電剖面法及激電測深法在地下水勘探中的應用

■陳遠鑫

（廣東省化工地質勘查院廣東廣州510000）

電剖面法及激電測深法在地下水勘探中的應用

■陳遠鑫

（廣東省化工地質勘查院廣東廣州510000）

電剖面法采用固定極距的電極排列，沿測線逐點供電和測量，以了解地下一定勘探深度內沿水平方向上的電性變化；而激電測深法用逐步改變供電電極大小的辦法來控制勘探深度，由淺入深，了解一個測點地下介質的垂向變化。近年來，激發極化法在地下水勘探中效果不錯。先用電剖面法進行掃面，圈出電阻率異常點；再在異常點上做激電測深，這樣可以方便快速的尋找含水異常、找到水源。

激發極化法 電剖面法 激電測深法 極化率 視電阻率 激電異常

不少工礦企業由于地處城市遠郊，用水量較大，其生產、生活用水問題只能靠鑿井取水解決。為了減小盲目性和降低風險，通常利用地球物理勘探手段，在場地內進行勘探，通過查找含水地層、構造帶等，來圈定富水地段、提供鑿井設計孔位[1]。地下水源勘探常用的地球物理方法以電法為主，為了獲得極化率這個參數，本文先使用電剖面法進行掃面，得到電阻率異常，然后在異常點上做激電測深，得到電阻率和極化率參數，再綜合分析。

1　工作方法

1.1電剖面法

電剖面法的類型主要有聯合三極裝置剖面法（簡稱聯合剖面法）、對稱四極剖面法（簡稱對稱剖面法）、中間梯度法。本次電剖面法使用對稱四極裝置，在這種測量裝置中，測點O是電極對稱中心，MO=ON和AO=OB，由A、B（∞）供電，測量MN電極電位差，然后使用視電阻率計算公式算出視電阻率。再每次同時移動A、B、M、N位置實現下一測點的測量工作，以至將測線上的測點都測量完成，形成視電阻率剖面。

1.2激電測深法

本次激電測深法工作采用對稱四極裝置。在實際工作中，一般采用對稱四極測深裝置，在施工條件限制時，也可采用三極測深裝置，其他裝置很少使用 [2]。本次對稱四極裝置極距AB/2不小于150m，供電電壓為450伏。

激發極化直流電阻率測深法充分利用不同巖性之間的電性和激發極化差異，進而來達到勘探目的。其電場的分布與地下巖土介質的電阻率ρ和激化率ηs的分布密切相關。

測量時，0點不動，AB逐點向兩邊移動，得到一條滾動線；接著移動O點，這樣通過對地表不同部位人工電場的掃描測量，得到視電阻率斷面圖像，由此來了解地下介質視電阻率ρs和激化率ηs的分布，根據巖土介質視電阻率和極化率的分布推斷解釋地下地質結構。

本次激發極化電法勘探采用直流電法，激發極化法是利用地質體的二次場強大小與衰減速度探測地下含水構造的一種物探方法,此方法曲線解釋直觀有效,含水層位反映明顯,受地形干擾和覆蓋層不均的影響較小。通過工作實踐證實,激發極化法在研究分析地層中地下水分布有著顯著的效果。

2　應用實例

工區位于河源市隆街鎮境內，從現場場地觀察來看，砂巖、炭質頁巖互為夾層，尤其是炭質頁巖在物探的電法工作中表現為低阻高極化，容易讓技術人員判斷為含水異常，對本次物探結果的研究判斷影響較大。

圖1為某測線四極剖面成果圖，從圖可以得出4、7、10、12、18、22、29號位低阻異常點，由此我們在4、7、10、12、18、22、29號異常點進行激電測深工作。

圖2為測點4號點激發極化測深成果圖，從圖可看到，深部電阻率呈“小鋸齒”狀，而對應的極化率下降，且極化率值小于4%，推測為基巖破碎裂隙段。經鉆探驗證，鉆至50m左右，遇到基巖破碎帶，水量豐富，符合用水要求。

圖2　4號點激發極化測深成果圖

3　結論

（1）用電剖面法進行掃面，可以快速得到電阻率異常點。本文電剖面法使用的是對稱四極剖面法，實際上，在剖面法的各種常用裝置中，聯合剖面裝置是其中探測能力比較強的方法，應用也最多[3]。在以后的工作中，可以嘗試使用聯合剖面裝置，以對比這兩種裝置的優缺點。

（2）電測深法在一個測點上需要觀測十多個、甚至二三十個視電阻率數據，因此，其工作效率很低。因此本文先使用點剖面法快速圈出異常，再在異常點上做電測深，可以大大提高效率，節省人力物力。事實表明，綜合使用電剖面法及激電測深法這種聯合組合方法，是行之有效的，在以后在實際工作中我們也是應該注意采用的。

（3）離子導體水的視極化率小于4%；當視極化率大于5%時，則產生的極化場的地質體可能是電子導體，因此，根據水無明顯的極化率異常的特點，可以識別電子導體—炭質巖層對水異常的干擾。

（4）對稱四極裝置視電阻率測深視電阻率曲線的“小臺階”狀或“小鋸齒”狀，一般都是小低阻裂隙帶的反映。

[1]楊桂林等：直流電測深數據處理方法在地下水勘探中的應用效果.資源環境與工程，2008.

[2]傅良魁主編.激發極化法 [M].北京：地質出版社，1982.

[3]程志平主編.電法勘探教程 [M].北京：冶金地質出版社，2007.

F407.1[文獻碼]B

1000～405X（2016）～4～282～1