綜合物探方法在地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查中的應(yīng)用

■曾杰東

（廣西水文地質(zhì)工程地質(zhì)隊(duì) 廣西柳州 545006）

綜合物探方法在地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查中的應(yīng)用

■曾杰東

（廣西水文地質(zhì)工程地質(zhì)隊(duì) 廣西柳州 545006）

介紹了在地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查中常用的幾種物探方法的適用條件和應(yīng)用范圍，并通過(guò)實(shí)例展示了各種方法的應(yīng)用效果。結(jié)果表明淺層物探方法應(yīng)用效果顯著，在地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查中具有較好的應(yīng)用前景。

地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查綜合物探方法層析成像地震映象

1 工程地質(zhì)概況及地球物理特征

（1）工程地質(zhì)概況。地形地貌：工作區(qū)位于柳州市區(qū)及其北部一帶，柳江河從工作區(qū)通過(guò)，地貌形態(tài)類(lèi)型主要有：侵蝕堆積河流階地、溶蝕堆積孤峰平原及巖溶盆地、侵蝕溶蝕峰叢洼地及峰林谷地、及構(gòu)造溶蝕剝蝕低丘山地等，無(wú)巖溶大泉和地下河出露和分布。

（2）地球物理特征。物性差異是有效開(kāi)展物探工作的理論前提，場(chǎng)地地形則是順利開(kāi)展物探工作的條件，不同的物探方法對(duì)地形地質(zhì)條件有不同的要求。測(cè)區(qū)下伏基巖電阻率、電導(dǎo)率、相對(duì)介電常數(shù)、縱波速度等物性參數(shù)存在不同程度差異，隨巖石風(fēng)化程度、巖溶、裂隙發(fā)育程度等不同，地下介質(zhì)電性存在較大差異，形成了不同的電性和介電界面，為此次物探勘查提供了地球物理前提。

2 工作方法技術(shù)及儀器設(shè)備

（1）高密度電法。高密度電法的原理與普通電法相同，采用多功能直流電法儀為主控機(jī)，配以多路電極轉(zhuǎn)換器以及大線(xiàn)電纜、電極等構(gòu)成的高密度電法測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，根據(jù)場(chǎng)地條件和地質(zhì)條件選取一種或多種裝置進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，由專(zhuān)用軟件進(jìn)行地形校正、數(shù)據(jù)濾波、反演計(jì)算等一系列處理后，繪制物探剖面視電阻率等值線(xiàn)及反演斷面圖，根據(jù)圖中視電阻率分布形態(tài)，了解地下一定深度范圍內(nèi)橫向電性變化情況和垂向電性的變化特征，再綜合分析判斷覆蓋層厚度及異常體的位置及規(guī)模。

探測(cè)儀器采用重慶奔騰數(shù)控技術(shù)研究所生產(chǎn)的WDJD-3型多功能數(shù)字直流激電儀和WGMD-3高密度測(cè)量系統(tǒng)。

（2）地震映像法。地震映像法，是基于反射波法中的最佳偏移距技術(shù)發(fā)展起來(lái)的一種常用淺地層勘探方法，在地震映像數(shù)據(jù)采集中，最重要的是確定有效波及其最佳偏移距，為此需要做試驗(yàn)剖面，進(jìn)行干擾波調(diào)查，分析各種波的傳播規(guī)律，確定能夠最好地反映探測(cè)目標(biāo)的有效波，以及該有效波在時(shí)間域和空間域的最佳時(shí)空段。探測(cè)儀器采用重慶地質(zhì)儀器廠生產(chǎn)的DZQ48型高分辨率地震儀。

3 資料處理與成果分析

本次物探工作按 《水利水電工程物探規(guī)程》（SL 326-2005）和《鐵路工程不良地質(zhì)勘察規(guī)程》（Tb10027-2012）執(zhí)行。

（1）高密度電法。通過(guò)數(shù)據(jù)處理計(jì)算后繪制各測(cè)線(xiàn)視電阻率等值線(xiàn)圖及反演圖，圖中用顏色區(qū)分視電阻率值，同一顏色等視電阻率條帶的深度位置及形狀，反映同一電性層的埋深和起伏形態(tài)，資料解釋時(shí)可在色譜圖上直接讀取基巖面的深度、位置。根據(jù)視電阻率等值線(xiàn)圖分析測(cè)區(qū)不同地層的電性特征，結(jié)合地質(zhì)調(diào)查和鉆探資料圈定地層分界線(xiàn)；在較純碳酸巖地層低阻異常帶，延深大，判斷為斷層，低阻異常且等值線(xiàn)稀疏，有低阻閉合區(qū)段判斷為巖溶發(fā)育區(qū)。

