激发极化法在四川红层地区水资源勘察中的应用

阐述了激发极化法的基本原理和技术方法,利用激发极化法的极化率、电阻率、衰减度半衰时、充电率等极化参数在四川红层地区寻找地下水,并探讨了红层地区的含水层位,以及含水层位的确定。该方法受地形影响小,曲线反映异常直观,能有效解决红层地区的找水任务。     

泰安地区岩溶富水构造激电测深法异常类型

大量的抗旱打井找水开发深层岩溶地下水资源实例证明,泰安岩溶区不同岩溶形态富水构造激电测深异常类型及成因有一定规律可循.富水构造上的电测深曲线异常类型可划分为缓升型、缓降型、低阻V型、低阻平台型,富水地段电测深视电阻率断面等值线异常类型可划分为低阻台阶型、低阻梯度带型、低阻U型.以溶洞等岩溶形态为主的富水带引起相对低视电阻率、低视极化率、低半衰时及衰减度低异常,出现激电测深法多参数“同步低”异常;以断层构造破碎为主的富水带引起相对低视电阻率及低视极化率异常,产生相对高半衰时及衰减度极大值异常,出现视电阻率与激电测深法多参数“反相”异常.     

太行山北段岩溶裂隙水的富水性及其电性特征

为揭示太行山北段岩溶裂隙水富水性分布规律,采用电阻率、极化率、半衰时和偏离度分析不同含水层介质结构、不同含水岩组和不同地下水系统岩溶裂隙水与电性参数的关系,探讨研究区岩溶裂隙水富水性的影响因素及其电性响应特征。结果表明:含水层介质结构按照溶蚀孔洞型→断层型→褶皱型→岩体阻水型的排列顺序,半衰时值分布范围依次降低,而偏离度值分布范围依次升高;四种电性参数对奥陶系含水岩组、蓟县系含水岩组具有较强的分辨能力;极化率、半衰时和偏离度难以识别拒马河、界河－唐河以及瀑河－漕河三种岩溶裂隙地下水系统类型;奥陶系含水岩组的富水性优于蓟县系含水岩组;就含水层介质结构而言,溶蚀孔洞型富水性最佳,断层型和褶皱型次之,岩体阻水型富水性最差。      

岩溶含水介质充填水和泥识别的地球物理勘查技术探讨

岩溶含水介质中充填物性质(水或泥)的正确识别是目前制约岩溶水有效勘查与开发利用的主要“瓶颈”之一。充填物为泥或水时,均反映为低电阻率特性,无法区分充填物到底是水还是泥,从而往往造成打井的失败。作者在近几年岩溶区地下水地球物理勘查工作初步发现,利用水和泥的极化差异识别含水介质充填物性质具有较大的可行性。本文分别讨论了具有与水和泥极化特性相关的核磁共振找水法、激发极化法、频谱激电法三种物探方法识别含水介质充填水或泥的基本原理、野外试验效果。当岩溶含水介质充填水时,核磁共振找水法就会有核磁共振(NMR)信号反映,激发极化法中的极化率参数、频谱激电法中的时间常数均具有高值特征;当岩溶含水介质充填泥时,NMR信号无反应,激发极化法中的极化率参数、频谱激电法中的时间常数均具有低值特征。上述结论经几个不同类型的含水介质实例得到验证,效果明显。      

保靖县梅花乡物探异常分析

梅花乡ρs平面图在物探推断的NE向与NW向构造复合区内的异常特征为ρs变化率大，形成变化率异常区。梅花乡岩溶发育具极不均匀性，深部的强岩溶发育段含丰富地下水，但ρs断面图的异常特征不能显示强岩溶发育段，而二次导数断面图Ds负极值区与高密度电法ρs断面图中ρs变化率异常区与强岩溶发育段密切相关。综合分析激发极化ηs曲线、偏离度R曲线、半衰时Ts曲线的异常特征，可以提高岩溶富水性的准确度。分析钻探资料可知：ρs变化率异常区即是富水地段；强岩溶发育段深度与Ds负极值区或高密度电法ρs变化率异常区推断的深度较为吻合；对应含水破碎段ηs＞1％，而由偏离度极小值或半衰时极大值推断的深度与主要含水层的深度有较好的对应关系。     

断层破碎带综合地球物理找水模式——以干田坝村探采结合井为例

乌蒙山贫困缺水区水资源严重缺乏,找水需求大、难度大。为确定了ZK12探采结合井位置,本文首先分析了工区找水环境因素的地层时代、含水介质类型、构造背景、水源条件和水动条件等5个条件;其次,对富水特征的含水岩组、蓄水构造和富水地貌进行研究;最后,重点分析地球物理特征找水因素,介绍了视电阻率联合剖面法、大地电磁测深法、瞬变电磁法、激电测深和地球物理测井等“多方法”应用效果,通过视电阻率、视极化率、衰减度、半衰时等“多参数”,确定断层裂隙水的地球物理特征,建立由浅入深的“多层次”地球物理模式。最终,创新性提出了乌蒙山连片贫困缺水区重点村镇的“多方法、多参数、多层次”地球物理找水模式,克服单一物探方法找水的局限性,精准定井位,对地下水勘查起到示范作用。      

