地球物理測井在水文地質(zhì)勘察中的應(yīng)用綜述

廖海闊++齊峰

摘要：我國所擁有的淡水總資源居于世界上的第六位，但是人均的淡水資源卻是世界人均量的四分之一，排在世界上的一百零九位，我國是全球十三個(gè)嚴(yán)重缺水的國家之一。特別是我國的西部的地區(qū)的水資源由于儲(chǔ)藏較深，因此難于被勘探和開發(fā)，因此加強(qiáng)我國的水文地質(zhì)勘查工作的應(yīng)用與研究對(duì)解決我國水資源短缺的問題很有必要。本文主要分析了地球物理測井在水文地質(zhì)勘查中的應(yīng)用原理，并進(jìn)一步的分析了物探方法的主要種類。

關(guān)鍵詞：地球物理測井；水文地質(zhì)勘察；應(yīng)用原理；種類分析

水資源匱乏是全球存在的主要問題之一，目前很多的國家都面臨著水資源短缺的問題，我國是全球嚴(yán)重缺水的國家之一，水資源的分布不均以及水資源的短缺不僅給人們的日常生活和工作帶來了嚴(yán)重的影響，同時(shí)水資源的匱乏也嚴(yán)重的制約了我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。研究表明大部分的地下水由于儲(chǔ)藏的位置較深，因此給水資源的勘探和開采工作帶來了很多的困難，加強(qiáng)水文地質(zhì)勘察工作的應(yīng)用與研究對(duì)解決我國的水資源缺乏的現(xiàn)狀有著非常重要的作用。地球物理測井法是眾多勘探區(qū)方法中的一種，地球物理測井法主要包含了人工地震 、電法、重力勘探以及磁性等等，其中應(yīng)用最為廣泛的是 電法。

一、應(yīng)用原理分析

在水文地質(zhì)勘查中，地球物理測井技術(shù)是一項(xiàng)有效的水資源測量手段，地球物理測井技術(shù)在分析地層構(gòu)造、地下水質(zhì)量的評(píng)價(jià)、探測巖溶、分析地下水的分布以及尋找含水層等方面發(fā)揮著非常重要的作用，地球物理測井技術(shù)擁有嚴(yán)密的物理數(shù)學(xué)原理基礎(chǔ)，同時(shí)還具備很多完整、健全的材料能夠提供參考。

（一）、含水層與隔水層的劃分

正確的劃分出隔水層與含水層是水文地質(zhì)勘察工作首先應(yīng)該做的一步工作，并且應(yīng)該對(duì)隔水層與含水層的厚度進(jìn)行 仔細(xì)的分析，同時(shí)還應(yīng)該進(jìn)一步的 對(duì)二者之間的聯(lián)系進(jìn)行詳細(xì)的研究。進(jìn)行隔水層與含水層的劃分的主要測井方式包含：伽瑪-伽瑪 測井、聲波測井、井液電阻率測井以及中子測井等等，其中的某些測井技術(shù)同樣也能夠用于對(duì)隔水層以及含水層的厚度的測量。這是因?yàn)楹畬拥碾娮杪试谝话愕那闆r下要比圍巖的電阻率要小，并且含水層的密度以及孔隙度都相對(duì)較小，因此在進(jìn)行隔水層與含水層 的劃分時(shí)就可以充分的利用二者之間存在的差異進(jìn)行精確的劃分。

（二）、地下水礦化度的測量

在一般的情況下地層的電阻率的值越低就代表地層水的礦化度越高，因此之前便有人提出利用石油測井 的數(shù)據(jù)進(jìn)行地層水的礦化度的方法，該種方法主要是根據(jù)自然電位測井曲線存在的異常值來取出地層水的電阻率，然后在根據(jù)測出的電阻率與礦化度的反比關(guān)系進(jìn)一步的得出地層水的礦化度。石油測井?dāng)?shù)據(jù)在水文地質(zhì)勘查工作中的推廣與應(yīng)用，改變了傳統(tǒng)的依靠水文取樣的方法，但是該項(xiàng)技術(shù)也存在一定的缺點(diǎn)，例如：由于缺乏樣點(diǎn)，因此進(jìn)一步的降低了地層水礦化度測量的精確度。

