水文地質(zhì)勘探瞬變電磁法運(yùn)用
時(shí)間:2022-04-26 09:03:00
導(dǎo)語:水文地質(zhì)勘探瞬變電磁法運(yùn)用一文來源于網(wǎng)友上傳,不代表本站觀點(diǎn),若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師,歡迎參考。
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(xì),勘探深度大,在勘探地下陷落柱及斷層破碎帶的應(yīng)用中,瞬變電磁法處理解釋的視電阻率擬斷面圖中,根據(jù)地表地形地質(zhì)資料,再結(jié)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(fù)合。目前瞬變電磁法在地質(zhì)勘探中對(duì)地質(zhì)異常進(jìn)行較準(zhǔn)確的定位.對(duì)于地質(zhì)異常體的判斷需要結(jié)合地質(zhì)填圖及鉆探資料進(jìn)行綜合解釋。對(duì)深度信息反演準(zhǔn)確度不高,視深度和真實(shí)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(qū)概況
某礦區(qū)內(nèi)有部分基巖出露,其它部分地段基巖出露。根據(jù)周邊出露及揭露地層由老到新有奧陶系中統(tǒng)峰峰組、石炭系中統(tǒng)本溪組、上統(tǒng)太原組、第四系。該區(qū)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(shí)代地層之上。厚度不大,導(dǎo)電性能強(qiáng),整個(gè)新生界松散層及地表強(qiáng)風(fēng)化巖層從全區(qū)資料對(duì)比來看均呈相對(duì)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(zhì)地堅(jiān)硬,導(dǎo)電性能差,電阻率和灰?guī)r相當(dāng),二疊系整體上呈相對(duì)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(zhì)泥巖、鋁土巖互層組成。下部本溪組南泥巖、灰?guī)r、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?guī)r及砂巖層屬于導(dǎo)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(duì)中高阻反映。奧陶系中統(tǒng)以厚層灰?guī)r為主,當(dāng)巖溶不發(fā)育時(shí),電阻率值接近無限大;當(dāng)灰?guī)r巖溶發(fā)育,富水性強(qiáng),或富水性雖不強(qiáng),但發(fā)育規(guī)模較大,巖溶裂隙體內(nèi)充填有泥質(zhì)物時(shí),電阻率明顯下降,此時(shí)絕對(duì)值與巖溶發(fā)育程度及富水性有關(guān)。由以上分析可知,測(cè)區(qū)內(nèi)各地層存在明顯的電性差異,橫向上區(qū)內(nèi)地層沉積相對(duì)較為穩(wěn)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(dǎo)電地層;下伏奧陶系灰?guī)r電阻率最高.構(gòu)成該區(qū)良好的電性標(biāo)志層,在橫向上電性差異應(yīng)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(biāo)志明顯。地下礦體局部被采出后,在巖體內(nèi)形成的冒落帶、斷裂帶、變形彎曲帶影響范圍比原采空區(qū)要大且直接影響其電性分布狀況。理論與實(shí)踐證明當(dāng)?shù)V體被采空后,對(duì)應(yīng)地層的導(dǎo)電性隨采空區(qū)的塌陷程度及賦水情況不同,表現(xiàn)為相對(duì)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(zhì)體的基礎(chǔ)。
2瞬變電磁法的基本原理
瞬變電磁法(Transientelectromagneticmethod簡(jiǎn)稱為TEM)屬時(shí)間域電磁感應(yīng)方法是近幾十年迅速發(fā)展起來的1種新的電磁法。其探測(cè)原理是在發(fā)射回線上給1個(gè)電流脈沖方波,一般利用方波后沿下降的瞬時(shí)產(chǎn)生1個(gè)向地下傳播的1次磁場(chǎng)。在一次場(chǎng)的激勵(lì)下地質(zhì)體將產(chǎn)生渦流萁大小取決于地質(zhì)體的導(dǎo)電程度。在一次場(chǎng)消失后,該渦流不能立目p消失,它將有1個(gè)過渡f衰減)過程。該過渡過程又產(chǎn)生1個(gè)衰減的二次磁場(chǎng)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(chǎng),該二次磁場(chǎng)的變化將反映地下地質(zhì)體的電性分布情況。按不同的延遲時(shí)間測(cè)量二次感生電動(dòng)熱Vft1就得到了二次場(chǎng)隨時(shí)間衰減的特性曲線。屬時(shí)間域電磁測(cè)深法又稱“純異常場(chǎng)法”用以研究淺層至中深層的地電結(jié)構(gòu)。
3瞬變電磁野外工作方法
根據(jù)此次勘探的地質(zhì)任務(wù)、精度要求和區(qū)內(nèi)地形、地質(zhì)條件,確定此次瞬變電磁法勘探野外數(shù)據(jù)采集選擇能夠同時(shí)兼顧剖面測(cè)量和測(cè)深工作的中心回線裝置進(jìn)行野外數(shù)據(jù)采集。此次瞬變電磁法施工選用的儀器為美國(guó)ZONGE公司生產(chǎn)的GDP一32II多功能電法儀。工作裝置.根據(jù)工作區(qū)目的層的埋深情況結(jié)合瞬變電磁特點(diǎn)選擇中心回線裝置發(fā)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(shù)為:發(fā)射頻率:1Hz、最大發(fā)射電流l2.5A、積分時(shí)間:0.27ms、增益:22~23倍f自動(dòng))、關(guān)斷延時(shí):O.05ms。