航空电磁法在浅层地下水资源勘查中应用研究.pdfVIP

航空电磁法在浅层地下水资源勘查中的应用研究 孟庆敏1，2 （1.中国地质大学，北京 100083； （2.2.中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所，廊坊 065000） 摘要：航空电磁法是一种快速高效的物探方法，具有其他方法无可比拟的优点，有广泛的适应性。用航空 电磁法配合地面物探进行水资源综合调查，经济高效，能迅速掌握全局。本文通过航空电磁法在华北平原、 西北荒漠地区、东北松嫩平原、胶东半岛等地的典型实例，介绍我国航空电磁法在浅层地下水水质普查填 图、海侵探测、圈定土壤盐渍化范围等与地下水有关的应用。分析该方法的特点以及在地下水资源勘查开 发中的应用前景。 关键词：航空电磁法；地下水；海侵；裂隙水；盐渍化 1、前言 航空电磁法 （简称航电）是一种快速高效的航空物探方法。由于采用飞机为运载工具， 能够连续自动测量，所以非常适合大面积的普查工作。航空电磁法一般与航空磁法 （或加上 航空放射性）组成航空物探 （电/磁/放）综合站，进行综合测量。广泛用于金属与非金属矿 产的普查、水文地质勘查、环境地质调查、工程地质调查等。 国外航空物探综合测量应用非常普遍，探测目标多种多样。例如，用于块状硫化矿床、 岩浆岩型多金属矿床、热液型多金属矿床、稀有金属、斑岩型矿床、金矿、矽卡岩型矿床、 金伯利岩、煤、石墨等金属与非金属矿产的普查；用于水质填图、地下水补给探测、海侵探 测、污染泄漏探测、未爆弹药探查、管线定位、砂砾石矿勘查、建筑规划、永久冻土带探测、 滑坡调查、浅海测深、古河道探测、地热调查等水、工、环各领域。 我所20 世纪80 年代初研制成功双频航空电磁法仪，在90 年代后期研制成功三频航空 电磁法仪后，先后组成Y11 、Y11B、Y12 航空物探 （电/磁）综合站，进行了金属矿产普查、 水资源调查工作，总飞行量二十多万测线公里，地质效果明显。其中，先后在华北平原、西 北荒漠地区、东北松辽平原等地进行了地下水勘查和生态环境地质调查试验，取得明显效果。 1、 航空电磁法水资源勘查的基本原理 与其他电磁法一样，航空电磁法工作的地球物理前提是地下介质的电性差异。研究发现， 浅层地下水的赋存和运移与古沉积环境（沉积相）密切相关。古河床的形成一般具有多期性。 河流相沉积，沉积物以细砂、中细砂为主，多形成砂体透镜体含水层，水量大、水质好；河 湖相沉积，沉积物以粉砂、细粉砂为主，水量小、水质较差；泛滥平原相沉积，以粘质土、 亚砂土亚粘土互层为主，不含水或储有次生成因的咸水，形成咸水区。水质和相应 作者简介 孟庆敏，男，1965 年2 月出生，高级工程师，从事航空物探方法技术研究工作。现为中国地质 大学 （北京）在读博士生。 的含水层岩性电性接近：淡水和砂体为高阻；咸水和粘质土的导电性好，为低阻；过渡 类型水和亚砂土的电性介于二者之间。不同水质和相应含水层的电性差异，是航空电磁法进 行水资源调查的地球物理前提。地下水水质一般具有分带性，用较小的比例尺就可以控制， 适合用航空电磁法进行大面积普查。 ppm 图1 是实测的不同水质 （土质）上航 900 LR 空电磁响应图（低频实分量）。从图上可以 450 km 看出，淡水和砂体高阻区，电磁响应弱； 2 4 6 8 10 12 咸水和粘质土低阻区，电磁响应强烈；过 平地 古河床高地 平地 渡类型水和亚砂土区，介于二者之间。表 咸水 半咸水 淡水 半咸水 咸水 1 是华北平原南宫和曲周地区不同水质和 图例 细砂、中细砂 粉砂、亚砂土 粘土质 [1] 岩性