高密度電阻率法在青?；〉貐^(qū)水文地質(zhì)調(diào)查中的應(yīng)用

蘇世杰　何勝

【摘 要】 為基本查明化隆地區(qū)水文地質(zhì)條件及地下水分布特征，本文運用高密度電阻率法對勘查區(qū)進(jìn)行勘查，劃分了勘查區(qū)目標(biāo)層地球物理學(xué)特征，基本查明了第四系地層巖性、厚度、基底埋深及起伏情況，為水文地質(zhì)鉆探孔位選擇提供了較好的可靠資料。

【關(guān)鍵詞】 高密度電阻率法；地球物理學(xué)特征；基底埋深

【Abstract】 In order to find out the hydrogeological conditions and groundwater distribution characteristics of the region，The high density resistivity method is used to survey the exploration area.The geophysical characteristics of the target layer of the exploration area are divided，The lithology， thickness， basement depth and fluctuation of the fourth system are basically identified.It provides good reliable data for hydrogeology drilling hole location selection.

【Key words】 High density resistivity method；Geophysical characteristics；Basement buried depth

化隆回族自治縣位于青海省海東地區(qū)南部，是青藏高原與黃土高原的交匯地帶，為了基本查明化隆地區(qū)水文地質(zhì)條件，為城鎮(zhèn)建設(shè)在地下水資源保障、人畜飲水安全方面提供依據(jù)，運用物探方法，可助一臂之力。本次物探工作的目的是主要查明第四系含水層、隔水層分布特征、地層結(jié)構(gòu)、基底起伏情況等，圈定富水地段。

1. 自然、地質(zhì)與地球物理特征

（1）化隆回族自治縣位于青海省海東地區(qū)南部，總面積2740Km2，寒長暑短，屬典型的半干旱大陸性氣候區(qū)。具有高寒、干旱，日照時間長，太陽輻射強，晝夜溫差大的特點。黃河自西向東穿越工作區(qū)，境內(nèi)山嶺起伏，溝谷縱橫，總體呈南北高中間低，西高東低的地勢，拉雞山聳立于工作區(qū)北側(cè)，黃河沿北西至南東向穿越工作區(qū)，切割深度達(dá)200～300m。按照地貌成因和形態(tài)特征，可以劃分為構(gòu)造剝蝕丘陵和河谷沖洪積平原。工區(qū)內(nèi)出露地層較簡單，主要是新近系（N）和第四系地層。新近系（N）地層主要由礫巖、含礫砂巖、中粗粒砂巖、細(xì)砂巖、砂質(zhì)泥巖及粘土質(zhì)泥巖組成。第四系地層主要由河流低階地（Ⅰ、Ⅱ級）及河漫灘沖洪積卵礫石、中粗砂及亞砂土組成[1]。

（2）工區(qū)處于祁呂賀蘭山字型構(gòu)造體系西翼褶皺帶。后期所形成的河西系構(gòu)造體系常以橫跨、疊加、利用、改造等方式復(fù)合于較早的祁呂弧形褶皺帶之上。這些構(gòu)造及派生出來的低序次的各種扭動構(gòu)造體系（如多字型、入字型、帚狀及反S型構(gòu)造），組成了本區(qū)構(gòu)造的基本骨架和輪廓[2，3]。

（3）依據(jù)本次高密度電阻率法數(shù)據(jù)及巴燕溝Zk2號孔孔旁測深曲線對比分析，該地區(qū)第四系表層亞粘土電阻率相對較低（10～60Ω·m），表現(xiàn)為整個工區(qū)的低阻電性特征，與鹽漬化程度有關(guān)；由于地表比較干燥，亞砂土電阻率相對較高（120～200Ω·m），呈現(xiàn)為整個工區(qū)的中高阻電性特征；砂礫卵石層電阻率值相對較高，是本次高密度電法探測有效深度內(nèi)的高阻值電性層，電阻率在90～300Ω·m的砂礫卵石層富水性較好，而不含水砂礫卵石層電阻率在300～500Ω·m；第四系泥質(zhì)砂礫卵石，其電阻率反映為中高阻電性特征地層，也是工區(qū)的次要含水層；新近系泥巖，為工區(qū)低阻層，其電阻率小于50Ω·m，為工區(qū)基底標(biāo)志電性特征巖性層，基本不賦水，為相對隔水層。

（4）可見第四系各巖性電阻率與新近系基底之間電性差異特征明顯，利用高密度電法來查明第四系地層巖性、厚度、基底埋深及起伏情況等有關(guān)水文地質(zhì)問題具有一定的物性前提。

2. 工作方法技術(shù)

（1）根據(jù)項目總體設(shè)計要求及現(xiàn)場實際情況，最大勘探深度應(yīng)以能獲得完整的電測深（電阻率）曲線和滿足解釋推斷的需要為原則。共完成高密度電阻率法勘測剖面八條，點距10m，當(dāng)剖面遇河流、公路、莊廓等障礙物時，測點做適當(dāng)調(diào)整，具體調(diào)整方案已在野外原始記錄中記錄。

（2）探測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WDZJ-1多路電極轉(zhuǎn)換器測量系統(tǒng)，10m間距電纜，電極60根。工作裝置采用溫納裝置Wenner，排列形式見圖1。裝置系數(shù)K=2πr，其中r為電極間距，AM=MN=NB=nr。

