高密度电阻率法在歙县某地溶洞物探勘查中的应用.pdf

2023 年 10 月Oct.,2023doi：10.3969/j.issn.1672-9943.2023.05.045高密度电阻率法在歙县某地溶洞物探勘查中的应用（安徽省勘查技术院（安徽省地质矿产勘查局能源勘查中心），安徽 合肥 230031）摘要 高密度电阻率法作为一种在工程勘察中常见的物探方法，在划分浅部地层界限方面发挥了重要作用。通过分析高密度电阻率法在歙县某地溶洞物探勘查中的应用效果，说明其在溶洞物探勘查中具有准确性高、成本低的优点。关键词 高密度电阻率法；高密度电法；岩溶中图分类号 P631.3文献标识码 B文章编号1672蛳9943（2023）05蛳0143蛳030引言高密度电阻率法，是一种脱胎于传统电法勘探的阵列式电阻率勘探方法咱员暂。我国的矿产勘查部门从上世纪 80 年代后期开始在实际工作中应用该方法，并逐步完善了其理论。高密度电阻率法以岩、矿石的电性差异为理论基础，这与传统电法相同。在探测地面以下的地电结构时，由于高密度电法具有很高的分辨率，同时其具有高效率、低成本、信息丰富等优点，成为浅层地面勘查应用的主要勘探方法之一咱圆原猿暂。近年来，高密度电法在煤矿采空区勘查、工程勘察、工程质量检测、矿产资源勘查等方面有着广泛的应用咱源暂。本文通过歙县某地高密度电法应用于溶洞勘查中的效果，验证了高密度电法能够在浅层地表勘探中发挥重大的作用。1工作区工程地质概况区内地层发育较全，根据岩土体所具有的不同工程地质特征，可将岩土体划分为岩体和土体 2 种类型。岩体类按照形成条件，归属于岩浆岩、沉积岩和变质岩 3 大建造类型。根据形成条件、结构构造、工程地质特征，可以分为块裂状较硬花岗岩弱风化岩组、似均质状较松散花岗闪长岩强风化组、中厚层碎裂状硬长石石英砂岩岩组、中厚层块裂状硬石英砂岩岩组、中厚层碎裂状中等岩溶化硬白云岩岩组、厚层碎裂状较硬凝灰岩岩组和块裂状具泥化夹层较软千枚岩岩组等 7 个工程地质岩组。土体类为第四纪松散岩，主要岩性有粘性土、砂砾石、中间砂粘土、淤泥、粉细砂等。可细分为单层结构粘性土类和多层结构粘性土、砂性土碎石土类。本区岩石电阻率物性统计如表 1 所示。由表 1可以看出，不同的岩石之间电阻率有着明显的差异，并且相同岩性不同的含水率也会影响岩石的电阻率。这为本次电法勘查工作提供了地球物理依据。表 1工区岩石电参数统计结果岩性露头测定电阻率/（m）标本测定电阻率/（m）露头及样品数/个常见值常见区间无水状态富水状态富饱和盐水状态砂砾岩7718480209902315细砂、粉砂岩334401 20021988229英安岩、粗面岩1 2501002 7505022919013砂岩1 5585807 5001 1634288719石英砂岩12 5532 60065 0003 7471 12318623泥岩2522264014793317钙泥质页岩、泥页岩炭质泥页岩9661507 00089740814938粉砂质泥岩、泥质粉砂岩574653 4005172427415泥灰岩2 70060010 0003 8902 1817079灰岩、硅质岩14 1931 00090 0002 8981 45562729白云岩、白云质灰岩24 5502 300140 0005 9022 39565932硅质砂岩、凝灰岩白云质硅质岩19 2001 00090 0002 46691230710千枚岩、变粒岩6 2003 20013 0003 0501 1264466火成岩3 9955309 4002 28181121518信息技术能 源 技 术 与 管 理Energy Technology and Management2023 年第 48 卷第 5 期Vol.48 No.51432023 年 10 月Oct.,20232勘探线布置本次高密度电法采用 120 道，为了满足探深窗口，兼顾浅深部的分辨率，装置选用温纳装置。勘探线布置上A线、B线、C线为 3 条平行线，角度为北偏西 65毅；D线、E线、F线、G线垂直于A线、B线、C线，角度为北偏东 25毅。勘探线布置如图1 所示。郭苗苗高密度电阻率法在歙县某地溶洞物探勘查中的应用图 1勘探线布置3成果解释高密度反演视电阻率断面三维显示如 2 所示。从图 2 可以看出，A线南端覆盖层较厚，往北覆盖层逐渐变薄。1150-1180、1320 号点都有基岩露头，所以该段电阻率较高。A线相交D线 1057 号点、E线 1057 号点、F线 1057 号点、G线 1057 号点，也无明显电性差异。