聯合剖面法和對稱四極法在礦山水文地質勘查中的應用

楊 磊

（河北省地礦局第四地質大隊，河北 承德 067000）

隨著近些年地表水的過度使用以及人民群眾用水質量的提高，尋找地下未被開采且富含對人體有益微量元素的水資源已成為對社會提供優質水源的一種必要途徑[1,2]。

地下水源一般賦存在構造和斷層破碎帶部位，而尋找隱伏優質水含水部位具有一定的難度，利用聯合剖面和對稱四極法能夠很好的圈定含水構造，為后期成井提供可靠的地球物理依據[3]。

1 測區概況

勘查區位于平泉縣北部的柳溪滿族鄉遼河源頭一帶，距平泉縣城約30km。本區位于燕山山地，地貌類型為剝蝕構造低山區[4]。

區內總的地勢北高南低、西高東低，海拔650m～1730m之間。區內主要為巖漿巖分布區，少量火山巖分布，因風化剝蝕作用，山體陡峭，各支溝溝谷多呈“V”字型，主河谷及各支溝交匯處呈“U”字型。工作區植被較為茂密，很少有基巖山體裸露，基本沒有人類活動對山體的破壞情況。

1.1 勘查區地層及巖漿巖

勘查區（調查區）出露的地層有太古界遷西群上亞群、中生界白堊系西瓜園組、新生界第四系地層；另外，區內分布著大面積的斑狀混合花崗巖、均質混合巖、花崗巖等。

1.2 勘查區地質構造

本區位于四級構造Ⅳ220大廟穹斷束，巖漿活動較強烈。勘查區（調查區）內構造發育較少，只有在柳溪滿族鄉以南發育有兩個相交的正斷層：

F1斷層，該斷層走向北東，傾向北西，傾角70°，斷層全長約5公里，性質為正斷層。

F2斷層，近乎垂直F1斷層，被F1斷層切割錯段，可見比F1斷層發育時間更早。該斷層走向北西，傾向南西，在調查區以南發育長度約4km，為一正斷層。

2 工作方法及測線布設

2.1 方法選擇

本次電法剖面測量選用的方法為聯合剖面測量,激電測深裝置采用的是對稱四極裝置。

2.2 極距選擇

本區選擇A0=100m,MN=20m和A0=150m,MN=40m兩組極距進行測量。無窮遠電極距要求大于5倍AO，具體位置根據實際情況布設。激電測深AB/2選擇最大750m。

2.3 測線布

本次在勘查區根據地質特征及地理條件垂直F1構造布置4條視電阻率聯合剖面測線，總長約4.2km，點距為20m，線距不等；在0線聯合剖面重點異常部位布置激電測深測量剖面線1條，點距40m，測點15個。

3 電法異常及解釋

圖1 M1異常推斷示意圖

從聯合剖面測量結果可以看出四條測線均在148測點位置附近出現正交點，據此在測區圈出一條低阻帶異常M1，M1走向北東，長約380m，寬約20m，視電阻率最大值720Ω·m，最小值410Ω·m，以AO=150m極距對此異常所在位置加大極距測量結果顯示正交點位置未見明顯位移，初步推斷M1異常產狀近直立，推斷見圖1。結合地質資料，M1異常南西側有F1斷層穿過，推斷此異常是由隱伏的F1斷層所引起的低阻異常。

圖2 0線電阻率測深斷面反演推斷示意圖

從激電測深結果可以看出：0線激電測深視視電阻率最大值為3518Ω·m，最小值為93.7Ω·m，視視電阻率測深斷面圖顯示在150點和154點之間為一低阻異常帶，此低阻帶與聯合剖面曲線正交點位置及M1異常所對應，推斷此測深視視電阻率低阻異常是由F1斷層所引起；在130點到138點之間存在一較小的低阻異常帶，此異常與聯合剖面正交點所對應，推斷低阻異常可能是由于含水基巖裂隙引起的低阻異常。

4 結語

（1）結合勘查區的水文地質特征，結合電法工作可以有效的圈定含水構造和附水層位置。為后期成井提供了可靠的地球物理依據，成井涌水量40t/h。

（2）聯合剖面法對于尋找含水構造的位置和傾向具有良好的反應，對稱四極法能夠很好的圈定含水層的埋深和產狀。兩種電法方法相結合尋找隱伏的含水構造具有良好的效果。