EH-4、TEM、直流電測深物探方法在新疆三塘湖煤田地下水勘查中的應用效果對比分析

呂 陽，陳 鋒

（新疆地礦局第二水文工程地質大隊，新疆昌吉831100）

EH-4、TEM、直流電測深物探方法在新疆三塘湖煤田地下水勘查中的應用效果對比分析

呂 陽*，陳 鋒

（新疆地礦局第二水文工程地質大隊，新疆昌吉831100）

在新疆東疆地區(qū)三塘湖煤田地下水勘查中，EH-4、TEM及直流電測深3種方法理論上都可以作為勘查手段，為了選擇一個較為合適的方法，提高勘查精度與效率，對3種方法進行了對比試驗。分析了3種儀器勘查方法特點，并對勘查效果進行了對比分析，最終確定了EH-4方法的優(yōu)越性。

EH-4;TEM；直流電測深；地下水勘查

新疆東疆地區(qū)三塘湖煤田預測煤炭資源量近1000× 108t，根據(jù)煤炭外運的有關規(guī)劃：2010～2015年，東疆地區(qū)煤炭外運量為5×108t/a，2015年以后達到10×108t/a，如果按開采每噸煤保守需水0.2m3計算，需水量將分別達到1× 108m3/a和2×108m3/a，為了給新疆“疆煤東運”生產基地和運輸線路的建設規(guī)劃提供水文地質決策依據(jù)，我們在此區(qū)域開展了地球物理勘查工作，為水文地質勘查工作提供依據(jù)。

物探工作通過研究認為：EH-4、TEM及直流電測深3種方法理論上都可以作為勘查手段，下面就3種方法的特點做出比較。

1 儀器勘查方法特點

1.1 EH-4

EH-4物探勘查方法具有以下一些特點：

（1）采用人工場源與天然場源共同作用的方式，人工場源彌補了天然場源的在某些頻段的不足，使該系統(tǒng)在1～64kHz的范圍內獲得連續(xù)的有效信號，對解決淺部地質問題尤為有用；

（2）測量系統(tǒng)和發(fā)射裝置都比較輕便，測量速度快，可以提高工作效率；

（3）該系統(tǒng)具有較高的橫向與縱向分辨率，為探測某些小的地質構造和區(qū)分電阻率差異不大的地層提供了可能性；

（4）該系統(tǒng)不受高阻蓋層的影響，在大厚度第四系漂石覆蓋地區(qū)、基巖大面積出露地區(qū)，均能有效地探測地下深部地質信息。

1.2 TEM（瞬變電磁）

TEM物探勘查方法具有以下一些特點：

4.血矛線蟲病。（1）加強飼養(yǎng)管理、搞好環(huán)境衛(wèi)生和消毒；不從疫區(qū)引進牛只，強化引進動物的檢疫，必須引進時則應進行嚴格檢疫并隔離，確認健康無本病時方可混群。（2）每年春、秋兩季(3月、9月)各進行一次全面預防性驅蟲。常用藥品為:蟲克星一次內服量:牛0.2 m/kg體重，口服；左咪唑:牛5～6 mg/kg體重，口服；噻苯唑:牛100 mg/kg體重，口服。（3）不在低洼潮濕地區(qū)放牧，不在清晨、雨后放牧，盡量避開幼蟲活動時間，可減少感染機會。（4）把廄內糞便打掃干凈，堆積于隔離地段，進行生物發(fā)酵，可殺滅蟲卵和幼蟲。

