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(yīng)用效果對比分析

呂 陽，陳 鋒

（新疆地礦局第二水文工程地質(zhì)大隊(duì)，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(yīng)用效果對比分析

呂 陽*，陳 鋒

（新疆地礦局第二水文工程地質(zhì)大隊(duì)，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(gè)較為合適的方法，提高勘查精度與效率，對3種方法進(jìn)行了對比試驗(yàn)。分析了3種儀器勘查方法特點(diǎn)，并對勘查效果進(jìn)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(yù)測煤炭資源量近1000× 108t，根據(jù)煤炭外運(yùn)的有關(guān)規(guī)劃：2010～2015年，東疆地區(qū)煤炭外運(yùn)量為5×108t/a，2015年以后達(dá)到10×108t/a，如果按開采每噸煤保守需水0.2m3計(jì)算，需水量將分別達(dá)到1× 108m3/a和2×108m3/a，為了給新疆“疆煤東運(yùn)”生產(chǎn)基地和運(yùn)輸線路的建設(shè)規(guī)劃提供水文地質(zhì)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(zhì)勘查工作提供依據(jù)。

物探工作通過研究認(rèn)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(diǎn)做出比較。

1 儀器勘查方法特點(diǎn)

1.1 EH-4

EH-4物探勘查方法具有以下一些特點(diǎn)：

（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(bǔ)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(nèi)獲得連續(xù)的有效信號，對解決淺部地質(zhì)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(zhì)構(gòu)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(zhì)信息。

1.2 TEM（瞬變電磁）

TEM物探勘查方法具有以下一些特點(diǎn)：

4.血矛線蟲病。（1）加強(qiáng)飼養(yǎng)管理、搞好環(huán)境衛(wèi)生和消毒；不從疫區(qū)引進(jìn)牛只，強(qiáng)化引進(jìn)動物的檢疫，必須引進(jìn)時(shí)則應(yīng)進(jìn)行嚴(yán)格檢疫并隔離，確認(rèn)健康無本病時(shí)方可混群。（2）每年春、秋兩季(3月、9月)各進(jìn)行一次全面預(yù)防性驅(qū)蟲。常用藥品為:蟲克星一次內(nèi)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(shí)間，可減少感染機(jī)會。（4）把廄內(nèi)糞便打掃干凈，堆積于隔離地段，進(jìn)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(shí)域方法對于導(dǎo)電圍巖和導(dǎo)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(shù)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(cè)影響較小，提高了對地質(zhì)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(diǎn)：

（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(gè)較為成熟的物探勘查手段。

2 地質(zhì)、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(nèi)十分發(fā)育，整個(gè)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?dú)J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(chǔ)，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(jì)表

3 勘查效果對比

為了選擇合適的勘查方法，結(jié)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(diǎn)距1km，進(jìn)行了物探方法測試對比試驗(yàn)（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(biāo)深度為0～350m，通過3種方法對比試驗(yàn)，取得了較好的成果資料，通過資料處理再結(jié)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(rèn)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(jié)合前人資料分析認(rèn)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(yàn)所得資料完全吻合，但3種勘查方法在細(xì)節(jié)上反映的信息差異較大。

為對本次試驗(yàn)成果進(jìn)行驗(yàn)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(rèn)為：（1）EH-4對淺部0～50m范圍內(nèi)地質(zhì)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(zhì)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(nèi)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(rèn)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(yīng)大力推廣使用。

4 結(jié)論

通過以上分析，我們得取得了以下重要認(rèn)識：

（1）EH-4、TEM、直流電測深3種物探方法通過試驗(yàn)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(zhì)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(yīng)于淺部地質(zhì)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。