關(guān)于水文地質(zhì)物探的研究

楊 華

(山西省煤炭工業(yè)廳煤炭資源地質(zhì)局，山西 太原 030045)

1 水文地質(zhì)物探的基本內(nèi)容

1)水文地質(zhì)物探的基本定義。通常情況下，水文地質(zhì)物探就是人們根據(jù)地下巖層物理性質(zhì)的不同，通過專門的設(shè)備進(jìn)行測(cè)量分析，最終得出相應(yīng)結(jié)論的過程。物探方法是當(dāng)今水文地質(zhì)勘察的一種重要方式和手段。一方面物探方法造價(jià)和成本低，能夠在一定程度上節(jié)省勘察成本;另一方面，物探方法速度快，能夠在相對(duì)較短的時(shí)間內(nèi)得到一個(gè)較為合理科學(xué)的結(jié)果。物探方法的實(shí)際應(yīng)用廣泛，用途多樣，能夠滿足人們的相關(guān)需求。

2)水文地質(zhì)物探方法的基本原理。水文地質(zhì)物探最重要的就是對(duì)物探方法的選擇，一般情況下合理的物探方法會(huì)取得理想的效果。但是大多數(shù)的物探方法在本質(zhì)上并沒有太大的區(qū)別，主要就是對(duì)某些地點(diǎn)的地質(zhì)以及水文地質(zhì)條件進(jìn)行勘察探明，通過對(duì)這些條件的對(duì)比分析發(fā)現(xiàn)這些因素存在的問題和不同。這些差異及不同包含導(dǎo)電性、磁性、熱容量及彈性波傳播速度等因素。再利用各類專業(yè)的探測(cè)儀器，對(duì)巖石或者水體進(jìn)行物理變化的測(cè)定，最終得到巖性、構(gòu)造以及巖層含水性能的變化情況。從含水量方面來看，由于水是一種良性導(dǎo)體，巖石的含水量和水本身的礦化度都會(huì)對(duì)巖石的視電阻率值造成影響。從磁性方面來說，由于不同類別的巖石在性質(zhì)上具有很大的區(qū)別，這使得不同類別的巖石，能夠很容易被分辨出來。通常情況下，巖漿巖中的金屬元素比較充裕，因此，具有一定的磁性。而許多沉積巖的磁性則相對(duì)不強(qiáng)，所以在磁法剖面跨過這兩類巖石時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)明顯的區(qū)別。而從放射性強(qiáng)度以及熱輻射強(qiáng)度來說，大多數(shù)不同類別的巖石之間，以及巖石中富水和貧水低端之間，也都會(huì)存在區(qū)別。其中，斷裂富水帶在輻射溫度上明顯要低于斷裂兩側(cè)貧水地區(qū)。

2 水文地質(zhì)勘察中的主要物探方法及其重要作用

1)地面物探方法。地面物探方法和地球物理測(cè)井兩大類是當(dāng)前應(yīng)用比較廣泛的水文地質(zhì)大物探方法。其中地面物探方法是一種已經(jīng)過實(shí)踐檢驗(yàn)，對(duì)探測(cè)地下巖性以及劃分地層并確定構(gòu)造具有良好效果的手段。絕大多數(shù)的地面物探方法都可以被應(yīng)用于尋找地下水以及判定特定地點(diǎn)的水文地質(zhì)特征。但是地面物探方法并不能夠直接地顯示出地下水的相關(guān)物性，需要間接地對(duì)巖石縫隙以及空洞的物性進(jìn)行檢測(cè)，才能得出相應(yīng)的結(jié)果。并且一般情況下，巖石的物性顯示相對(duì)于水的物性更易于顯示。所以，多數(shù)的地面物探方法并不能作為直接的找水方法。如果進(jìn)行細(xì)分，地面物探方法可以分為多種，其中應(yīng)用程度最高的就是對(duì)于巖石的物性探測(cè)效果較為明顯，并且受外部因素影響相對(duì)較小的方法。這類方法由于其自身的穩(wěn)定性和明顯性更容易被采用。電阻率法就是這類方法的重要代表，磁法以及聲波探測(cè)法也會(huì)得到較為廣泛的應(yīng)用。

2)地球物理測(cè)井。水文地質(zhì)物探中的地球物理測(cè)井主要是通過在鉆孔中使用測(cè)量電以及相應(yīng)的放射性儀器，對(duì)地下巖石和水質(zhì)進(jìn)行探明辨別的方法和手段。大多數(shù)的測(cè)井方法都能夠同鉆探取芯以及水文地質(zhì)觀測(cè)資料之間形成良好的協(xié)調(diào)使用方式，并用于相應(yīng)的測(cè)量和勘察。其中，水文地質(zhì)鉆探中常用的測(cè)井方法分為電法測(cè)井、放射性測(cè)井、聲波測(cè)井、流速測(cè)井以及熱測(cè)井等5類。在很多情況下，各類測(cè)井方式的配合使用都能夠取得理想的效果。這些測(cè)井方法不僅能夠測(cè)出含水層的水文地質(zhì)參數(shù)以及相應(yīng)的巖石物性，還能夠解決一些水井工程的特殊問題。