（三）、泥質(zhì)含量的判斷以及裂隙判斷

裂隙在測井技術(shù)上的響應(yīng)的具體表現(xiàn)為密度偏低、聲波時(shí)差較大以及電阻率較小等等，一旦出現(xiàn)裂縫，裂縫中所填充 的泥質(zhì)量就會(huì)越來越多，這時(shí)所表現(xiàn)出來的就是伽瑪測井值會(huì)越來越大。

（四）、鉆孔地層的巖性分析

巖石種類的不同，巖石的孔隙度 、電阻率、波阻抗以及密度等參數(shù)都會(huì)存在著一定 的 差異，根據(jù)巖石與巖石之間存在的這種差異，便可以通過中子孔隙度測井、聲波測井、密度測井以及電阻率測井的方法的綜合利用進(jìn)行鉆孔的言行剖面劃分。

（五）、勘察巖溶水

聲波的曲線可以對(duì)裂隙的層位進(jìn)行直接的反映，如果溶洞中含有水，那么伽瑪曲線的幅值便會(huì)降低，這樣就可以根據(jù)曲線的變化情況進(jìn)一步的得出其富水性，同時(shí)由于巖溶以及裂隙的發(fā)育的部分很可能出現(xiàn)井陘擴(kuò)大的現(xiàn)象，因此利用井陘曲線也能對(duì)巖溶裂隙的發(fā)育情況進(jìn)行判斷。

二、物探方法的主要種類

（一）、高密度電阻率法

決定巖石的電阻率的因素有很多，其中孔隙度、水的礦化度、含水量、礦物成分以及顆粒結(jié)構(gòu)是最為主要的影響因素 ，其中巖石的含水量在很大的程度上決定了電阻率的數(shù)值。利用電阻率的物探方式進(jìn)行水文地質(zhì)情況的勘查，就是通過對(duì)巖石的空間分布規(guī)律以及電阻率進(jìn)一步的分析和發(fā)現(xiàn)含水層在空間上的具體分布，同時(shí)還能對(duì)含水層的儲(chǔ)水條件進(jìn)行進(jìn)一步的研究與確定，從而達(dá)到進(jìn)行水文地質(zhì)勘查的效果 。高密度的電阻率方法是一種間接的找水手段。

（二）、激光極化法

用一直流脈沖△Vl供入地下地質(zhì)體時(shí)，在確保電流穩(wěn)定的情況下 ，我們可以觀測到一下的現(xiàn)象：隨著時(shí)間的推移，地面上使用的測量電極的地位差會(huì)逐漸 的趨向于穩(wěn)定值，但是在斷開電源的一瞬間，電極間的電位差迅速的進(jìn)行衰減，并且會(huì)逐漸 的減到零，這種現(xiàn)象被稱之為激光極化效應(yīng)。激光極化效應(yīng)主要是根據(jù)巖石以及礦石的激發(fā)極化效益時(shí)的具體反映對(duì)水文地質(zhì)勘察工作中的問題進(jìn)行解決 。激光極化法又分為直流激光極化法以及交流激光極化法。人們通過利用激光極化法可以進(jìn)行地下水源的尋找、地質(zhì)結(jié)構(gòu)的研究，同時(shí)伴隨著高精度的激發(fā)找水儀器的研制成功，利用激光極化法進(jìn)行水資源的探尋得到了廣泛的應(yīng)用。

結(jié)語：

綜上所述，面對(duì)復(fù)雜的地質(zhì)結(jié)構(gòu) ，應(yīng)該根據(jù)環(huán)境以及地質(zhì)條件的不同，將不同的勘查方法進(jìn)行有效的組合，進(jìn)而才能夠有效的提高水文地質(zhì)勘察工作的效率與質(zhì)量。

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