地球物理測井技術對礦區水文地質勘查中的應用

張 強，李星江

（1.吉林大學地球科學學院，吉林 長春 130061,2.青海省第五地質礦產勘查院，青海 西寧 810099）

水文地質勘查工作是我國現代化建設中的重點內容之一，做好水文地質勘查的質量控制工作，能夠在一定程度上推動我國現代化建設項目的開展，提升現代化建設的質量。從現階段地球物理測井技術的應用來看，該技術能夠有效的滿足水文地質勘查工作的質量需求，使得水文地質勘查工作的準確度得到大大的提升，有著非常高的實際應用價值。在實際工作開展中，對工作人員也有著非常高的要求，要能夠正確的認識到地球物理測井技術應用的特點與相關要求，在技術應用的時候可以根據現場的施工情況來對該技術進行適當的改進，提升水文勘查工作的質量。

1 地球物理測井方法簡介

1.1 地球物理測井方法原理

地球物理測井技術又稱為物探測井技術，在巖性分層地質結構勘查中使用的比較多，主要是對地質結構中的含水參數進行詳細的分析。如果在對常規含水層進行測量的時候，出現無芯鉆進時就需要使用到地球物理測井技術。下面對地球物理測井技術的應用形式和具體內容進行詳細的分析。①普通電阻率測井。②井液電阻率測井。③自然電位測井。④聲波測井。除了上述的幾種應用形式之外，還存在有多種技術形式，不同的技術手段所能夠測量的數據信息是不同的，所以在地球水文地質勘查工作開展中，要根據工程的實際需求選擇恰當的技術手段。

1.2 數據采集流程簡介

在水文地質勘查工作進行中，使用到最多的方法就是地球物理測井法，該方法的具體使用流程如下：堅持物探工作的原則，要在施工過程中將該原則與地質勘查工作有效的聯合在一起，根據前期測量的結果來掌握測量地區的一些基本數據信息；經過上述處理后，工作人員還需要掌握該勘查地區的成礦特征、規律、物性資料等，同時還要在施工開始之前確定該地址結構的含水層結構模型。

2 地球物理測井在水文地質勘查中的具體應用

2.1 基本應用原理

從當前階段水文地質工作的開展情況來看，地球物理測井法在水文地質勘查工作中的實際效果已經得到了社會各界廣泛的認同，能夠對礦區內的地下水質量、地層結構等進行詳細準確的分析介紹，從實際應用情況來看，地球物理測井技術的基本原理如下。

（1）確定含水層。水文地質勘查工作開展中，首先需要做的工作就是含水層的確定，確定含水層和隔水層就是整個工作的起點，在工作開展中要對兩者之間的關系進行詳細的分析，為后期水文地質勘查工作的進行奠定理論基礎。在含水層與隔水層確定之后，就需要對含水層的實際含水量等相關信息進行測量，這時所使用到的測量方法就是超聲波法和井液電阻率測量法。

（2）地下水礦化度測量。在對地下水的礦化度進行測量的時候，主要使用的測量方法是自然電位測井法，該方法在測量過程中主要是通過自然電位測井曲線的異常值來求取地層水的電阻率，通過異常值與電阻率之間反比例的關系來反映出地下水的礦化程度。該方法在實際應用中需要注意地層電阻率與地下水的礦化程度之間也成反比例關系，所以也可以使用石油測井方法來對地下水的礦化程度進行測量。

（3）勘查巖溶水。在對巖溶水進行勘查的過程中，可以通過聲波曲線反映出來的裂縫變化情況來確定裂隙的層位結構，這里常用的測量方法叫做伽瑪測井法，如果在測量的過程中發現自然伽瑪曲線的幅度值較低，則說明該裂隙結構中存在有大量的水，水的含量越高，曲線的變化程度就越大。

（4）其他測井資料的應用。在測量的過程中，由于巖石的導熱性能始終小于水的導熱性能，所以在測量的過程中溫

度會對地下水溫度測量曲線產生一定的影響，針對這樣的問題，可以采用井溫測井法來避免。

2.2 資料解釋

在水文勘查資料的解釋中，多是局限于定性解釋，對水文勘查資料的解釋不夠充分明確，但是隨著地球物理測井技術的不斷發展，一些新的測井技術相繼而出，能夠滿足水文勘查工作中的所有需求，但是在這個過程中依然存在有許多問題沒有解決，例如涌水問題、地層富水性問題等。在當前階段地球物理測井技術的解釋資料中，常見的解釋方法就是設置參數模型，通過參數模型來對所獲取的參數進行分析，要在能夠滿足水文資料解釋需求的基礎上重視模型的適用性[1]。

3 地球物理測井技術數據收集

3.1 數據采集工作方法和質量評述

（1）三分量磁測井。在使用三分量磁測井方法時，會使用到JGS智能工程測井系統，該系統在實際運行的過程中需要進行每年的返廠檢查，各項指標都符合相關要求之后在重新投入使用。在實際測井法運用的過程中，收集數據時采用的是下降的方式，之后在利用計算機來進行實時的監控，在監控的過程中如果遇到一些監控疑點的話，要進行反復的觀測。

（2）水文綜合測井法。水文綜合測井技術所使用的設備為JGS智能多功能測井系統，該系統內部的電阻率法所采用的是標準電極系，而自然電位法主要用于滲透性巖層的劃分，因此該方法主要用于隔水層的劃分。

3.2 地球物理測井數據處理及解釋

（1）三分量磁測方法指導找礦。使用三分量磁測法可以有效的發現礦井底部的盲體礦，由于在礦區礦床勘查的過程中，對地下結構掌握的不夠充分，一些死角無法被正常的勘查出來，就使得礦區可能存在有部分的礦床沒有被發現，造成物產資源的浪費。所以，使用三分量磁測方法能夠快速的找到盲體礦。

（2）水文電測井方法推斷含水部位。含水層一般都是處于地下的強風化巖層中，與一般的巖層相比，該巖層的點位電阻率的比值非常的低，通過對鉆孔裂隙結構的判斷能夠達到了解含水性的目的。

4 結語

在礦區水文地質勘查工作進行的過程中，地球物理測井技術具有非常高的效率和較低的成本，所以該種方法得到了大范圍的使用。在現階段的發展中，地球物理測井技術還存在著一定的問題，有待進一步的提升，所以在未來的發展過程中，要加大對地球物理測井技術的研究力度，為礦產資源的開采和利用做出貢獻。