（1）由于觀測純二次場，自動消除了頻率域方法中的主要噪聲源——裝置耦合噪聲，噪聲主要來自天電及人文電磁干擾；

（2）時域方法對于導電圍巖和導電覆蓋層的分辨能力優(yōu)于頻率域方法，并且測量方法技術既快又簡單，更適合勘查工作的需要；

（3）在高阻圍巖條件下，沒有地形引起的假異常；

（4）所得到異常的幅度大、形態(tài)簡單及受旁側影響較小，提高了對地質體的橫向分辨能力。

1.3 VES（直流電測深）

直流電測深物探勘查方法具有以下一些特點：

（1）對地層淺部信息具有較高的分辨率；

（3）對層狀地層的劃分具有較高靈敏度；

（4）該方法延續(xù)至今，已發(fā)展成為一個較為成熟的物探勘查手段。

2 地質、地球物理特征

2.1 地層

測區(qū)出露地層為泥盆系、石炭系、二疊系、侏羅系、第三系與第四系。第四系在區(qū)內十分發(fā)育，整個工區(qū)均有分布，巖性主要以卵礫石、砂礫石為主。侏羅系、第三系地層在測區(qū)廣泛出露，巖性主要為砂巖、泥巖，在物性上呈低阻特征。泥盆系主要出露于下馬崖盆地的圖拉爾根、西部的烏魯蘇及北部的沙臘勒代山一帶，石炭系主要出露在巴里坤山—哈爾里克山、中部的莫欽烏拉山及北部的蘇海圖山中低山區(qū)，二疊系主要出露于測區(qū)中部的三塘湖鄉(xiāng)一帶的大白依山低山地帶，物性上均呈高阻特征。

2.2 地球物理特征

電性差異是地球物理勘查及資料解釋的基礎，為了掌握測區(qū)的電性特征，采用了以下3種方法獲得地層電阻率電性參數(shù)：（1）孔旁測深；（2）測井電阻率；（3）分析測線上具有代表性視電阻率等值線剖面。（詳見表1）

表1 測區(qū)地層電性參數(shù)統(tǒng)計表

3 勘查效果對比

為了選擇合適的勘查方法，結合測區(qū)物探工作布置特征，選取了較有代表意義的8km剖面，測點距1km，進行了物探方法測試對比試驗（如圖1）。

圖1 EH-4、TEM、直流電測深3種物探方法測試對比圖

本次工作勘查目標深度為0～350m，通過3種方法對比試驗，取得了較好的成果資料，通過資料處理再結合鉆孔及收集前人資料，可以有效地對比出3種方法在本測區(qū)的優(yōu)劣性。通過圖1分析認為：3種方法所測得斷面圖從形態(tài)上來看較為相似，大致可以分為3層，淺部存在一層高阻層，推斷為第四系砂礫石，中部存在一層低阻層，推斷為第三系砂巖、泥巖互層，基底推斷為石炭系基巖。結合前人資料分析認為該區(qū)域地層相對單一，淺部第四系不超過100m，下部為第三系砂巖、泥巖互層，基底為石炭系完整基巖，這與本次勘查試驗所得資料完全吻合，但3種勘查方法在細節(jié)上反映的信息差異較大。

為對本次試驗成果進行驗證，在剖面上布置了一眼鉆孔SK01，通過鉆探資料反映第四系基底為-80m，第三系基底為-183m，基底為石炭系凝灰?guī)r。通過分析鉆探資料認為：（1）EH-4對淺部0～50m范圍內地質信息反映不敏感，但對更深部信息反映效果非常好，與鉆探資料基本吻合，方法工作效率高；（2）TEM對淺部地質信息反映一般，但對深部信息反映不及EH-4勘查效果好，通過本次勘查還發(fā)現(xiàn)TEM在低阻地層區(qū)域，勘查深度較淺，無法滿足勘查要求；（3）直流電測深對淺部100m之內的資料分辨率高，但對深部資料勘查效果較差，工作效率較低。通過3種方法的工作對比，認為EH-4勘查方法較TEM、直流電測深在勘查效果、精度、效率上更為突出，在今后的工作中應大力推廣使用。

4 結論

通過以上分析，我們得取得了以下重要認識：

（1）EH-4、TEM、直流電測深3種物探方法通過試驗對比，視電阻率斷面形態(tài)及電性層特征基本相似，說明同一種參數(shù)采用不同儀器它的地質效果是一樣的；

（2）3種方法在同一深度視電阻率異常比較接近；

（3）直流電測深、TEM勘查方法主要適應于淺部地質勘查；

（4）EH-4勘查方法效果明顯好于直流電測深、TEM，主要是探測深度大，電性層及基底形態(tài)反映比較清楚。

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P631.3

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1004-5716(2015)03-0157-02

2014-04-09

呂陽（1986-），男（漢族），新疆木壘人，助理工程師，現(xiàn)從事地球物理勘查工作。