綜合物探方法在尋找地下水資源上的應(yīng)用

（安徽省地礦局313地質(zhì)隊(duì) 安徽六安237010）

（安徽省地礦局313地質(zhì)隊(duì) 安徽六安237010）

本文主要介紹目前主流的物探方法在尋找地下水資源上的應(yīng)用原理，并結(jié)合某找水實(shí)例說明多種物探方法在尋找地下熱水資源方面的實(shí)際效果和可行性，為未來在不同地區(qū)運(yùn)用綜合物探方法尋找地下水資源提供借鑒和方向。

綜合物探地下水資源應(yīng)用

1 物探方法在尋找地下水資源的方法分類

1.1 磁法

磁法工作原理是通過測(cè)量不同磁化強(qiáng)度的各種巖、礦石在地磁場(chǎng)中所引起的磁場(chǎng)變化(即磁異常),并研究這些磁異常的空間分布特征、規(guī)律,及與地質(zhì)體間的關(guān)系,從而作出地質(zhì)解釋沉積巖的磁性取決于它是否含有鐵磁性礦物,若含有隨母巖侵蝕而來的磁性顆粒,它將顯示磁性,含的鐵磁性礦物愈多其磁性也愈強(qiáng)。有的沉積巖幾乎不含任何鐵磁性礦物。在沉積巖地區(qū),磁異常一般是侵入巖體存在的反映,而侵入巖的存在又是地?zé)嵝纬傻臎Q定因素,是熱能之源。

1.2 放射性探測(cè)法

自然界存在三個(gè)放射性元素系（鈾一鐳系、釷系和錒系），但在巖石和水中分布較廣泛的，主要有鈾（U）、鐳（Ra）、氡（Rn）、釷（Th）和鉀（40K）。天然放射性元素發(fā)生衰變時(shí)能放出α、β、γ射線，而這些射線的強(qiáng)度可利用核輻射探測(cè)儀器加以測(cè)定。尚須指出，用放射性方法所測(cè)量到的射線，主要是氡及其子體產(chǎn)生的，而鈾、鐳等元素放出的射線是次要的，故氡及其子體是放射性探測(cè)法首先重視的對(duì)象。

由于地下水中所含放射性物質(zhì)甚微，所以利用天然放射性找水，并非直接測(cè)定地下水的放射性，而是通過測(cè)定巖石的放射性差異去判斷有無含水的巖層，有無可供地下水賦存的斷裂、裂隙（通道）構(gòu)造。放射性探測(cè)的方法很多，但都是基于測(cè)量氡及其子體的射線強(qiáng)度。

1.3 直流電法

直流電法勘查是以研究地下地質(zhì)體的電阻率差異為基礎(chǔ)的電法勘查方法。聯(lián)合剖面是由二個(gè)三極裝置聯(lián)合組成，電源的負(fù)極置于無窮遠(yuǎn)，電性的正極接向A極或B極，供電極和測(cè)量電極同時(shí)沿測(cè)線移動(dòng)觀測(cè)，查明某一深度電性層沿水平方向的變化情況。該方法是尋找陡立良導(dǎo)薄脈或追索直立低阻破碎帶的最有效的方法之一。

1.4 激發(fā)極化法

對(duì)地下地質(zhì)體(巖、礦石)供入一直流脈沖ΔVl,,在斷開供電電流后,電位差在最初一瞬間快速衰減,到一定數(shù)值后,衰減速度放慢,如果把激發(fā)場(chǎng)ΔV1稱作一次場(chǎng)的話,則把斷電后觀測(cè)到的衰減電場(chǎng)稱為二次場(chǎng),它是由電化學(xué)過程產(chǎn)生的極化場(chǎng),這種現(xiàn)象稱為激發(fā)極化效應(yīng)。激發(fā)極化法就是研究巖礦、地層激發(fā)極化效應(yīng)的方法。激發(fā)極化法最重要的優(yōu)點(diǎn)是對(duì)含水地層的反映直觀、受地形影響小。根據(jù)經(jīng)驗(yàn),弱含水地層激發(fā)比(J)一般情況下小于0.3%,衰減度(D)小于40%。如果地下存在好的含水層,則J、D值均會(huì)增高。

1.5 交變電磁場(chǎng)法

電磁法是近二三十年才推出的新物探方法，這種方法是以巖石、礦石（包括水）的導(dǎo)電性、導(dǎo)磁性及介電性的差異為基礎(chǔ)，通過對(duì)以上物理場(chǎng)空間和時(shí)間分布特征的研究，達(dá)到查明隱伏地質(zhì)體和地下水的目的。目前已在生產(chǎn)中使用的有甚低頻電磁法、頻率測(cè)深法、地質(zhì)雷達(dá)法等。

