聯(lián)合剖面法和對(duì)稱(chēng)四極法在礦山水文地質(zhì)勘查中的應(yīng)用

楊 磊

（河北省地礦局第四地質(zhì)大隊(duì)，河北 承德 067000）

隨著近些年地表水的過(guò)度使用以及人民群眾用水質(zhì)量的提高，尋找地下未被開(kāi)采且富含對(duì)人體有益微量元素的水資源已成為對(duì)社會(huì)提供優(yōu)質(zhì)水源的一種必要途徑[1,2]。

地下水源一般賦存在構(gòu)造和斷層破碎帶部位，而尋找隱伏優(yōu)質(zhì)水含水部位具有一定的難度，利用聯(lián)合剖面和對(duì)稱(chēng)四極法能夠很好的圈定含水構(gòu)造，為后期成井提供可靠的地球物理依據(jù)[3]。

1 測(cè)區(qū)概況

勘查區(qū)位于平泉縣北部的柳溪滿族鄉(xiāng)遼河源頭一帶，距平泉縣城約30km。本區(qū)位于燕山山地，地貌類(lèi)型為剝蝕構(gòu)造低山區(qū)[4]。

區(qū)內(nèi)總的地勢(shì)北高南低、西高東低，海拔650m～1730m之間。區(qū)內(nèi)主要為巖漿巖分布區(qū)，少量火山巖分布，因風(fēng)化剝蝕作用，山體陡峭，各支溝溝谷多呈“V”字型，主河谷及各支溝交匯處呈“U”字型。工作區(qū)植被較為茂密，很少有基巖山體裸露，基本沒(méi)有人類(lèi)活動(dòng)對(duì)山體的破壞情況。

1.1 勘查區(qū)地層及巖漿巖

勘查區(qū)（調(diào)查區(qū)）出露的地層有太古界遷西群上亞群、中生界白堊系西瓜園組、新生界第四系地層；另外，區(qū)內(nèi)分布著大面積的斑狀混合花崗巖、均質(zhì)混合巖、花崗巖等。

1.2 勘查區(qū)地質(zhì)構(gòu)造

本區(qū)位于四級(jí)構(gòu)造Ⅳ220大廟穹斷束，巖漿活動(dòng)較強(qiáng)烈?？辈閰^(qū)（調(diào)查區(qū)）內(nèi)構(gòu)造發(fā)育較少，只有在柳溪滿族鄉(xiāng)以南發(fā)育有兩個(gè)相交的正斷層：

F1斷層，該斷層走向北東，傾向北西，傾角70°，斷層全長(zhǎng)約5公里，性質(zhì)為正斷層。

F2斷層，近乎垂直F1斷層，被F1斷層切割錯(cuò)段，可見(jiàn)比F1斷層發(fā)育時(shí)間更早。該斷層走向北西，傾向南西，在調(diào)查區(qū)以南發(fā)育長(zhǎng)度約4km，為一正斷層。

2 工作方法及測(cè)線布設(shè)

2.1 方法選擇

本次電法剖面測(cè)量選用的方法為聯(lián)合剖面測(cè)量,激電測(cè)深裝置采用的是對(duì)稱(chēng)四極裝置。

2.2 極距選擇

本區(qū)選擇A0=100m,MN=20m和A0=150m,MN=40m兩組極距進(jìn)行測(cè)量。無(wú)窮遠(yuǎn)電極距要求大于5倍AO，具體位置根據(jù)實(shí)際情況布設(shè)。激電測(cè)深A(yù)B/2選擇最大750m。

2.3 測(cè)線布

本次在勘查區(qū)根據(jù)地質(zhì)特征及地理?xiàng)l件垂直F1構(gòu)造布置4條視電阻率聯(lián)合剖面測(cè)線，總長(zhǎng)約4.2km，點(diǎn)距為20m，線距不等；在0線聯(lián)合剖面重點(diǎn)異常部位布置激電測(cè)深測(cè)量剖面線1條，點(diǎn)距40m，測(cè)點(diǎn)15個(gè)。

3 電法異常及解釋

圖1 M1異常推斷示意圖

從聯(lián)合剖面測(cè)量結(jié)果可以看出四條測(cè)線均在148測(cè)點(diǎn)位置附近出現(xiàn)正交點(diǎn)，據(jù)此在測(cè)區(qū)圈出一條低阻帶異常M1，M1走向北東，長(zhǎng)約380m，寬約20m，視電阻率最大值720Ω·m，最小值410Ω·m，以AO=150m極距對(duì)此異常所在位置加大極距測(cè)量結(jié)果顯示正交點(diǎn)位置未見(jiàn)明顯位移，初步推斷M1異常產(chǎn)狀近直立，推斷見(jiàn)圖1。結(jié)合地質(zhì)資料，M1異常南西側(cè)有F1斷層穿過(guò)，推斷此異常是由隱伏的F1斷層所引起的低阻異常。

圖2 0線電阻率測(cè)深斷面反演推斷示意圖

從激電測(cè)深結(jié)果可以看出：0線激電測(cè)深視視電阻率最大值為3518Ω·m，最小值為93.7Ω·m，視視電阻率測(cè)深斷面圖顯示在150點(diǎn)和154點(diǎn)之間為一低阻異常帶，此低阻帶與聯(lián)合剖面曲線正交點(diǎn)位置及M1異常所對(duì)應(yīng)，推斷此測(cè)深視視電阻率低阻異常是由F1斷層所引起；在130點(diǎn)到138點(diǎn)之間存在一較小的低阻異常帶，此異常與聯(lián)合剖面正交點(diǎn)所對(duì)應(yīng)，推斷低阻異?？赡苁怯捎诤鶐r裂隙引起的低阻異常。

4 結(jié)語(yǔ)

（1）結(jié)合勘查區(qū)的水文地質(zhì)特征，結(jié)合電法工作可以有效的圈定含水構(gòu)造和附水層位置。為后期成井提供了可靠的地球物理依據(jù)，成井涌水量40t/h。

（2）聯(lián)合剖面法對(duì)于尋找含水構(gòu)造的位置和傾向具有良好的反應(yīng)，對(duì)稱(chēng)四極法能夠很好的圈定含水層的埋深和產(chǎn)狀。兩種電法方法相結(jié)合尋找隱伏的含水構(gòu)造具有良好的效果。