司与GEOMETRICS公司联合开发的STRATAGEM（TM）电导率成像系统，该仪器巧妙地采用了天然场和人工场相结合的方式。

高密度电法勘探采用重庆地质仪器厂研制生产的WDJD-3型电高密度电法仪。

3.技术要求

3.1 EH4音频大地电磁测量

EH4音频大地电磁测量参照《大地电磁测深法技术规程》（DZ/ T0173-1997）、《物化探工程测量规范》（DZ/T0153-95）执行。

（1）测线布设采用不规则测网，测线用地质罗盘确定方位，点距为10m，测量点采用经检验校准后的手持便携GPS定位仪测量，点位误差不超过图上1.25mm。

（2）测线与测量点按商议的设计工作内容进行布置，根据实际情况个别测量点在一定范围内调整，在相应比例尺图上不超过0.5cm。

（3）测量时远离电磁干扰源，在高压电力线、电站200m以外，方可开展测量，遇可疑干扰，做好相应记录。

（4）每一个物理测量点采用相同电极距，x方向前后距中心放大器各10m，y方向左右距中心放大器各10m，每根电极需4/5扎实入地，接触良好。

（5）考虑仪器测量频率段重叠因素，每个物理测量点分别观测低频率段与高频率段，每一频段叠加7次数，个别检查测量点叠加10次数。

（6）每个物理测量点除仪器电子自动记录数据外，同时在纸质记录本上详细抄记x、y与高程GPS坐标读数，并描述地物、地貌等条件要素。

3.2高密度电法测量

野外工作参数：电极数60或90个，极间距5m，采用温纳—施伦贝尔装置。

野外数据采集注意以下事项：

（1）利用GPS及罗盘布设电极；

（2）保证各电极和电缆连接良好，每天清洗电极和电缆连接点，在安插电极时，将电极和电缆连接点擦拭干净，同时检查接点处有无泥土和异物，保证电极、电缆连接良好，减小接地电阻，提高供电效能，数据采集前，检测每个电极的接地电阻，保证接地电阻≤50KΩ·m；

（3）野外测试时，详细填写野外班报，以供质量监控和数据处理。

（4）采集过程全程监控，发现异常情况及时处理，保证采集数据的真实可靠。

同时做好地形修改工作，减少地形影响对成果精度的影响。

为做好资料解释工作，提高解释精度，室内解释人员在进场后，参加了对野外踏勘工作，并在解释过程中听取野外物探施测人员对野外情况的介绍，对有疑问的地方，再次前往实地进行观察，使解释结果更真实、可靠。

4.完成情况

本次工作完成EH4音频大地电磁测量测线1条，长度为180m（点距10m），共19个地球物理测量点，测线方位为43°；高密度电法测量剖面2条，剖面长分别为300m和450m，共计750m，方位不一。完成详细情况见表1。

5.成果与评价

本次物探测量工作取得较好成果，根据2条高密度电法测线和EH4测线视电阻率的幅值、形态、连续性和空间分布规律，推断出两条地质构造，圈定1处富水地区，提高了在勘查区内的地质认识。

（1）如图1，从Y01号线高密度电法断面成果图可见，Y01号高密度电法测线视电阻率总体在80Ω·m～5500Ω·m范围内，视电阻率总体呈现为西北端高，中间低，西南端较高。于剖面46～65号电极下方0m～80m位置有宽约95m，倾角为约69°的带状低阻异常区，异常区连续性好，规模较大，根据其幅值、形态、连续性和空间分布规律，结合地表构造出露情况，推断可能是构造破碎带含水导致。

（2）如图2，从Y02号线高密度电法断面成果图可见，YG02号高密度电法测线视电阻率总体不高，主要集中在100Ω·m～1800Ω·m范围内。剖面中部，即30～44号电极下方，0m～55m有条带状高阻异常区，规模不大，连续性较好，倾向北东，倾角约为34°。根据幅值、形态、连续性和空间分布规律，结合地质资料，正北边硅化带出露情况及现场地表勘查情况，推断高阻异常区可能为北边硅化带延伸部分。51～60号电极下方出现低阻异常，根据现场勘查情况，可能为地表水塘引起低阻反应。

（3）如图3，从E01号线音频大地电磁测量断面成果图可见，EY01号剖面视电阻率总体在100Ω·m～5000Ω·m范围内，视电阻率总体呈现为浅部低阻，深部高阻。E1异常带为高阻异常，分布于E01号测线4号～11号测量点下方110m～ 500m深度范围内，视电阻率值主要为2400Ω·m～5000Ω·m， E1異常带周边，高阻到低阻突变明显，连续性好，范围较大，呈条带状分布，倾向北东，倾角约77°，根据其幅值、形态、连续性和空间分布规律，结合地质资料，推断E1高阻区可能为构造硅化带或者为北东方向的花岗岩岩体侵入。

6.结论与建议

6.1结论

经分析评价所圈定低阻异常带（区）成果，根据圈定异常的幅值、分布、形态、规模、埋深与连续性等主要特征，结合勘查区及其周边区域地质、水文资料进行综合分析，依据扶贫找水的目的，推断如下结论：

（1）如附图1所示，Y01号线高密度电法测量推断构造H1为带状低阻异常区，宽约95m，倾向西北，倾角为约69°，与实地勘查地表出露位置吻合，结合地质资料和地表泉点分布位置，推断H1构造为富水构造。

（2）Y02和E01号测线所推断构造均为高阻异常，不具备富水条件。

6.2建议

（1）建议对推断构造H1进行查证，确定构造倾向，倾角的推断是否正确。

（2）如图1所示，建议于Y01号测线63号点位置，即测线310m位置布置钻孔，孔深100m。

7.结语

在实际测量中，高密度电法易受静态效应和体积效应影响，广东省河源市龙川县属于亚热带季风气候，常年雨量充沛，土壤湿度大，导电率较好；该点在村子附近，人类活动频繁，在测量期间有大量人类活动影响；这种复杂的情况可考虑多种物探方法共同进行，此次EH4音频大地电磁测量和高密度电阻率测量体现物探的精准性，排除了单一物探时的异常无法解释的问题，针对不同问题，灵活利用多种物探方法，对以后的地灾、找水、勘探都会有很大帮助。

参考文献：

[1]杨巨保. EH-4型电导率成像系统简介[J].石油物探装备. 1996（1）

[2]房浩，李晨，雷晓东，杜显祥，孙杰夫.韩宇达东南沿海典型浅覆盖区高密度电阻率法残坡积层测深研究[M].北京：地质出版社2005. 2020[8] 86-93

[3]胥珍，杨豪. EH4电磁法在工程勘察中的应用[J].价值工程. 2013（3）136-137.