偏離度和半衰時在格球山農場上的找水效果

摘 要：在經過水文地質勘查和打井驗證，認為貧水的地區，投入使用WDZS-2多功能電法找水儀進行找水，利用觀測主參數偏離度r和半衰時th及視極化率ηs、視電阻率ρs及綜合參數的特征來優選最佳井位，找到可開采利用的地下水。

關鍵詞：WDZS-2；半衰時r；偏離度th

格球山位于五大連池火山群的西北部，山腳下有一個以格球山山名命名的國營農場——格球山農場。該農場場部職工生活用水，從場部東北12km處的格球山農場十五隊引水，格球山農場一隊因職工生活用水困難搬家，格球山農場十隊在生活區內打四眼井，因單井涌水量小于3t/h，吃不上自來水，職工在擔水吃。

1 地質情況

1.1 地層

區內出露地層主要為中生界白堊系和新生界第四系。

下白堊統嫩江組（k1n）：分部在工作區的中部和西部，主要巖性為褐色厚層泥巖、含粉砂質泥巖、砂質泥巖、泥質頁巖、厚層泥巖夾薄層砂巖、砂巖夾薄層泥巖、砂巖和砂礫巖等。

上更新統玄武巖組（bQ13b）：分部在格球山的西部和工作區的南部、西南部，主要巖性為紫色氣孔狀玄武巖和石榴石玄武巖等。

全新統老黑山玄武巖組（bQ24l）：分部在格球山東部和工作區的東部、東南部，主要巖性為堿性玄武巖和火山彈集塊巖等。

1.2 構造

區內以斷裂構造為主，主要為NE、NW向兩組，五大連池火山群的14火山，有規律地展布在方園近1000km2的地區內，與斷裂構造關系十分密切。工作區位于NW向斷裂的北西段。

1.3 巖漿巖

區內巖漿活動頻繁，主要以華力西晚期巖漿巖為主，巖性主要為黑云母花崗巖，埋藏在下白堊統嫩江組（k1n）地層下。

2 地球物理特證

區內各種巖石有明顯的電性差異，厚層泥巖電阻率最低，花崗巖電阻率最高，厚層泥巖電阻率一般為15～25Ωm，花崗巖電阻率一般為300～600Ωm。亞粘土、沖積層一般為20～50Ωm，細砂、中砂一般為45～60Ωm，粗砂一般為55～80Ωm、砂礫石一般為70～120Ωm。玄武巖一般為200～400Ωm。各種巖石有明顯的偏離度r、半衰時Th異常反應，在區內投入激電偏離度r和半衰時Th方法找水，具備良好的地球物理前提。

3 工作方法

3.1 使用儀器

物探測量儀器為重慶奔騰數控研究所生產的WDZS-2多功能電法找水儀，直讀偏離度r，半衰時th，衰減度D，視極化率ηs，視電阻率ρs，激發比J，二次時差、質量判別系數、自然電位及綜合參數等，并能直接顯示剖面圖。為目前國產物探找水儀器中測量參數最多，技術最先進的物探找水儀器。

3.2 工作方法

3.2.1 電阻率聯合剖面法：

選用OA=300m，MN=40m，點距20m，OC=1600m

3.2.2 激電偏離度r和半衰時th垂向測深：

選用AB/2為2.5～320m，MN/2為0.5～60m，供電電壓為87～500V，供電電流為120～ 300mA，VP大于100mV，保證和提高激電偏離度r、半衰時th讀數的穩定。

4 異常的推斷解釋

4.1 格球山農場十隊的找水效果

格球山農場十隊位于格球山農場場部東南8km處，隊部內已打四眼井，因單井用水量少不能滿足使用自來水的要求，這次找水目標放在生活區外。

區內出露的地層為下白堊統嫩江組（k1n）：主要巖性為褐色厚層泥巖、砂質泥巖、厚層泥巖夾薄層砂巖、砂巖夾薄層泥巖和粗砂巖。基巖為華力西晚期花崗巖。

在生活區東、西分別布置長剖面，進行電阻率聯合剖面法測量，在生活區西1200m處（36/3點）發現視電阻率“正交點”，根據異常特征分析，推斷該視電阻率“正交點”由小構造破碎帶引起，推斷該構造破碎帶走向近南北，向東傾斜。

