水文地質勘探瞬變電磁法運用

時間:2022-04-26 09:03:00

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水文地質勘探瞬變電磁法運用

近幾年瞬變電磁法在煤礦水文勘探中取得的效果很明顯,能有效的反映深部地層的信息,具有高信噪比,劃分詳細,勘探深度大,在勘探地下陷落柱及斷層破碎帶的應用中,瞬變電磁法處理解釋的視電阻率擬斷面圖中,根據地表地形地質資料,再結合鉆探的資料,在查明的陷落柱及斷層破碎帶位置基本上復合。目前瞬變電磁法在地質勘探中對地質異常進行較準確的定位.對于地質異常體的判斷需要結合地質填圖及鉆探資料進行綜合解釋。對深度信息反演準確度不高,視深度和真實深度存在一定的誤差,異常體的定性解釋是瞬變電磁法的需要解決的首要問題。

1勘探區概況

某礦區內有部分基巖出露,其它部分地段基巖出露。根據周邊出露及揭露地層由老到新有奧陶系中統峰峰組、石炭系中統本溪組、上統太原組、第四系。該區的電性特征:第四系多由黃色、紅棕色、褐色亞粘土及砂土組成,不整合于各時代地層之上。厚度不大,導電性能強,整個新生界松散層及地表強風化巖層從全區資料對比來看均呈相對中低阻反映。二疊系由泥巖、砂巖及煤層組成。其中泥巖電阻率略高于新生界,砂巖質地堅硬,導電性能差,電阻率和灰巖相當,二疊系整體上呈相對中等電阻反映石炭系上部太原組主要由煤層、砂巖、泥巖、炭質泥巖、鋁土巖互層組成。下部本溪組南泥巖、灰巖、砂巖、鋁土巖互層組成,與下伏層呈平行不整合接觸。單層分析,厚度不大的灰巖及砂巖層屬于導電較差的高阻層;粉砂巖、粘土巖、泥巖又為低阻層位,這一特定的地電條件,使石炭系宏觀上為相對中高阻反映。奧陶系中統以厚層灰巖為主,當巖溶不發育時,電阻率值接近無限大;當灰巖巖溶發育,富水性強,或富水性雖不強,但發育規模較大,巖溶裂隙體內充填有泥質物時,電阻率明顯下降,此時絕對值與巖溶發育程度及富水性有關。由以上分析可知,測區內各地層存在明顯的電性差異,橫向上區內地層沉積相對較為穩定,在正常情況下,煤系地層的電阻率值比非煤系地層的電阻率值高,目的層鋁土礦層為中等導電地層;下伏奧陶系灰巖電阻率最高.構成該區良好的電性標志層,在橫向上電性差異應較小。但同一地層隨富水程度的不同,其電阻率差異明顯變化范圍較大。充水的斷層破碎帶.電阻率明顯低于巖層的電阻率。電性標志明顯。地下礦體局部被采出后,在巖體內形成的冒落帶、斷裂帶、變形彎曲帶影響范圍比原采空區要大且直接影響其電性分布狀況。理論與實踐證明當礦體被采空后,對應地層的導電性隨采空區的塌陷程度及賦水情況不同,表現為相對較高的電阻率。以上電性差異是利用電法尋找同一地層中異常地質體的基礎。

2瞬變電磁法的基本原理

瞬變電磁法(Transientelectromagneticmethod簡稱為TEM)屬時間域電磁感應方法是近幾十年迅速發展起來的1種新的電磁法。其探測原理是在發射回線上給1個電流脈沖方波,一般利用方波后沿下降的瞬時產生1個向地下傳播的1次磁場。在一次場的激勵下地質體將產生渦流萁大小取決于地質體的導電程度。在一次場消失后,該渦流不能立目p消失,它將有1個過渡f衰減)過程。該過渡過程又產生1個衰減的二次磁場向地表傳播。利用接地電極或地面中心探頭由地面的接收二次磁場,該二次磁場的變化將反映地下地質體的電性分布情況。按不同的延遲時間測量二次感生電動熱Vft1就得到了二次場隨時間衰減的特性曲線。屬時間域電磁測深法又稱“純異常場法”用以研究淺層至中深層的地電結構。

3瞬變電磁野外工作方法

根據此次勘探的地質任務、精度要求和區內地形、地質條件,確定此次瞬變電磁法勘探野外數據采集選擇能夠同時兼顧剖面測量和測深工作的中心回線裝置進行野外數據采集。此次瞬變電磁法施工選用的儀器為美國ZONGE公司生產的GDP一32II多功能電法儀。工作裝置.根據工作區目的層的埋深情況結合瞬變電磁特點選擇中心回線裝置發射線框960x700m、接收.HZ垂直分量TD一3瞬變電磁探頭。儀器的主要參數為:發射頻率:1Hz、最大發射電流l2.5A、積分時間:0.27ms、增益:22~23倍f自動)、關斷延時:O.05ms。