ANN技术在地下水含水量预测建模中的研究与应用

将人工神经网络(ANN)技术引入到地下水含水量预测工作,以华北平原和河套平原为试验场,以若干已知钻孔为验证,采用激电和电阻率测深等地面物探方法获取视电阻率ρS、视极化率ηS、半衰时Th、衰减度D和偏离度σ等参数为输入神经元对单孔单位涌水量建立人工神经网络预测模型。同时,为消除不同地区矿化度的影响,通过实验对比引入综合参数T",改良了输入神经元的配比。最终建立以半衰时Th、衰减度D、偏离度σ和综合参数T"为输入神经元的含水量预测模型,进一步提高了预测精度。通过检验,发现所建立的模型对平原地区进行含水量的定量预测有着较好的效果,为含水量预测工作研究与发展带来了新理念、打开了新思路。     

综合电法在红层地区地下水勘探中的应用

在胶莱盆地,其红层所属地层岩性为粉砂岩、泥岩,含、透水性较差,查找低阻断裂构造是其地下水勘探的唯一途径。而红层地区的压扭性断层,会因挤压密实的断层泥存在,导致单纯利用低电阻率参数判定地下水的赋存位置出现差错。根据该区地下水的自然电位异常值约为-100mV、含水破碎砂岩极化率大于2％、衰减度D大于50％的特点,提出了自然电位观测法与激发极化电测深法相结合的组合方法。即利用自然电场法进行剖面测量,判定含水异常位置,然后利用激发极化电测深法准确判定地下水所在层位及埋深。在胶州市某镇政府水源勘探中,利用该组合方法,成功的圈定了3个井位,并在预定的深度内打出了单井出水量为1000t／d的优质井。     

煤层采空区“三相”的激发极化特征

激发极化法对煤层采空区、采空积水区、裂隙富水区等情况的探测,可以取得不同的响应特征,具有良好的区分效果。将该方法的物理-电学特性与土力学理论相结合,从土力学中的"三相"（固体、液体、气体）角度对激发极化法探测煤层采空积水等情况的不同特征进行理论分析,并进行了"三相"相关参数（饱和度、孔隙率）与激发极化特征（视电阻率、极化率）之间的关系实验。理论分析及实验结果表明:煤层采空区激发极化特征表现为"高电阻率、低极化率",采空积水区表现为"低电阻率、中-高极化率",裂隙富水区表现为"低电阻率、高极化率";煤层采空积水等不同情况下的激发极化特征与饱和度、孔隙率的变化密切相关。山西晋城某煤矿的工程实例,验证了理论分析成果。      

水平层状介质在时间域内激发极化效应的一些变化特征

文中计算了水平三层极化介质K型电阻率断面上视极化率随时间衰减的变化曲线,并给出了在水平地层条件下可能出现的一些曲线类型,分析了激发极化效应在时间域内的一些变化特征,使人们有较全面的认识和理解,这对激发极化法的实际应用有指寻意义。     

激发极化法在准噶尔盆地含水区测定中的应用

采用激发极化法对准噶尔盆地盆五井区进行了含水区定位研究,通过分析视电阻率单点曲线和视极化率单点曲线,对研究区范围内的地质及地层的含水情况进行初步判断,识别了含水层及水层的顶界埋深;在这一基础上用二维直流电法反演软件对视电阻率资料进行了二维反演,使之更接近地层真电阻率。视极化率剖面图的分析表明盆五井区存在一定的地下水资源,其中P200201、P200202、P200207线所经过的区域的含水性较好。第三系上新统上独山子组（N₂d₂）地层为强含水层,第三系上新统下独山子组（N₂d₁）为弱含水层。盆五井区含水层的特点是高阻含水、低阻不含水,这反映出该区的砂岩沉积较为疏松,地下水的矿化度偏低。推测该研究区地下水的水质较好。     

多参数分析在孟公界铀矿床探测中的应用研究

孟公界铀矿床与韧-脆性剪切带密切相关,铀矿化通常伴有赤铁矿化、黄铁矿化,矿化岩石与围岩间存在明显的物性差异。在测区布设激电观测剖面并利用半衰时、视极化率、视电阻率异常的分布准确地推断出隐伏铀矿(化)体的空间位置与赋存状态,钻孔揭露表明激发极化法在孟公界铀矿探测效果显著。     

