激发极化法电测深在地下水探测中应用.docVIP

激发极化法电测深在地下水探测中应用 　　【摘要】本文介绍了激发极化法电测深探测地下水的方法原理,通过该方法在陕南某地地下水探测中的实际应用,总结了在地下水探测中地下含水层的一般激电特征，并对激发极化法电测深在地下水探测时应注意的问题进行了分析。 　　 【关健词】激发极化法电测深 地下水探测 方法原理 激电特征 　　0 引言 　　 随着我国工农业经济的发展及人民生活水平的不断提高，工农业用水、生活用水需求量越来越大，对地下水的开采量也不断增加，地下水资源日趋紧张，因此，必须寻找更多的地下水资源，才能满足工农业经济发展及人民生活水平不断提高的需求。 　　 激发极化法电测深是重要的探测地下水资源地球物理探测方法之一，本文就是通过该方法在陕南某地地下水探测中的实际应用，总结出探测区地下水的激电特征，结合探测区水文地质资料，分析地下水补给、运移、富集、地层结构、构造等水文地质条件，分析含水地层的厚度变化及其水量等情况，以便对地下水资源作出正确评估，为国家的经济建设服务。 　　1方法原理 　　 激发极化法电测深基本原理是基于岩石的激发极化效应，是岩石颗粒含水后在外电场作用下的一种电化学反映，因此，它必然和岩石中的水有关，如果没有水，也就没有激发极化效应。但激发极化效应也并非与岩石的含水量成正比，而是与一定的颗粒结构有关系，饱含水分的粘土就没有强的激发极化效应。实践表明，古河道、古洪积扇、岩溶溶洞水、砂岩裂隙水、粘土和充水的断层破碎带等有开采价值的含水层，都有明显的极发激化效应。激发极化法电测深一般测量四个参数：视电阻率ρs、激化率ηs、激发激化比J、衰减度D等。其中ηs、J、D它们都是用来反映激发极化效应特征的参数。当激电测深未反映这些含水层时，激发极化参数值一般都有很小，而当反映含水层时，这些参数(ηs、J、D)往往相对背景值同时增大，增大倍数与水量大致成正比，因而进行激发极化法电测深时，综合考虑这些参数随极距变化，来判断地下有无地下水及地下水富集情况。 　　2应用实例 　　 地上水探测区位于陕西省汉中盆地东北部，地处秦岭???皱系南缘、康县－略阳华力西褶皱带内，地质条件简单，属内陆湖盆沉积及阶地冲积层；出露地层主要为第四系中下更新统（Q1-2）为洪积及湖泊沉积层，有砾石层及粉砂土和砂质粘土。第四系全新统（Q14）为一级阶地冲积层，主要为粉砂土夹砾石层。基底岩性为下石炭统略阳组中上部灰岩（见图1）。 　　 探测区属汉江三级阶地，地下水的形成受本区地质、水文、构造及地貌等因素控制。调查区水文地质分区属汉中盆地中等―弱富水的孔隙水区，根据地下水的赋存条件、补给、排泄形式及富水性，可划分为2个小区，即弱富水孔隙水区和中等富水孔隙水区，中等富水孔隙水区主要分布在汉江的一级阶地区，弱富水孔隙水区主要分布在汉江的二、三级阶地区。 　　 弱富水孔隙水区含水层岩性主要为泥质砂砾层，地下水补给主要来自大气降水、水塘及北部山区地下水，向南排泄，地下水位3―15m，富水性差，单井出水量一般小于5m3/h。中等富水孔隙水区含水层岩性主要为卵石层及砂砾层，地下水潜水面约3―5m，地下水补给主要来自大气降水及河水，向河流及下游排泄，富水性较好，单井出水量可达10―20m3/h。 　　 　　 　　图1区域地质简图 　　 本次地下水探测使用国产WDJD―3多功能数字激电仪，采用对称四极等比电测深装置,供电极AB与测量电极MN按5:1极距比同时移动动。 测量主要参数:视电阻率(ρs)、视极化率(ηs)、衰减度（D）、极发极化比（J）。 　　 本次共完成激电测深点共11个，这些点分布在01号激电测深剖面上，由北向南分别为：0101―0111，剖面长600m。 　　 通过对本次激电测深数据分析整理，可以看出: 　　 视电阻率(ρs)值变化范围一般为 10―46Ω.m；ρs曲线较为平滑，曲线类型主要为KHA、KKA、HHA、KHH、QHA型；视极化率 (ηs)值变化范围一般为0.2～4.6 ％，背景值约为1.4％。曲线局部不平滑，在地下水较富集区ηs较大；衰减度（D）值变化范围一般为 0.1―0.8，背景值约为0.3，曲线平缓，在地下水较富集区局部有跳跃，但不明显；极发比（J）值变化范围一般为 0.1―1.8，背景值约为0.4，曲线平缓近似直线，变化不大，但在富水地段，J值较大。 　　 对激电测深的视电阻率(ρs)，视极化率(ηs)、衰减度（D）、激发比（J）数据整理并分别绘成ρs、ηs、D、J等值线断面图（见插图1）， 从断面图上可以看出：ρs断面图：电阻率沿垂直方向电阻率由浅至深逐渐变大，沿水平方向电阻率变化不大，在0102―0104区间，电阻率等值线呈低阻下凹，形成局部低阻半封闭异常圈；ηS、J断面图：在0102―0104这个区间