3 水文地質(zhì)人員在物探工作中的任務(wù)

1)掌握物探方法的使用條件。物探方法對(duì)于地質(zhì)勘查和研究來說具有現(xiàn)實(shí)意義，對(duì)于其使用和掌握來說也需要一定的條件。物探方法取得成效的好壞在一定程度上受自然以及人為因素的影響。只有使物探方法在滿足了相應(yīng)的條件和需求后，才能夠使其發(fā)揮出應(yīng)有的成效并取得理想的效果。首先，探測(cè)的對(duì)象應(yīng)與附近具有較為明顯的物性區(qū)別;其次，在區(qū)別這種物性的不同時(shí)，還要觀測(cè)異常幅度，使這種差異可以被相應(yīng)的設(shè)備檢測(cè)出來。當(dāng)探測(cè)對(duì)象出現(xiàn)異常情況時(shí)，能夠同外部因素干擾所引起的異常進(jìn)行區(qū)分;最后，還要使探測(cè)對(duì)象具備一定的規(guī)模，最大程度上避免受到其他外部因素的干擾。

2)提出水文地質(zhì)物探工作的探測(cè)任務(wù)。與此同時(shí)，水文地質(zhì)人員還要根據(jù)實(shí)際情況提出水文地質(zhì)物探工作的探測(cè)任務(wù)。水文地質(zhì)物探工作的探測(cè)任務(wù)是進(jìn)行物探工作的一個(gè)主要立足點(diǎn)。在此過程中，水文地質(zhì)人員還要綜合考慮具體的地質(zhì)特點(diǎn)以及水文地質(zhì)特點(diǎn)。其中水文地質(zhì)調(diào)查任務(wù)主要包括:利用地面物探方法探尋含水層和富水帶，并確定這類地質(zhì)的具體分布情況。之后利用地球物理測(cè)井探明含水層的厚度以及相應(yīng)位置信息。通過對(duì)任務(wù)的分析和提出，使水文地質(zhì)物探具有方向性，針對(duì)具體的情況予以窺探。

3)做好物探方法的確定工作。在進(jìn)行物探時(shí)要根據(jù)相應(yīng)的任務(wù)，水文地質(zhì)人員與物探人員。物探方法的確定工作完成后，要對(duì)該方法進(jìn)行實(shí)際的驗(yàn)證，保證物探方法能夠發(fā)揮出實(shí)際效果后再確定最終的選擇結(jié)果。與此同時(shí)，要科學(xué)合理地布置物探測(cè)線以及測(cè)點(diǎn)等要素。既要確定好測(cè)線的位置、方位、測(cè)點(diǎn)間距同測(cè)線之間的距離，也要正確地選擇供電極距、測(cè)量極距以及電測(cè)剖面的距離。

4)對(duì)測(cè)量的結(jié)果予以說明。最后，對(duì)測(cè)量的結(jié)果予以說明和解釋。大多數(shù)情況下，這類工作都應(yīng)當(dāng)配合物探人員來進(jìn)行。在進(jìn)行測(cè)量結(jié)果的解釋和說明前，要做好前期的準(zhǔn)備工作。相關(guān)人員必須對(duì)實(shí)際的地質(zhì)條件以及各種影響因素進(jìn)行分析和探明后才能進(jìn)行，否則將會(huì)對(duì)解釋的效果造成影響。

4 結(jié)束語

在進(jìn)行水文地質(zhì)物探的過程中，一定要明確地質(zhì)的基礎(chǔ)性前提，并正確地掌握物探方法，通過二者的有機(jī)結(jié)合和利用達(dá)到相應(yīng)的目的。地質(zhì)與物探方法的結(jié)合利用程度，在很大程度上影響著勘探的最終結(jié)果。在進(jìn)行相關(guān)的物探工作時(shí)，一定要科學(xué)地安排工作流程與步驟，做到事先資料的采集和準(zhǔn)備。通過對(duì)相關(guān)資料的整理和分析，再根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行物探方法的選擇。在此過程中一定要注重信息的準(zhǔn)確性，并隨時(shí)關(guān)注各類因素的變化，保證水文地質(zhì)物探能夠產(chǎn)生最好的效果。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步以及社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，物探方法在未來一定會(huì)得到更加廣泛的應(yīng)用、完善和發(fā)展。

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