电阻率测深在寻找地下水的应用

电阻率测深在寻找地下水的应用
摘要：近几年，国家对山区用水和生态农业大力发展水利，为配合地下水的
开发利用，内蒙古第二地质矿产勘查开发有限责任公司在内蒙古清水河县单台子
镇做了大量的水文物探工作，提出找水前景地段。

根据地面工作的成果确定最佳
孔位，圈定了富水区，经钻探施工验证，均取得了比较好的效果。

总结找水经验，
关键字：仪器参数、岩石特征、确定含水层、成井水位
一、工作方法及地球物理特征
1、工作方法及装置
工作任务布置主要以剖面为主。

采用对称四极装置，在不同的工区依据地质、水文地质条件和所需勘探的深度而定。

本次工作选用的测量仪器为重庆奔腾技术
研究所研制的WDJD-4多功能数字直流激电仪，供电电源为干电池（直流电源），供电，测量电导线采用橡胶绝缘军用电话线，供电电极采用铁杆电极，测量电极
采用不极化电极。

根据供电AB的大小来选择合适的供电电压。

观测参数为视电
阻率（ρs），在电测深曲线的拐点加密供电电极距，使曲线完整、清楚，准确
的反应出目的层。

2、物理特征
工作区地层区划属华北地层区，山西分区，清水河—偏关小区。

区内地层沉
积特征与华北地层大致相同，寒武系，奥陶系地层层序较全。

工作区地表出露及
钻孔揭露地层由老至新主要有：古生界的寒武系、奥陶系、石炭系，新生界的新
近系、第四系，此次物探工作的电性参数主要参考收集的清水河窑沟地区的物性
资料，同时结合此次在清水河单台子地区的井旁测深的相关电性资料，最后得出
工作区主要地层（岩性）的电性参数统计表（见表1）。

表1 电性参数统计表
由上表可知，第四系黄土电阻率相对较低，与泥岩、砂岩、灰岩等有明显的电性差异。

灰岩破碎含水电性与完整灰岩有明显的电性差异。

因此利用视电阻率测深法来探测地层岩性、含水层的空间分布范围具备了良好的地球物理前提。

二、应用效果
1、工作计划及分析
在地面踏勘工作的基础上，根据工作区地层分布范围和埋深，与勘探深度相适应，布置了水文地质物探剖面。

采用视电阻率垂向测深方法进行，物探剖面线的布设一般垂直构造线布置。

重点查明断裂构造的部位和含水层的岩性、结构、厚度、富水性等特征。

并对物探的实测资料，结合地质和水文地质条件进行综合分析，第四系厚度较大，赋水性主要位于砂岩和破碎带中，为本次工作的次要目的层，可以作为主要含水层的补充；奥陶系灰岩的厚度大，赋水性较好，且断裂构造较发育，本次工作的主要目的层。

2、剖面断面层解释
因此在麻地壕村的一条测深剖面线上可以看出视电阻率断面图及地质断面图的特征，如（图1）。

图1 视电阻率断面图及地质断面图
视电阻率断面图（图1）可见：该断面浅部阻值较小，一般小于200Ω·m，低阻带呈横向不连续性，AB/4最大可达170m，反映了剖面地表为第四系不均匀粉土、粘土夹砂或砾等。

随着AB/4的增大，测点的视电阻率值也逐渐增大，其中小点号处的低阻层比大点号处的低阻层要厚。

地质断面图（图1）可见，断面浅部主要为第四系黄土、粘土及砂砾石，且横向呈不连续性，其厚度最大可达180m，该层透水性较好，弱含水，不是本次工作区的主要含水层。

第四系之下主要为第三系砂岩，同时可能含有泥岩、砂质泥岩和泥质砂岩等，其厚度一般不超过170m，弱含水，透水性较弱，为本次工作区次要含水层。

第三系砂岩下部主要为灰岩，为本次工作区内主要含水层。

剖面1185点至1230点间底部可能有花岗岩体发育，其弱含水或者不含水。

AB/2视电阻率剖面图QH型曲线反映的地电结构是：第一电性层为地表粉土或粘土等低阻松散物，厚度较小，一般不含水或弱含水；第二电性层为第四系粗
砂、圆砾、卵石、砂砾石等松散层，局部夹粉土或粘土，透水性较好，一般为弱含水；第三电性层为砂岩、岩、砂质泥岩、泥岩、页岩互层，或者主要为断裂构造较发育的砂岩、灰岩等互层，阻值较低，含水性较好，为本区主要含水层；第四电性层为花岗岩体，阻值很高，基本不含水。

QH型曲线及定量解释举例如（图2）示。

图2QH型曲线反映的地电结构
在剖面线1230点附近打了一眼井，其中井深340.00米，静水位为208.00米，降深为21.05米，流量为11.66吨/小时，其赋水岩性主要为灰岩，赋水层厚度为28米。

3、综合研究和结论
通过搜集资料、野外勘查等工作，了解该地区气象水文、水文地质、地形地貌的基本特征，为找水工作提供基础依据。

围绕严重缺水村庄附近，通过水文地质测绘、物探方法视电阻率测深剖面成果，划分了剖面的地电断面电性层，确定了主要含水层灰岩、砂岩及花岗岩的裂隙带一般具有较好的赋水条件。

经过钻探验证，本次电测深工作的剖面断面层解释结果基本可靠。

研究石灰岩地区的富水性，进行最佳孔位确定，然后进行钻探施工、抽水试验，利用水位恢复资料计算水文地质参数，然后计算出地下水含水量。

通过综合研究，总结找水经验，提出找水前景地段，重点突出找水方法的总结，以起到示范作用。

参考文献
[1]钮宇，张寿薄，内蒙古清水河县单台子严重缺水地区人畜饮水找水勘查视电阻率测深成果[J]2016.5。