物探在城市工程建設中廣東惠州某重點工程的應用

陳云輝

摘要：為了給城市重大建設工程設計提供詳盡的地質勘查資料，結合前人的相關地質資料分析，采用綜合物探技術方法的快捷、低成本特點。針對當地的地質情況分別投入高密度電阻率和淺層地震反射波勘查，查明了地下地質情況，對異常結合鉆探驗證，滿足設計和施工的要求。

關鍵詞：隱蔽地下斷裂構造；地下不良地質體；地層厚度

1.引言

近年來，廣東惠州地區進行了多項國家重大工程配套建設。為了查明地下隱伏地質體的空間分布以及地層信息，給城市建設工程設計提供詳盡地質勘查資料，結合某工地的實際情況，發揮物探技術方法的快捷、低成本特點，投入了高密度電阻率和淺層地震反射波勘查，經過鉆探驗證，并結合根據前人的相關地質資料分析，認為本次物探快速查明了地下地質情況，滿足設計和施工的要求。

2.工作區的自然地理區域地質概況

2.1自然地理概況

工作區屬于沖積平原地貌，現地面標高約為8.77m～13.92m，相對高差0m～5m，自然坡度0°～3°，整體地形起伏不大，地勢平坦。區內魚塘、水塘廣泛分布，零散分布居民建筑，附近有鄉村小路。

2.2區域地質概況

根據區域地質資料《1∶5萬惠州幅、橫瀝幅、平潭幅區域地質圖》，測區及周邊區域主要發育有以下地層和巖石，其主要特征分述如下，見圖1。

區域地層主要有：震旦系（Z）、泥盆系（D）、石炭系（C）、三疊系（T）、侏羅系（J）、白堊系（K）和第四系（Q）。

根據區域資料和野外調查，測區范圍內揭露的地層主要有白堊系上統丹霞組和第四系沖洪積層。

區域地質構造主要有：

（1）紫金-博羅大斷裂：位于測區外圍北西側約1.8km處，該斷裂為區域性紫金～博羅大斷裂的一部分，斷裂總體走向為北東向，斷面傾向南東，傾角45°，斷裂帶寬度幾米至幾十米，構造帶巖性為硅化構造角礫巖、似糜棱巖及斷層泥，以壓扭性為主。

（2）潼湖斷裂：位于測區外圍南西側約1.2km處，走向為北東向。該斷裂為逆斷層，斷層產狀傾向150°～160°，傾角45°～70°，具壓扭-張性質。

（3）性質不明斷裂：測區外圍北東側約1.7km、3.3km處，發育不明性質斷層，斷層走向呈北東向和北西向。

3.工作區地球物理特征及物探勘查地球物理前提

整個測區地表為第四系土（主要為素填土、粉質黏土、粗砂、卵石等）厚度約為15m～20m，下部為基巖（主要以砂巖、泥質砂巖和泥質粉砂巖等）。第四系土土質疏松，波速較低，電阻率較低，基巖波速較高，電阻率較高。這一特性構成了我們此次物探工作的地球物理前提。

4.工作方法

根據工作需要，本次物探探測完成高密度電法剖面5234m，采用溫納裝置測量高密度電阻率數據點20280個。地震勘探測線與高密度電阻率測線基本重合，共完成地震反射波剖面4280m，完成淺層地震檢波點·炮18520個，數據采集全程采用GPS-RTK進行精確的剖面定位。

5.物探資料結果解釋和推斷成果

5.1本次高密度電法工作共完成剖面測線18條

典型剖面數據解釋如下：

1-2測線為北西-南東向，見圖2，長度177m，里程240m～ 417m。整個剖面電阻率值38.82Ω·m～314.635Ω·m，上部主要為卵、砂、粉質黏土和淤泥質土層，該層的電阻率值<90Ω·m，厚度在8m～15m之間，下部主要為泥質粉砂巖、礫巖、砂礫巖及砂巖電阻率值>90Ω·m。里程350m～370m處有一條斷層發育，編號F1，傾向小里程方向，視傾角約57°。斷層上盤為卵、砂、粉質黏土和淤泥質土層，下盤為泥質粉砂巖、礫巖、砂礫巖及砂巖。

