综合物探方法在寻找花岗岩基底隐伏构造基岩裂隙水中应用

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1、综合物探方法在寻找花岗岩基底隐伏构造基岩裂隙水中应用［摘要］在花岗岩为基底的地层中寻找基岩裂隙水存在很大风险，因为仅凭露头进行隐伏构造追踪，其准确性低;为提高准确性，可采用物探方法对前期地质调查的隐伏构造进行追踪，达到寻找基岩裂隙水的目的-笔者已通过一个城市地质应急水源地的探测效果，证明了该方法的可行性。［关键词］隐伏构造基岩裂隙水浅层地震电阻率测深地震反射波法可控源大地电磁测深(CSAMt)［中图分类号］F416.1［文献码］B［文章编号］1000-405X(2013)-10-118-2在花岗岩为

2、基底的地层结构中找水，传统的方法一般先是通过区域水文地质调查，在基岩出露区(往往是山丘区)发现构造露头，根据构造露头的产状，推演其在隐伏区内的延伸走向，通过布置水文钻孔寻找地下水。由于花岗岩构造产状的连续性是多变的，这种在隐伏构造中寻找基岩裂隙水的方法存在很大风险的。因为仅凭露头进行追踪，在远离(大于500米)露头的情况下，其准确性低。即便是打到了水，日出水量也不大，一般40〜50T,大于100T就算是成功的了。在我们承担的广义地质调查项目中，城市周边的应急水源地是调查项目的重要内容。在应急情况下，

3、城市应急水源地肩负着对城市生命线的保障工作，因此，城市应急水源地应具备供水量大，质量稳定且不易受到污染的属性。花岗岩基岩裂隙水是满足上述属性的水源之一，但寻找符合要求的大水量基岩裂隙水是一项艰巨的任务。为提高准确性，项目组总结了以往找水的经验，认为传统找水方法准确性低且水量小，其原因一是对前期地质调查中构造露头的隐伏段位置缺乏准确判定，二是对构造的延伸深度缺乏有效的认定手段。总结认为，深大构造一般具备较大的赋水空间，对于解决水量问题有利，此外，查明隐伏构造的产状，有利于水文钻孔施工。为此，项目组制定

4、二步具体实施方案，第一步进行区域水文地质调查，第二步采用综合物探方法，探查水文地质调查中发现的隐伏区构造的情况。1工区概况与物探方法选择由前期水文地质调查得知，工区的地质情况如下：基底岩性：本区的主要基底岩性为燕山早期第二阶段第一次侵入的二长花岗岩（n¥52（3）a）：岩石一般为灰白色，以中粒花岗结构为主，块状构造。主要矿物成分为长石、石英和黑云母脉岩：区内岩体受多种岩脉侵入，主要有花岗斑岩脉（Y口）、细粒花岗岩脉（Y）、石英脉（q）、辉绿岩脉（B）、辉绿班岩脉（B卩）和细晶岩脉（t）。构造（NE向

5、隐伏构造）：燕山晚期第一阶段第四次侵入的花岗斑岩（Y"53（1）d）以条带状侵入燕山早期黑云母二长花岗岩，条带走向约NE20〜45°,推测该岩体受隐伏构造控制而侵入本区，该隐伏构造为本区较晚形成的构造。本次地球物理勘查的重点目标就是追索确认该隐伏构造的位置。构造裂隙水：该类型地下水主要为脉状裂隙水，受构造破碎带控制，构造裂隙水呈脉状或条带状赋存于构造破碎带中，主要赋存于二长花岗岩与花岗斑岩接触的构造破碎带中，构造带富水性强。针对上述地质情况，项目组根据构造露头的延伸方向，选定了一处汇水条件较好的隐伏

6、构造区，设计采用浅层地震反射波法、电阻率测深法和可控源大地磁测深法（CSAMT）对隐伏构造进行追踪。2现场测试与成果分析图1是物探测线布置平面示意图，物探测线垂直可能的构造走向（NE20〜45°）布设。首先，采用施工成本较低的浅层地震反射法，在发现地震异常的基础上，再布置四极电测深，最后，用可控源大地电磁测深（CSAMT）对构造的深度与规模进行最后确认。图2为浅层地震反射法成果图，浅层地震反射法采用GenPenSE2404多功能工程地震仪，振源采用20磅大锤人工激发，12道接收，道距5,炮检距40m

7、,本次勘察工作采用单边放炮六次覆盖观测系统。成果图由时间剖面与解释剖面两部份构成，由时间剖面可见，各反射同相轴明显，但在桩号150米〜180米处反射同相轴相对模糊，推测认为该处为构造带位置。图3为电阻率测深成果图，采用WGJD-3电法勘探仪，供电系统为一台5kw汽油发电机，外加直流稳压器，最大供电电压900V,最大供电电流5A。人工跑极，对称四极装置。成果图由地电断面图与解释剖面图构成，地电断面图为各测深点电阻率值根据空间关系绘制的等值线图。图中可见，地层电阻率由浅至深逐渐升高，在桩号150〜190

8、米处,剖面深部，揭示了一个下切低阻带的异常，推测该处为发育在基岩中的构造带。图4为可控源大地磁测深法（CSAMT）成果图，使用的V8-6R多功能电法数据采集系统是加拿大凤凰地球物理公司（PhoenixgeophysicsLtd.）生产的最新一代多功能电法数据采集工作站。使用12〜18A大电流发射，每个测点均使用38个频率进行密集扫频，每个频率的数据均进行100次叠加，每个测点连续观测时间不少于45分钟，每个观测排列最多3个测点同时采集数据。可控源大地磁测深法（CSAM