B线 1200-1300 号点覆盖层厚度AB/6=30 m 时电阻率较低，且圈闭完整。1240 号点、1280 号点电阻率较高，根据野外踏勘记录显示是由于岩石电阻率高引起的，推测溶洞是由B线1300 号点走向 1200 号点。C线位于测区的东南边，AB/6=45 m，推测为粘土和含水较高的沙砾石；AB/6=4575 m 电阻率大于 1 500 m，推测为灰岩，该段无明显电性异常。D线 1200 点号AB/6=10 m，电阻率小于 500 m，推测溶洞走向经过此处。溶洞口1120溶洞口及编号测点及编号推断溶洞走向溶洞口 1溶洞口 2E 线F线D 线A 线G 线出水口C 线B 线1442023 年 10 月Oct.,2023（上接第 139 页）的不利影响，但考虑到多年累积性影响，必须进行跟踪观测和动态监测及事后评估工作。参考文献1王艳娜，侯振安，龚江，等.咸水资源农业灌溉应用研究进展与展望 J.中国农学通报，2007，23（2）：393-397.2蔡达伟，孔淑琼，刘瑞琪.微咸水农田安全灌溉研究进展 J.节水灌溉，2020（10）：91-95.3李丙文.塔里木沙漠公路防护林咸水灌溉水盐调控机理研究 D.北京：北京林业大学，2010.4李丙文，徐新文，雷加强，等.塔里木沙漠公路防护林生态工程立地类型划分 J.科学通报，2008（增刊 2）：25-32.5刘婷姗，高艳明，李建设.不同矿化度微咸水入渗下土壤水盐运移特征研究 J.灌溉排水学报，2014，33（3）：68-72.作者简介仝泽文（1970-），男，高级工程师，毕业于中国矿业大学采矿专业，现任徐州矿务集团哈密能源公司总工程师，长期从事煤矿技术工作。收稿日期：2023-04-12E线 1210 号点AB/6=35 m，电阻率相对较小，且圈闭完整，推测为破碎带或含水较高的灰岩。F线位于溶洞 1 和溶洞 2 中间，1130 号点AB/6=30 m，电阻率小于小于 400 m，推测为破碎带或含水较高的灰岩，推测溶洞走向经过此处。另外，在溶洞口 1 北部地区，如A线 1360-1570 号点、B线 1420-1650 号点、C线 1360-1620 号点，AB/630 m，电阻率大于 1 500 m，且电阻率连续性较好，无电性异常，推测为大面积灰岩，发育大规模溶洞的可能性不大。图 2高密度反演视电阻率断面三维显示本次通过高密度电阻率法剖面测量，基本查明了溶洞口 1 和溶洞口 2 是联通的，并对溶洞的具体走向进行了推断。（1）工作区北部。从A、B、C和G线剖面来看，溶洞口 1 以北高电阻率异常较为连续，并无明显的低电阻率异常，推测是大面积灰岩的反映，发育大规模溶洞的可能性不大。（2）重点区。如图 1 所示，大致查明了已知溶洞口 1 和溶洞口 2 是相互贯通的。图上虚线为推测溶洞走向。2 个溶洞口之间。2 个溶洞口直线距离约48 m，综合电阻率异常和浅震反演解释结果推测洞口之间溶洞长度约 90 m，溶洞经过高密度F线1130 号点时埋深在 30 m 左右，推测溶洞宽度大约为 4 m、高度 3 m。溶洞口 2 到出水口。根据本次剖面解释结果，推测溶洞口 2 到出水口之间是联通的，其走向为从溶洞口 2 经E线 1210 号点，然后折向出水口。本段主要为受构造运动影响形成的岩石裂隙，长度约 200 m。4结语高密度电阻率法在歙县某地溶洞物探勘查中发挥了重大作用，通过分析，基本推断了已知的 2 口溶洞的联通性，以及溶洞的联通路径。高密度电阻率法是解决岩溶、采空区等工程地质问题的有效手段，将高密度电阻率法与钻探等手段有机结合，可以大大增强勘查工作中对当前地区的地质认识，并且可以有效地降低生产成本。参考文献1傅良魁.电法勘探教程 M.北京：地质出版社，1983.2娄利.高密度电法在地质灾害中的应用研究 J.能源技术与管理，2021，46（6）：201-203.3娄利.高密度电法在城市地基勘查中的应用 J.能源技术与管理，2021，46（5）：151-152.4武志敬，朱文科，李兆令，等.基于高密度电法的岩溶勘查以枣庄某工程为例 J.山东国土资源，2022，38（3）：45-52.作者简介郭苗苗（1988-），男，工程师，毕业于江西应用技术职业学院地球物理勘查技术专业，长期从事物探勘查技术工作。收稿日期：2023-02-15C 线B 线出水点F线E 线D 线溶洞 1溶洞 2A 线XG 线ZY能 源 技 术 与 管 理Energy Technology and Management2023 年第 48 卷第 5 期Vol.48 No.5145