冻土带上半衰时找水初探

在黑龙江省北部岛状冻土带上，使用WDJD-1多功能数字直流激电仪试验性找水，利用观测参数半衰时th、极化率ηs、衰减度D、视电阻率ρs等来推断含水层位、设计井深、估算涌水量、优选井位，研究结果表明该方法有一定的实用性。     

激发极化法探测泰山群变质岩地下水

文章阐述了激发极化法的基本原理和技术方法,利用激发激化法的衰减度、半衰时、充电率等激电参数,探讨了变质岩地区含水层辨认、含水层埋深确定、矿体干扰异常等规律。该方法受地形影响小,曲线反映异常直观,解释方便,完成了在泰山群变质岩地区找水的任务。     

激发极化法寻找地下水的点滴经验

几年来,我们在通化地区为工厂、矿山、部队、院校、林业等单位勘测水源中,作了大量水文物探工作。同时在实践中利用激发极化法寻找地下水也取得了点滴经验。众所周知,利用激发极化场△V_(ВП)衰减时 S 法可以直接寻找地下水,但由于地质条件复杂,有些地区激发极化场衰减时 S 值偏低,致使 S 值异常不明显。在这种情况下,利用激发极化场△V_(ВП)衰减曲线的“锯齿状”特性寻找地下水却是有效的。依据这一特     

自然电场法与高密度电法联作在西江中下游岩溶区找水中的应用

基于溶洼区浅层岩溶地下水的渗流特性,研究富水岩溶地质结构在地下水渗流作用下引起的自然极化及由此形成的自然电场的分布特征,通过自然电场法与高密度电法联作,利用科研和中国地质调查局地质调查项目中探采结合井位的综合物探结果,探讨以自然电场法为主导、辅以高密度电法等综合物探方法,在西江中下游岩溶石山地区不同水文地质环境中寻找岩溶地下水的成功应用效果与失败的经验教训。研究结果表明,感应类电法（如瞬变电磁法、音频大地电磁测深法、地面核磁共振法、激发极化法、声频大地电场法、甚低频电磁法等）受电网、通信网络等人为电磁场干扰较严重;高密度电法抗人为电磁场干扰的能力较强,信噪比较高,但勘探深度相对较浅,且易受炭泥质灰岩、岩溶矿产等良导电岩矿体的干扰。自然电场法利用岩溶地下水运移引起的富水岩溶地质结构自然极化特征,自然电场异常与动态地下水的补给与运移状态关系较密切,自然电场法与基于探测目的体导电特性的高密度电法联作寻找溶洼区浅层地下水可起到方法互补、相互印证、提高探测分辨率与精度的作用。      

航空瞬变电磁法在内蒙古巴林左旗地区圈定含水地层中的应用

巴林左旗是内蒙古赤峰的典型缺水区域,水资源的匮乏制约了地区的农牧业发展,圈定含水地层对本区具有重要意义.为了实现地下水增储,使用直升机瞬变电磁法,勘探本区地下水资源.在工作中对航空瞬变电磁数据进行视电阻率-深度计算,dB/dT感应电动势分析,衰减曲线特征分类,最终圈定本区含水地质体,给出了含水地层平面及空间展布特征.推...     

山区找水的“相对衰减时法”探讨

实测资料表明,二次电场衰减时与视电阻率关系点分布区的下限存在正向密切区间、反向密切区间和不密切区间,即衰减时与视电阻率关系十分密切.忽视视电阻率的变化,有可能造成激电找水效果上的失误.针对衰减时与视电阻率关系的区间特性,我们采用“相对衰减时”的概念作为激电找水的含水因素(相对衰减时S_R＝ρS/_s).采用该参数的实际意义在于反向密切区间突出了含水异常,正向密切区间消除因极距增大引起的非水异常.因此,相对衰减时在研究山区地下水的富集情况时灵敏度较高.应用相对衰减时法在不同水文地质条件的山区找水中,取得了较好的效果,特别是在我国著名的玫瑰泉地下水工程中,在电阻率法和常用的衰减时法解释推断有困难时,能比较准确地确定了富水区,成井后获得水量6万t/d,建成大型农业地下水源地.     

井中激发极化法的数值模拟方法

井中激发极化法是用于验证地面物化探异常,普查评价多金属矿和某些高极化弱磁性铁矿床的有效井中物探方法(属井中电法)。在井中进行激电测量,可以同时获得自然电位、视电阻率和视极化率等几种参数。     

二次时差法在地下水资源勘察中的应用

因不受纯地形起伏及围岩电阻率不均匀性影响,激发极化法在地下水资源勘察中得到广泛应用.大量试验研究表明,在激发电流大于临界电流后,含水层的半衰时随激发电流的增大呈线性增大,而非含水层的半衰时则基本不变或减小.据此规律,提出了二次时差法.该方法根据二次时差值的大小和正负来判断含水层与非含水层.作者介绍了二次时差法探测地下水的原理及方法技术,并通过多个应用实例来说明其应用效果.