2-2測線為南西-北東向，見圖3。長度297m，里程170m～467m。整個剖面電阻率值56.618m～388.576m，上部主要為卵、砂、粉質黏土和淤泥質土層，該層的電阻率值<180Ω·m，厚度在12m～20m之間，下部主要為泥質粉砂巖、礫巖、砂礫巖及砂巖電阻率值>180Ω·m。里程230m～340m處有一低阻異常，與測線1的低阻異常為同一異常，編號F2。該異常規模大，該構造的視傾角為43°。

2-4測線為南西-北東向，見圖4，長度267m，里程665m～932m。整個剖面電阻率值33.315Ω·m～292.802Ω·m，上部主要為卵、砂、粉質黏土和淤泥質土層，該層的電阻率值<120Ω·m，厚度在8m～25m之間，下部主要為泥質粉砂巖、礫巖、砂礫巖及砂巖電阻率值>120Ω·m。里程665m～740m處有一處低阻異常，該異常是由于施工影響使得測線彎曲所致。里程805m～840m處有一條斷層發育，編號F3，傾向大里程方向，視傾角56°。斷層上盤為卵、砂、粉質黏土和淤泥質土層，下盤為泥質粉砂巖、礫巖、砂礫巖及砂巖。

5.2典型測線參考地震勘探成果解釋

1線位于測區的南側，為東西方向，中間被河道隔開分為西端和東段。

1線的有兩組同相軸明顯的反射波組，測線內地層按照波速可以分為三層。與已知鉆孔對比推斷，第一層為黏土層，厚度在5m～22m之間，最深的位置位于距東端約131m處；第二層則為砂層（包含細砂、中砂和粗砂），厚度在4m～ 10m之間；第三層則可能為礫石層或強風化的泥質砂巖。1線東段有三組同相軸清晰的反射波，推測第四層為中-微風化的泥質砂巖。參見圖2。

從橫向看，西段155m～185m處有很強的地震波干擾，主要由附近工地打樁和攪拌水泥引起的。325m～350m之間全時間段均有規則的波形將有效的反射波掩蓋，該干擾波為較遠處打樁引起的。在375m～385m之間，反射波發生錯動，375m處的反射波出現比380m處出現稍晚，且附近地震道晚期有繞射波出現，推測此處存在斷層。斷層向東傾，傾角約為80°，記為F1。

2線位于河道的東側，南北走向。測線內有兩組同相軸明顯的反射波組，說明該剖面存在兩個明顯的速度界面，即剖面可以分為三層地層，結合鉆孔資料推斷，第一層為黏土層，厚度為4m～18m，第二層為砂層（含細砂和中砂），厚度為4m～10m，第三層為礫石層。

橫向看，沒有反射波組發生錯動的現象，說明從淺層地震資料來看，沒有反映該剖面存在斷層。距南端180m反射波出現時間比周邊略晚，說明黏土層和砂層界面下凹，推測存在為古河道，記為R3。此外，北端反射波組的起跳時間越往北出現得越晚，說明北端的地層界面往北向下傾伏。參見圖3。

6.結論與建議

6.1結論

本次物探工作完成了設計任務，查明了斷裂等不良地質體的分布范圍，推測異常13個。推測了異常的形態及分布范圍，并推斷了第四系覆蓋層，巖層厚度等特征；推斷出各測線深40m范圍內速度結構以及巖（土）層分布與厚度變化；推斷出四處古河道，古河道的走向情況不明。

6.2建議

對圈定的異常區域進行鉆探驗證。若推測古河道對工程有影響，采用更大比例尺測網對測區內的不利因素進行更為細致的調查。

參考文獻：

[1]《地電場與電法勘探》李金銘.等編著.

[2]廣東省地質局， 1/20萬惠陽幅區調報告， 1969

[3]廣東省地質局756地質大隊， 1/5萬惠州市幅區調報告， 1990