EH4电磁法测量在江西省某地区找地下水的应用.pdf

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1、２０１４年第２４期（总第１５３期）江西建材勘察与测绘ＥＨ４电磁法测量在江西省某地区找地下水的应用■徐子鹏，李金火，张水华■江西省地质矿产勘查开发局赣东北大队，江西上饶３３４０００摘要：ＥＨ４连续电导剖面仪是由美国ＥＭＩ公司生产的电磁法仪器系统，这套仪器既可以使用天然场源的大地电磁信号，又可以使用人工场源的电磁信号，其基本原理是通过采集地球物理电场和磁场分量，利用Ｃａｇｎｉａｒｄ提出的计算视电阻率的方法来计算出视电阻率，以此获得地电断面的电阻率等值线图，来研究地质构造情况。该仪器可以有效地应用于地下水的调查，环境研

2、究、矿产和地热的勘探及城市建设中地下工程的应用。本文主要介绍该方法在地下水调查方面的应用。关键词：ＥＨ４电磁法测量天然场地下水地热资源是集热、矿、水于一体的可再生清洁环保新能源，可用于采暖、洗浴、养殖等用途，具有广阔的开发利用前景。随着人们生活水平的提高，旅游业也每年也逐渐增加。在景区内寻找开发地下水资源也越来越迫切。合理选择地球物理勘探技术方法寻找地下水，提高地下水勘查效率，是地质工作者的一项重要技术。图１ＥＨ－４野外数据采集装置示意图１测区地质背景它利用大地电磁的测量原理，但配置了特殊的人工电磁波发射源。这测

3、区处在灵山山脚的沟谷地带，测区内地貌上为高山丘陵区，灵山种发射源的天线是一对十字交叉的天线，组成Ｘ、Ｙ两个方向的磁偶极岩体因海拔较高，而使水系整体上呈向南东方向流向。测区内地势较子，轻便而且只用于普通汽车电瓶供电，发射率从５００Ｈｚ到１００ＫＨｚ，专平缓、开阔，地面高程在１５０ｍ～２００ｍ。而环抱测区的灵山则地形切割门用来弥补大地电磁场的寂静区和几百赫兹附近的人文电磁干扰谐波剧烈，高差极大。测区位于上饶灵山花岗岩岩体东边，测区北边、西边、（见图１）。仪器用反馈式高灵敏度低噪音磁棒和特制的电极，分别接南边主要为灵山

4、花岗岩岩体，区内多数沟谷地区可见经迁移的花岗岩。收Ｘ、Ｙ两个方向的磁场和电场。由１８位高分辨率多通道全功能数据测区主要出露的地层为第四系全新统亚砂土层和寒武纪荷塘组泥采集、处理一体机完成所有的数据合成。页岩层。第四系全新统亚砂土层（Ｑｈａｌ）：主要包括第四系坡洪积层和当天然交变电磁场入射大地，在地下以波的形式传播时，地面电磁残坡积层。勘查区内广泛分布，厚度在几米到几十米不等，主要岩性为场的观测值由于电磁感应的作用，会包含地下介质的电阻率分布信息。砂砾土、亚砂土。寒武纪荷塘组（ε１ｈ）：在工作区内出露较多，产状较而

5、由于不同频率的电磁场信号具有不同穿透深度，因此大地电磁测深缓，倾角在１０°～２５°。在一些局部区域由于构造推覆作用，出现明显倒通过研究地表采集的电磁数据能够反演出地下不同深度介质电阻率分转、扭曲、挤压变形产状特征。主要岩性为灰黑色、黑色泥页岩和炭质布的信息。泥岩。４ＥＨ４电磁法测量的应用效果测区主构造主要呈现北东、北东东走向，次级构造呈北西走向。以通过ＥＨ４电磁测量工作后，得到６－１２线测深反演拟断面图（图主构造方法为轴，地层呈褶皱推覆状态产出。２）。总体分层上来看：每条测线西段－５０ｍ标高以上和东段－２００ｍ标

6、测区岩浆岩为灵山超单元火烧庙单元（ξγＫ１ｈ）：原岩出露于工作高以上的中阻区域（推测分界如图中黑色实线所示），视电阻率值大多区外围的灵山，在工作区内沟谷地段可见经风化、迁移的花岗岩。岩性在１２０～３００欧姆米，虽表现为团状，但在整个层次上连续分布，推测为主要为细粒角闪黑云正长花岗岩。上覆寒武纪荷塘组地层；电性分界面以下的区域，视电阻率值则在１００２测区地球物理特征欧姆米以下，推测为含水层。工作区内的地层比较单一，主要为寒武纪荷塘组地层及第四系覆每条测线都有两段低阻裂隙带，西段为浅层的低阻裂隙带；测线中盖层，该区主

7、要出露的岩性有炭质泥页岩、花岗岩、风化的花岗岩。该段为下层的低阻裂隙带。西段浅层低阻裂隙带，即在１２线４～１０号区可能存在的热源主要与岩体有关，该区的含水盖层可能与上覆平缓点、１０线８～１６号点、８－２０号点、６－１８号点区段的浅层部位，视电阻的寒武纪荷塘组泥页岩层有关。率值小于７０欧姆米，定名为低阻裂隙带Ⅰ。中段为深层的低阻裂隙从下表可知：炭质泥页岩电阻率值在几十到五百欧姆米不等，表现带，即在１２线３６～４２号点、１０线３０～４２号点、８线３０～４０号点、６线为中低阻；风化的花岗岩电阻率值在几十到两百欧姆米不等

8、；花岗岩的电阻率值在三百到一千欧姆米之间，表现为中高阻；而控水构造由于破３６～４６号点的区段的深层部位，视电阻率值小于７０欧姆米，定名为低碎、含水而往往表现为低阻。因此，岩体与围岩的电阻率差异是明显阻裂隙带Ⅱ。的，控水构造与围岩也具有一定的电阻率差异，这为通过电磁法进行找低阻裂隙带整体呈弧形，北部向西倾，南部向东倾，视电阻率都在水提供的有利依据。具体的物性统计见表１。７０