3. 質(zhì)量評述

3.1 本項目質(zhì)量管理全面按ISO-9001質(zhì)量管理體系執(zhí)行。在開展野外工作的前一天對高密度電法儀器進(jìn)行全面檢查，主要檢查導(dǎo)線是否完好無損不漏電、電極接口是否都通電、WDJD-3數(shù)字電法儀和WCZ-1電極轉(zhuǎn)換器是否工作正常等。在野外作業(yè)過程中，經(jīng)常開展檢查工作，自檢、互檢率分別達(dá)到100%。野外具體布設(shè)探測在充分收集和分析工區(qū)已有資料的基礎(chǔ)上嚴(yán)格按照有關(guān)規(guī)程、規(guī)范進(jìn)行，確保探測點布置及探測深度的確定合理可行。

3.2 質(zhì)量檢查應(yīng)獨立于基本觀測，可在基本觀測進(jìn)行到一定階段或全區(qū)基本觀測結(jié)束后，對總工作量的3-5%的測深點，由不同操作員，在不同日期，從新布極觀測。

3.3 采用均方相對誤差衡量，各分區(qū)及總均方相對誤差<10%（參考《電阻率剖面法技術(shù)規(guī)程》DZ/T 0073-2016）。質(zhì)量檢查觀測結(jié)果，應(yīng)以整個排列為單位，編列出整個排列極距相對誤差統(tǒng)計表，必要時應(yīng)繪制誤差分布曲線，單個極距相對誤差的計算公式為：

3.4 當(dāng)可以肯定由于地表及淺層濕度變化使得電測深曲線起始段的系統(tǒng)檢查出現(xiàn)規(guī)律性偏差時，可將其剔除，然后再評價質(zhì)量。

3.5 本次完成高密度電阻率法勘測點1991個，質(zhì)量檢查點180個，占工區(qū)測點9.00%。按照電阻率測深法技術(shù)規(guī)程要求質(zhì)量檢查點有位均方相對誤差（總均方相對誤差）M≤±3.0%數(shù)據(jù)質(zhì)量為Ⅰ級，M≤±5.0%為Ⅱ級，M≤±10.0%為Ⅲ級。本次高密度電阻率法工作質(zhì)量檢查點有位均方相對誤差為1.61%，小于±3.0%，符合規(guī)范Ⅰ級精度誤差要求。

4. 資料推斷解釋

1號剖面從整個剖面來看，第四系地層呈不連續(xù)狀覆蓋，呈逐漸抬升的趨勢?，F(xiàn)代河床附近（剖面距400～1000m處）砂礫卵石層最厚達(dá)28m。在剖面距1350～4000m基底埋藏較深，基底埋深在10～75m，其上覆蓋巖性為第四系亞砂土和泥質(zhì)砂礫卵石；2號剖面第四系呈不連續(xù)狀覆蓋，該剖面基底埋深最厚達(dá)36m，其上覆蓋巖性為第四系亞砂土和泥質(zhì)砂礫卵石；3號剖面第四系厚度西面薄東面厚，西部基底出露，中東部砂礫卵石較厚，超過100m，推測該剖面基底埋深在0～110m之間；4號剖面第四系厚度西面薄東面厚，該剖面基底埋深在0～20m，其上覆巖性為第四系砂礫卵石和泥質(zhì)砂礫卵石；5號剖面四系厚度南面薄北面厚，該剖面基底埋深在0～70m之間，其上覆巖性為第四系砂礫卵石和泥質(zhì)砂礫卵石；6號剖面第四系厚度南面厚北面薄，該剖面基底埋深50～100m，其上覆巖性為第四系亞粘土和砂礫卵石；7號剖面第四系厚度呈連續(xù)狀覆蓋，基底埋深在0～50m之間，其上覆巖性為第四系的亞粘土和砂礫卵石；8號剖面第四系厚度東面薄西面厚，該剖面基底埋深在0～40m之間，其上覆巖性為第四系亞砂土和泥質(zhì)砂礫卵石。

5. 結(jié)語

（1）本次高密度電法勘查工作滿足了目的及任務(wù)要求，基本查明了第四系地層巖性、厚度、基底埋深及起伏情況等，為水文地質(zhì)鉆探孔位選擇提供了資料依據(jù)。

（2）通過本次高密度電法勘查工作，依據(jù)工區(qū)地形地貌及水文地質(zhì)條件，綜合分析推斷剖面第四系松散物巖性主要以亞粘土、亞砂土、砂礫卵石、泥質(zhì)砂礫卵石為主，基底巖性為新近系泥巖。

（3）推測1號剖面在剖面距400～1000m處，2號剖面在剖面距1000～1280m處，3號剖面在剖面距400～590m處，4號剖面在剖面距300～500m處，5號剖面在剖面距1000～3600m處，6號剖面在剖面距3150～3900m處，7號剖面在剖面距2200～3300m處淺中部電阻率值相對較高，巖性顆粒相對較粗，透水富水性相對較好，為相對富水區(qū)。

參考文獻(xiàn)

[1] 許生武.青海循化地區(qū)區(qū)域地質(zhì)特征及成礦地質(zhì)背景研究[J].西安：長安大學(xué)，2015.

[2] 青海省環(huán)境地質(zhì)勘查局.青海省化隆地區(qū)扎巴鎮(zhèn)、群科爾、上加合三幅1：5萬水工環(huán)地質(zhì)調(diào)查物探報告[R].青海省環(huán)境地質(zhì)勘查局，2016.

[3] 青海省地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測總站.青海省平安縣1：10萬區(qū)域水文地質(zhì)調(diào)查報告[R].青海省地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測總站，1998.

[文章編號] 1619-2737（2018）02-06-801

[作者簡介] 蘇世杰（1991-），男，籍貫：甘肅臨洮人，職稱：物探助理工程師，學(xué)歷：學(xué)士，長期從事水工環(huán)礦物探技術(shù)工作。