高密度電法勘探資料處理與解釋

【摘 要】本文簡要的敘述了電法勘探的野外采集方法，并進行電法勘探。同時對從野外采集到的電法資料進行室內資料解釋，判定了此地的高阻異常是由于斷層還是高阻體所致。其中主要包括：聯合剖面法、電測深法、高密度法和反演技術；重點討論了高密度數據處理的影響，通過分析各種平面圖，推斷此處的高阻異常存在因素。

【關鍵詞】電法勘探 高密度 高阻異常 反演

高密度電法是基于靜電場理論， 以地下被探測目標體與周圍介質之間的電性差異為前提進行的。實際上， 它是集電測深法和電剖面法于一體的直流電法勘探方法。該法采用陣列方式測量獲得大量高精度數據， 再用二維反演方法進行數據處理， 并配以計算機實現圖像重建， 所得到的層析圖像具有分辨率高、信息量大和易于解釋推斷等特點， 使異常分辨率比常規的直流電阻率法有了明顯提高。

本次評價的工程場地在地貌上屬于溶蝕洼地地貌，太平洋斷裂向東南方向延伸有可能通過此地區。此斷裂走向北西，傾向北東。斷裂主要發育于三疊系灰巖中，斷 裂通過處負地形地貌較發育。總體來看斷裂主要為早第四紀斷裂。

1 地區地質物理概況

本次物探工作區的基巖灰巖具有比較高的電阻率，完整巖石的電阻率一般為1000Ω·m以上。如果有斷裂活動形成破碎帶，由于斷裂破碎帶的孔隙度和含水性增加，使得電阻率減小，將產生低阻異常，通過橫切斷裂布置測線，可以測出斷裂的低阻異常，從而確定斷裂穿過近地表的位置，并粗略判定破碎帶寬度。覆蓋土層與基巖也有明顯的電阻率差異，本次現場測試表明，覆蓋土層的電阻率約為50～150Ω·m，與基巖電阻率有明顯差異，因此，用電阻率法也可以探測基巖起伏情況。

2 測線布置

本次物探工作布置了2條測線，分別編號為1線（1P）和2線（2P）。測線方位大致垂直于可能通過工作區的斷裂走向布置，方位均為67°。其中，1P大致沿工作區的西北邊界布置，2P大致沿工作區的東南邊界布置，兩條測線的間距約為190m。兩條測線的西南端點（0 m）均位于工作區西南邊的公路上，測線10 m處為工作區的西南邊界，測線向東北方向延伸，大約360m處為工作區的東北邊界。兩條測線長度均為500m，兩條測線總長度1000m。

3 高密度電阻率法測量

根據勘查要求，本次高密度電阻率法采用聯合三極裝置，即在一條測線上同時做A-MN和B-MN測深排列。本次測量工作相鄰電極間距為10m，以10m點距進行測量，測量層數為8層，對應供電極距AO為15～85m，測量極距MN為10m。本次測量無窮遠極都布置在垂直于測線大約450m以遠。

本次工作完成高密度電阻率法測線2條，總長1000m，三極裝置測點324個，另外進行系統檢查觀測點18個。

4 資料處理

對得到的數據，先刪除突變點，再用grapher軟件繪出聯合剖面圖和曲線類型圖，用surfer軟件繪出斷面等值線圖，用RES2DINV軟件繪制出二維反演圖，通過繪制的圖件，從而推斷出該地的地形特征，最后用CAD繪制出地質推斷圖。

如圖1是1線聯剖曲線圖，在圖中沒有發現明顯的正交點，曲線較為平緩，但在460m處，出現了低阻異常，因ρ 的曲線范圍是 5m～405m，所以還末能解釋此處低阻是由于覆蓋層厚度所導致還是由于斷層的影響。AO=55m時，ρ 和ρ 的電阻率值普遍大于AO=35m時的電阻率值。說明此地下部為高阻體，而且越往下電阻越大。

圖1 1線聯剖曲線圖

用grapher軟件繪出AO=15m～85m時，1線（圖2）的電阻率曲線類型圖，發現其曲線較為平緩，測點的尾支大部分出現一與橫軸夾角為45°的漸近線，再次說明愈往深處，電阻率愈加呈現上升趨勢。

圖2 1線電阻率曲線類型圖

為了推斷出地下的分層深度，用grapher軟件分別繪制了245m，305m和385m的單支曲線，如（圖3）所示：

圖3 1線單支曲線類型圖

從圖中我們可以看出，隨著深度AO的逐漸增加，電阻率ρs的值也呈逐步上升趨勢，說明此處深處存在明顯的高阻特征。我們可以運用推斷巖層厚度的方法，判斷1線的地下覆蓋層厚度，如圖5-3，在245m處，覆蓋層厚度大致為13m，305m處厚度大致為11m，385m處厚度大致為12m，由此可以大致判斷出此地的覆蓋層厚度為10m～42m。并可根據以下的等值線圖和反演圖推斷出地下的分層情況。

通過使用surfer軟件，我們繪制出了1線的視電阻率斷面等值線圖（圖4）。

圖4 1線視電阻率斷面等值線圖

由視電阻率等值線圖可以看出：1線的第50m，100m，150m和240m處存在明顯的高阻體。

下面我們用2維反演軟件進行反演，如（圖5）（圖6）所示：

圖5 1線AMN反演成果圖

圖6 1線MNB 反演成果圖

從圖中可清晰地看出高阻體的所在位置和區域范圍，結合以上幾個圖件，我們可大致推斷出地層界面。從A-MN的等值線圖和反演成果圖我們可看出，460m處的低阻異常是由于近地表局部低阻體引起，而非斷裂所致。

通過以上的圖件，大致推斷出了此地地下的地層分層情況，如（圖7）所示：

圖7 1線地質推斷圖

用以上同樣的方式分別繪制出2線的聯剖曲線圖、電阻率曲線類型圖、單支曲線類型圖、視電阻率斷面等值線圖和反演成果圖，也可以推斷出其地層分層情況。在2線聯剖曲線圖中，也沒有發現明顯的正交點，但大致在450m處，也出現了與1線460m處的低阻點異常點，但1線的資料已證實此處是覆蓋層厚度引起，因而此處低阻異常我們也可基本判斷其為低阻體所致。

6 結語

總體上說，對于這次某地區的評價，聯剖曲線上沒有明顯的正交點，曲線類型圖也比較平緩，這些都說明這里沒有斷裂的存在。通過單支曲線可以得到巖層的大致厚度，最后根據巖層厚度與等值線圖和反演圖，推斷出其地層分層情況。

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作者簡介：羅春蔚（1988—）女，漢族，廣西桂林人，本科，助理工程師，畢業于桂林理工大學，現就職于廣西壯族自治區二七一地質隊，研究方向：物探。