大地電磁測深法在地下水勘查中的應用

劉毅

中國電建集團貴陽勘測設計研究院有限公司 貴州貴陽 550081

大地電測探深法具備著許多特點，比如設備簡練、辦法簡單便捷、能勘測的深度比較大等，是一種勘測深埋隧洞的重要方法。該方法可以將隧洞的沿線進行勘探能夠獲取到單點測深的曲線，以及獲取到二維或者是三維的電阻率等視圖，對此工作人員可以通過曲線獲取到隧洞的地址條件。因為地質機構或者地下水等因素會對巖體的電磁性造成一定的影響，這也說明了勘探到的信息擁有多解性的特點。

1 大地電磁測深法科學理論

電磁勘探技術是利用天然場源或者是人工的場源在地上測量出的許多電、磁場的不堅決特點來獲取電阻抗，戶外測量獲取的信息通過傅里葉變換進行轉變過后用能譜的方式進行存儲[1]。利用能譜值計算出的外表阻會呈現出凌亂頻率函數，對于這個函數，其高頻的數據會被淺部或者是被測點周圍的地質體而影響，而低頻的數據則是被深部或者是較遠的地質體所影響。通過一次測量可以測量出測量點下方垂直地層的電阻率的估算值，并且也將測量點的地點凌亂性給標記清楚了。

2 戶外數據搜集應用

MT是可以對天然源頻率域進行物探的一種方法，該方法利用觀測電、磁兩場的改動特性來對地下電性結構進行勘探[2]。當電磁波在傳達到地下的時候，地表觀測到的電磁場數值就會將地下介質的有關電性信息給包括進去，由于會遭受到趨膚效應的影響，高頻率的電磁波衰減的速度會特別快，而低頻率的衰減的速度會比較慢，而專家就能通過這么一個過程對地表不同頻率下電磁場的影響探討，得出不同深度范圍所具有的不同電阻率特征。在野外工作時將一條MT剖面給安頓完成后，通過“十”字型，四重量丈量的野外步極方法，也就是Ex與Hy，Ey與Hx。在步站的過程中時，利用測繩來對電極距進行準確判定，用森林羅盤將方位角的度數給控制好，同時一塊運用水平尺來確認磁探頭的放置是否水平，在進行野外的施工時必須嚴格根據相關標準來實施。通過使用MTU-5大地電磁搜集系統中其帶有的GPS定位系統可以做到分頻率分時間的搜集，這也是當前國際上最為先進的系統。在探測時由于存在的溝壑比較多，為了能夠給搜集的質量提供保障，所以需要盡可能的選取平坦方位的布設測點。

3 綜合成果解譯分析

3.1 推斷相關解釋依據

巖石地層電阻率和其自身的性質以及賦存的物質存在著一定的聯系，對于松懈砂巖、礫巖的孔隙度較大、含水性也比較強，在阻值上不高于細密砂巖；對于粘土類泥巖常常呈現為低阻；白云巖以及灰巖的阻值就比較中等或者偏高，但是如果是處在破碎帶或者包含水的方位上，阻值就會明顯比圍巖好低得多；火成巖以及變質巖的阻值表現為高阻值。

在反演電阻率的斷面上，一些厚層或者巖性略微單一的巖層都表現出安穩的電性層；而對于薄層、改動比較大且不均勻的巖層，則表現為透鏡體狀的電性結構層。如果當電阻率等值線出現了比較明顯的小范圍梯度變動或者是某個地方的電阻率的兩頭有差異，則可以解釋其為巖性界面。

3.2 電性解釋

3.2.1 單點曲線剖析及反演

在進行大地電磁測深的過程中，進行實際測出曲線類型的分析與比較的環節，是資料解說中不可或缺的一部分。通過對測出的曲線剖析，就可以大致的了解到測點下方介質電阻率的特征，其會伴隨深度的全體改動。曲線類型的不同也同樣能夠突出地下不同電性所具有的散布特征。TE、TM兩種方法的首支重合，可以標明淺部電性介質的結構特征，其為一維結構，并且地質結構較為簡略，電性體的結構相對穩定。對于低頻的部分，TE、TM的方法可以對曲線別離較為照顧，指示深部介質表現為二維結構[3]。

3.2.2 二維反演

對于縱向來說，電阻率等值線存在明顯的分層，從淺部一直到深部，電阻率值會呈現明顯的高低改動特征，層狀散布主要體現出低到高再到低的結構。如果剖面的視電阻率的最小值大約為1歐·米，而最大值要大于900歐·米，這時一整個剖面的結構呈現的是低-高-低的三層結構[4]。

4 地下水資源剖析

對于各區域的地勢條件來說，如果測量區域是在黃河的岸邊、地勢比較低緩，大氣降水或者水源供給比較充足；上部三疊系的底層有數百米的厚度；對于地質的資料來說，三疊系地層的巖性主要還是為砂巖，泥巖等，其前者擁有著一定程度的透水性，而后者則是阻水性，而對于推斷出的三疊系地層，會推斷出現比較有規模并且與水平相近的低阻帶兩層，上層的深度大約在200-300米之間，底層深度大約在800-900米之間，低阻上頂所包含的水分會比較豐富，所以能夠拿來當做取用地下水的首選層位。從垂向，在穿過三疊、石炭以及二疊之后會進入到奧陶系地層中，該巖性主要是灰巖，并且極有可能有裂隙水與溶洞水的存在，同時水質比較好，但是該頂板需要埋深在兩千米左右，所需要用的本錢太高[5]。

5 結語

由于天然場源的大地點磁測深法所擁有的勘測深度大，操作便捷等眾多優點，如今已經被廣泛的應用于各個大地勘探領域，由大地電磁測深反演的有效成果，能夠為該地區地下水資源的點評工作的開展提供了科學合理有效的保障，并且也很好的表明了大地電磁測深法對于地下水勘探工作的幫助，能夠發揮出重要的作用。