（2）地震映像法。通過(guò)數(shù)據(jù)處理計(jì)算后繪制時(shí)間剖面圖。根據(jù)時(shí)間剖面圖中波的旅行時(shí)間、幅度、頻率與波形變化等特征，可以推斷目的物的內(nèi)部結(jié)構(gòu)以及深度、形狀等。當(dāng)斷層或巖性接觸帶存在時(shí)，在斷層的棱角點(diǎn)或巖性突變點(diǎn)產(chǎn)生繞射波，形成雙曲線(xiàn)型同相軸。當(dāng)巖溶存在時(shí)，反射波的同相軸成弧型，其頂點(diǎn)對(duì)應(yīng)與溶洞定點(diǎn)對(duì)應(yīng)，或波的同相軸紊亂，連續(xù)性差，有時(shí)與旁邊的同相軸完全錯(cuò)斷，以及反射波信號(hào)微弱，甚至缺失，局部形成空白區(qū)域。

（3）成果分析。①地面物探：根據(jù)區(qū)域地質(zhì)資料及地面物探探測(cè)結(jié)果綜合分析，本次地面物探工作共探明工作區(qū)內(nèi)幾個(gè)斷層破碎帶與測(cè)線(xiàn)相交的位置；探明了幾處與測(cè)線(xiàn)相交的地層界線(xiàn)的位置；查明了幾處巖溶裂隙發(fā)育段。②地層巖性：探明了10處與測(cè)線(xiàn)相交的地層界線(xiàn)的準(zhǔn)確位置，測(cè)區(qū)內(nèi)主要地層巖性為第四系覆蓋層，層厚約0～25m之間；測(cè)區(qū)大部分布的C2d地層的淺灰色厚層、塊狀白云巖；在測(cè)區(qū)西部歐陽(yáng)嶺一帶和北部分布的C1d2地層的以砂巖、礫狀砂巖、粉砂質(zhì)泥巖、頁(yè)巖夾灰?guī)r透鏡體為主的碎屑巖；測(cè)區(qū)東部牛姆坪一帶，分布的二疊系地層的以硅質(zhì)巖、泥巖、泥質(zhì)灰?guī)r為主的碎屑巖。③巖溶發(fā)育情況：震中區(qū)柳北區(qū)香蘭村巖溶發(fā)育情況為WT1線(xiàn)點(diǎn)號(hào)175-180,220-230段以溶蝕裂隙發(fā)育為主，伴有溶洞發(fā)育，詳見(jiàn)下圖。WT2-1線(xiàn)異常主要為裂隙發(fā)育的反映，僅點(diǎn)號(hào)840-850段以溶蝕裂隙發(fā)育為主，伴有溶洞發(fā)育；WT2-2、WT2-3線(xiàn)全段基巖較為完整，少見(jiàn)裂隙發(fā)育；WT2-4線(xiàn)為碎屑巖地層。WT3-1、WT3-2線(xiàn)全段基巖較為完整，少見(jiàn)裂隙發(fā)育；WT3-3線(xiàn)異常以裂隙發(fā)育為主，點(diǎn)號(hào)145-190、370-390、580-600段巖溶裂隙發(fā)育，伴有溶洞。WT4-1線(xiàn)點(diǎn)號(hào)55-70、120-180段，WT4-3線(xiàn)80-100段，WT4-4線(xiàn)點(diǎn)號(hào)60-80、145-155段，WT4-5線(xiàn)70-80、180-190段以巖溶裂隙發(fā)育為主，伴有溶洞。WT5-1線(xiàn)點(diǎn)號(hào)215-225段，WT5-2線(xiàn)點(diǎn)號(hào)120-150，330-370，435-500，590-645段以巖溶裂隙發(fā)育為主，伴有溶洞。該區(qū)域主要巖溶發(fā)育深度多見(jiàn)于25m-60m之間。

WT1線(xiàn)視電阻率等值線(xiàn)圖、反演圖

4 結(jié)論

本次勘查采用高密度電法和地震映像法進(jìn)行探測(cè)，測(cè)線(xiàn)布置合理，規(guī)范作業(yè)，保證野外采集數(shù)據(jù)真實(shí)可靠。探明了基巖起伏界面、風(fēng)化層界面、地層界線(xiàn)、巖溶發(fā)育范圍及其分布規(guī)律。地面物探中布設(shè)的地震映像法對(duì)經(jīng)過(guò)斷層和巖溶發(fā)育段。裂隙發(fā)育段的推斷成果與高密度電法的推斷成果有良好的一致性，互相驗(yàn)證，證明了物探方法的有效性。

P5[文獻(xiàn)碼]B

1000-405X（2015）-10-322-1