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音频大地电场法在涉县小车村找水中的应用

文章出处:www。shanshuia。com │ 网站编辑:山水地质 │ 发表时间:2016-11-25

摘要: 介绍了音频大地电场法在涉县小车村开展寻找地下水的应用。此方法对于解决严重缺水山区和丘陵地区的地下水资源问题具有一定的实际意义。

介绍:小车村位于涉县东部山区, 常年干旱少雨, 地表水资源贫乏,自然条件恶劣, 多年来大气降水成为该村重要的用水来源。据小车村多年平均降水量资料, 年降水量仅为130.1mm, 补给范围较小, 水资源紧缺制约着该地区经济和社会的发展, 由此导致大面积贫困。音频大地电场法是近几年被应用的一种物探方法, 因其成本低、效率高、更适合于山区找水等特点为大家所青睐。

1 测区概况

小车村银元垴出露地层为寒武系, 无断裂构造, 地势起伏。山脚岩体属于奥陶系石灰岩, 岩体较厚, 不利于岩层富水。银元垴泉水出露点位于36°32′5。4″N, 113°47′9。9″E, 高程为819m, 其周围岩体多为泥质灰岩, 薄层至中厚层, 局部可见致密裂隙, 穿透性较差。此组岩石属于中奥陶统下马家沟组灰岩, 岩体厚度18~65m, 岩性特征为上部灰色, 下部黄色角砾状含白云质、泥质灰岩和角砾状灰岩,角砾以灰岩、白云质灰岩为主。裂隙岩溶不发育, 一般视为相对隔水层。岩体厚度7~17m, 岩性特征为上部薄层黄色白云质灰岩, 夹有砾状灰岩, 为相对隔水层。下部为浅灰色薄层钙质白云岩, 底部为灰色薄层含砂白云质及钙质石英砂岩, 或含砾石英砂岩, 为含水层。测区范围内是向斜构造[4], 地层走向NE3~30°, 倾向SE, 倾角3~8°。

2 方法原理及工作布置

2.1 音频大地电场法

欢乐斗牛玩法 利用频率在0.01~30khz ( 即音频和亚音频) 范围内的天然大地电场作为场源, 在地面沿一定的剖面线测量电场强度Ex。由于电场强度的变化, 在一定程度上反映地下岩电电阻率的变化情况, 通过研究地断面的特性, 做出地质上的解释推断, 达到了解地质构造、找水、找矿的目的。由于通常所利用的场源属于远源场源, 则可近似的把它当作一种平面波, 其传导满足麦斯威方程, 在一定条件下可以得到场强的电量分量EX 与岩石的视电阻率P 的关系式:

H: 场强磁分量; u: 导磁率; ω: 角频率; j: 虚数, 表示电磁场相对关系; f: 频率。

因此, EX 的变化直接反映着PS 的变化, 而PS 的高低又与岩石的性质、破碎带富水情况有关, 所以通过测定EX 可以达到找水的的。应用音频大地电场仪直接读出电位差△VS

△VS =MN×EX MN: 测量电极距

即可直接利用剖面测量的成果判断岩石的电性差异和地下水赋存情况。

2。2 音频大地电场法工作布置

大地电场异常曲线的获得是在地表沿一定方向布置的测线上得到的, 测线一定要垂直地质构造线方向, 以免测线与构造之间的夹角偏小造成异常不明显。根据本次测区情况和工作任务[5], 分别在垂直小车村银元垴地质构造轴线方向的山梁和山脚处做两条剖面线。测线在构造线两侧各延伸150m, 两条剖面线的点距均为30m。

3 资料解释与成果分析

3.1 数据整理

分别记录利用音频大地电场法所测各布点的电位差( 位数)△VS, 所得数据分别如表1, 并绘制成图进行综合分析, 掌握测区内电阻率特征。

3.2 测量曲线异常解释

电阻率特征曲线图清楚地反映出所测剖面线的地电变化情况,沿山梁和沿山脚的测线△VS 值高低变化幅度都较小, 异常不明显。根据对资料的解释, 该地段没有富集大量的地下水。

4 结语

4.1 银元垴存在蓄水构造, 其补给区范围有限, 虽不能作为有开采价值的地下水源地, 但对于解决该村一部分人畜饮水仍然具有一定的意义。

4.2 音频大地电场仪器轻便, 在海拔较高, 地形起伏较大的山区找水具有较为重要的作用。

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