综合物探在内蒙古灰岩地区寻找深部岩溶水的应用效果.pdfVIP

第二告侈分 新技术新方法及其应用 综合物探住内蒙古灰岩地区寻找 深部岩溶水的应用效果 田林浩1，20 李 志1 丁天才1 龙文华1、2 (1．内蒙古自治区地质调查院，呼和浩特010020； 2．中国地质大学，北京 100083) 摘 要 内蒙古地区寻找深部岩溶水是一个新课题。由于灰岩埋深大，一般在200～1000 m，上覆地层有第三系泥岩、白垩系泥质砂砾岩、二叠系砂岩夹泥岩和石炭系砂岩夹泥岩、夹 煤层。在这种地质条件下，利用综合物探方法能比较准确地确定灰岩的埋深、构造破碎带的 位置及其富水性，只有了解了各种物探方法的有效性，才能更好地在岩溶水勘查中发挥其作 用。本文叙述了笔者在近几年实际工作中的一些认识，目的是相互交流，互相促进。 关键词棋盘井深部岩溶水综合物探方法反射波组面异常特征 序言 桌子山地区棋盘井镇是内蒙古自治区鄂尔多斯市鄂托克旗的工业重镇。随着厂矿企业 的增加和人口的增长，现有的水资源已不能满足经济发展的需要。过去，在桌子山地区曾 打过许多岩溶水井，主要分布在桌子山周边的灰岩出露区和灰岩浅埋区，井深一般在 100～200 m，涌水量在1000m3／d左右，少数可达3000m3／d。具有代表性的岩溶水井是棋 m，涌 盘井镇附近的107孔，该井含水层为奥陶系桌子山组灰岩断层破碎带，井深182．05 水量2800m3／d。这些都说明这样一个问题，即在该区大面积灰岩分布区域，孕藏有岩溶 地下水。通过水文地质调查表明，已施工的钻孔主要分布在近东西向的实测正断层上，且 大部分是在灰岩出露区，极少部分位于灰岩埋深厚度小于150nl的覆盖区，而随着经济开 发区的需要，在深部灰岩区寻找地下水已迫在眉睫。 o第一作者简介：田林浩，男，1959年出生，物探高级工程师，中国地质大学硕二I：生。长期从事地球物理勘探 找水工作。 80 根据岩溶形成环境和条件，埋藏较深的灰岩中同样赋存有地下水。这就需要运用物探 方法在该区深部寻找与岩溶发育有直接关系的构造破碎带，了解其规模和赋水程度，从而 达到寻找深部岩溶水的目的。通过2000年至2002年两年多的工作实践，我们认为只要合 理运用综合物探方法来圈定构造破碎带、从而间接圈定岩溶富水区，确定钻井位置，以达 到寻找深部岩溶水的目的，是经济快捷、行之有效的手段。尤其是随着电子技术的发展， 地震仪器抗干扰性的增强、采集数据精度的提高和数据处理软件的完善，使地震测量在划 分地层界线、寻找和确定构造破碎带等方面地质效果更显著…。 l 工区地质、地球物理特征 1．1地质特征 桌子山地区棋盘井镇地处鄂尔多斯盆地边缘，主要地层是白垩系泥质砂砾岩(K)、 二叠系砂岩夹泥岩(P)、石炭系砂岩夹泥岩和煤层以及奥陶系灰岩(0)。奥陶系灰岩是 物探勘查的目的层，其他地层包括煤层是利用电阻率测深和极化率测深方法确定构造破碎 带的干扰层。 奥陶系灰岩中发育有溶洞、溶槽、溶渠等，是地下水的良好聚集处，故赋存有岩溶 水，且灰岩属脆性岩石，在构造作用下，灰岩破碎程度高，极易形成大量的裂隙带，这些 裂隙带是贮水的有利部位。 据区内地质资料推断认为，该区主要为两组近东西向的正断层和近南北向的逆断层， 在灰岩深埋区的棋盘井工作区存在F2、F27、F勰三条正断层和次级逆断层(图1)。但受多 期构造的作用，区内的构造形迹极为复杂，地表很难划定构造的位置。因此，确定这些隐 伏断层就是本次物探勘查的首要任务。 图1棋盘井镇物探工程布置示意图 1．2地球物理特征 区内各地层岩性的地球物理特征见表1。由表中数据可知，奥陶系灰岩的视电阻率值 为500～1500Q·m，波速为3800～4000m／s，均明显高于上覆白垩系、石炭系、二叠系岩 层。所以利用电法和浅层地震法就能很好地圈定灰岩的顶板埋深。而含水破碎带则表现为 低电阻(视电阻率为80～150 (波速在1500～1600m／s之问)特征，且由于其岩层破碎，会出现质量亏损，而显示重力 低特征。破碎带的这些特征，与奥陶系灰岩、甚至上覆石炭系、二叠系岩层物性特征形成 非常明显的差异，由此投入电法、地震法