在“正交點”上（36/3點）布置激電偏離度r測深，激電偏離度r測深曲線，可以看出，偏離度r測深曲線為Q型，th測深曲線為A型。偏離度r測深曲線的首支，當AB/2為2.5m～60m時，偏離度r曲線在12.6%～8.7%之間變化，半衰時th值在520ms～590ms之間變化，推斷為第四系亞粘土層、厚層泥巖夾粉砂巖引起，該層含水量較少。

偏離度r測深曲線的中部，當AB/2為80m～180m時，偏離度r曲線7.9%～5.2%之間變化，呈下降趨勢。半衰時th值在620ms～840ms之間變化，呈上升趨勢。推斷為厚層泥巖夾薄層砂巖、厚層砂巖夾薄層泥巖引起，該層含水量中等。

偏離度r測深曲線的尾支，當AB/2為200m～300m時，偏離度r曲線在4.8%～3.6%之間變化，半衰時th值在870ms～1020ms之間變化，推斷為薄層泥巖夾粗砂巖、花崗巖裂隙含水引起，據此推測地下150m～200m之間有含水層存在。

25天后，水井施工竣工，實際進尺為198m，涌水量為16t/h，達到和超過6t/h的設計要求，解決了十五隊職工的生活用水和生產用水。同時也拉開了格球山農場找水打井的序幕。

4.2 格球山農場水庫的找水效果

格球山農場水庫位于格球山農場場部南約1km處，因干旱70%的庫容區見了底。水庫南部的蔬菜基地和水庫急待用水。

工作區出露的地層主要為下白堊統嫩江組（k1n）：主要巖性為褐色厚層泥巖、厚層泥巖夾薄層砂巖、中砂巖夾薄層泥巖和薄層泥巖夾粗砂巖。

在水庫南岸邊布置長剖面，進行電阻率聯合剖面法測量，在（21/1點）處發現視電阻率“正交點”，根據異常特征分析，推斷該視電阻率“正交點”由構造破碎帶引起，推斷該構造破碎帶走向近南東，向北東傾斜。

在（21/1點）上布置激電偏離度r測深，激電偏離度r測深曲線可以看出，偏離度r測深曲線為Q型，th測深曲線為A型。偏離度r測深曲線的首支和中部，偏離度r曲線下降較慢，th、ηs、D、ρs、J曲線上升幅度小，推斷為第四系亞粘土層、厚層泥巖夾粉砂巖引起。

偏離度r測深曲線的尾支，當AB/2為180m～320m時，偏離度r曲線在4.6%～3.3%之間變化，半衰時th值在900ms～1060ms之間變化，ηs曲線在2.0%～2.6%之間變化，D曲線在0.51%～1.1%之間變化，ρs曲線在52ΩΜ～86ΩΜ之間變化，J曲線0.9%～1.7%之間變化，Th、ηs、D、ρs、J曲線同步上升。推斷為薄層泥巖夾中砂巖、粗砂巖和粗砂巖裂隙含水引起。水井竣工后，實際進尺為210m，涌水量為21t/h，解決了蔬菜基地用水和水庫用水。

4.3 養牛場、苗圃、蔬菜基地的找水效果

接著先后又在格球山農場的二級單位進行偏離度r和半衰時th找水、打井：格球山農場第一養牛場水井深度186m，涌水量為12t/h。格球山農場第二養牛場水井深度216m，涌水量為25t/h，格球山農場一隊舊址苗圃地上，水井深度196m，涌水量為8t/h。今年施工的格球山農場蔬菜基地，水井深度210m，涌水量為23t/h。

5 幾點認識

5.1 傳統的物探找水僅觀測視電阻率，參數單一，在視電阻率較低的白堊統厚層泥巖覆蓋地區，難以分辨含水層位。

5.2 激電偏離度r和半衰時th找水，觀測參數多，根據r、th、ηs、D、ρs、J曲線特征可推斷含水層位的存在。

5.3 該區經過激電偏離度r和半衰時th找水和打井驗證，井深100米以上含水量較少，井深100m～220m之間含水量豐富。

參考文獻

[1]黑龍江省有色金屬地質勘查七0六隊，格球山農場物探找水報告，2008～2012.