2 綜合物探方法在尋找地下水資源上的應(yīng)用

2.1 工區(qū)地質(zhì)概況

查區(qū)內(nèi)出露地層較簡(jiǎn)單，主要為早古生代—晚太古代的大別山構(gòu)造混雜巖，屬于構(gòu)造巖石單位。大面積地分布著各個(gè)時(shí)期的巖漿巖，古老的變質(zhì)表殼巖只是呈透鏡狀和條帶狀散布于變形變質(zhì)侵入巖中，因而變質(zhì)表殼巖形成的褶皺形態(tài)已不完整。勘查區(qū)斷裂構(gòu)造計(jì)有斷層10條，根據(jù)方向可分為北西向、近南北向、近東西向三組。

區(qū)內(nèi)出露巖石主要有黑云斜長(zhǎng)片麻巖、花崗巖、角閃輝石巖橄欖輝石巖。物性結(jié)果表明，區(qū)內(nèi)各類巖石的電阻率ρ都在n×102―n×10的四次方歐姆?米，而熱泉水電阻率僅在17―22歐姆?米范圍變化，兩者電性差異幾十倍乃至幾百倍，圍巖相對(duì)于富水的構(gòu)造破碎帶都是高阻地質(zhì)體，所以物探用電阻率法尋找地下熱田和地下熱水構(gòu)造破碎帶是具備良好的地球物理?xiàng)l件的。

2.2 工作方法及結(jié)果

根據(jù)工區(qū)地質(zhì)特征，本次找水物探工作選取了磁法，聯(lián)合剖面法，電測(cè)深法和α卡法。物探工作完成1：5000磁法測(cè)量4.59Km2，大致圈定了花崗巖的范圍，粗略了解了查區(qū)內(nèi)的巖性分布特征。

完成8條測(cè)線的電阻率聯(lián)合剖面測(cè)量，實(shí)測(cè)結(jié)果顯示，8條剖面均有較明顯低阻正交點(diǎn)反映，當(dāng)AO=BO=110m、210m時(shí)，正交點(diǎn)在剖面分布位置分別如下：4線：85，91；95。6線：91；89。8線：87；63，89。10線：95；71，81，89。12線：65，81；71，81，89。14線：67；67。16線：77；57，77。18線：55；55，95

聯(lián)合剖面法結(jié)果表明，在6線、8線、10線三線的大號(hào)點(diǎn)區(qū)域有明顯的低阻異常區(qū)，其曲線異常特征相似，故在緊鄰已施工孔的10線西側(cè)的8線布設(shè)了電阻率垂向測(cè)深剖面一條。從結(jié)果看，AO=BO=110m、210m時(shí)，分別在88號(hào)點(diǎn)左右有明顯低阻正交點(diǎn)反映，說明該處很可能有含水構(gòu)造存在。在測(cè)深斷面圖上該特征更明顯，在88-96點(diǎn)間有一明顯的低阻異常等值圈分布，其中心等值圈完整封閉，視電阻率僅30歐姆.米,相應(yīng)的激電異常表現(xiàn)為相對(duì)高值。

另外，在異常較好的6，8，10線分別進(jìn)行了α卡剖面測(cè)量，8線α卡剖面測(cè)量結(jié)果也顯示，在78、88、92、98號(hào)點(diǎn)有明顯的異常反映。

綜合上述異常特征推測(cè)，該處很可能有含水構(gòu)造存在。后在8線92點(diǎn)布孔，經(jīng)鉆探證實(shí)，打出一口出水溫度為66℃的熱水井，日出水量超過400立方米，取得了良好的地質(zhì)效果。

3 結(jié)論

實(shí)踐證明，單一的物探方法在尋找地下水方面產(chǎn)生的多解性給解釋工作帶來很大干擾，選用合理的綜合物探方法可以有效消除多解性的影響，提高解釋準(zhǔn)確性。綜合運(yùn)用包括常規(guī)電法、電磁法、放射性法等物探方法，是找水最經(jīng)濟(jì)、快速、準(zhǔn)確的手段，不同的地區(qū)還可以采用不同的方法，靈活運(yùn)用。

[1]可控源音頻大地電磁法及其應(yīng)用.湯井田，何繼善.長(zhǎng)沙：中南大學(xué)出版社.2005

[2]地磁場(chǎng)與磁力勘探.管志寧.北京：地質(zhì)出版社.2005

綜合物探方法在尋找地下水資源上的應(yīng)用

■馬健

P345[文獻(xiàn)碼]B

1000-405X（2016）-10-153-1