高密度电法勘探资料处理与解释

【摘 要】本文简要的叙述了电法勘探的野外采集方法，并进行电法勘探。同时对从野外采集到的电法资料进行室内资料解释，判定了此地的高阻异常是由于断层还是高阻体所致。其中主要包括：联合剖面法、电测深法、高密度法和反演技术；重点讨论了高密度数据处理的影响，通过分析各种平面图，推断此处的高阻异常存在因素。

【关键词】电法勘探 高密度 高阻异常 反演

高密度电法是基于静电场理论， 以地下被探测目标体与周围介质之间的电性差异为前提进行的。实际上， 它是集电测深法和电剖面法于一体的直流电法勘探方法。该法采用阵列方式测量获得大量高精度数据， 再用二维反演方法进行数据处理， 并配以计算机实现图像重建， 所得到的层析图像具有分辨率高、信息量大和易于解释推断等特点， 使异常分辨率比常规的直流电阻率法有了明显提高。

本次评价的工程场地在地貌上属于溶蚀洼地地貌，太平洋断裂向东南方向延伸有可能通过此地区。此断裂走向北西，倾向北东。断裂主要发育于三叠系灰岩中，断 裂通过处负地形地貌较发育。总体来看断裂主要为早第四纪断裂。

1 地区地质物理概况

本次物探工作区的基岩灰岩具有比较高的电阻率，完整岩石的电阻率一般为1000Ω·m以上。如果有断裂活动形成破碎带，由于断裂破碎带的孔隙度和含水性增加，使得电阻率减小，将产生低阻异常，通过横切断裂布置测线，可以测出断裂的低阻异常，从而确定断裂穿过近地表的位置，并粗略判定破碎带宽度。覆盖土层与基岩也有明显的电阻率差异，本次现场测试表明，覆盖土层的电阻率约为50～150Ω·m，与基岩电阻率有明显差异，因此，用电阻率法也可以探测基岩起伏情况。

2 测线布置

本次物探工作布置了2条测线，分别编号为1线（1P）和2线（2P）。测线方位大致垂直于可能通过工作区的断裂走向布置，方位均为67°。其中，1P大致沿工作区的西北边界布置，2P大致沿工作区的东南边界布置，两条测线的间距约为190m。两条测线的西南端点（0 m）均位于工作区西南边的公路上，测线10 m处为工作区的西南边界，测线向东北方向延伸，大约360m处为工作区的东北边界。两条测线长度均为500m，两条测线总长度1000m。

3 高密度电阻率法测量

根据勘查要求，本次高密度电阻率法采用联合三极装置，即在一条测线上同时做A-MN和B-MN测深排列。本次测量工作相邻电极间距为10m，以10m点距进行测量，测量层数为8层，对应供电极距AO为15～85m，测量极距MN为10m。本次测量无穷远极都布置在垂直于测线大约450m以远。

本次工作完成高密度电阻率法测线2条，总长1000m，三极装置测点324个，另外进行系统检查观测点18个。

4 资料处理

对得到的数据，先删除突变点，再用grapher软件绘出联合剖面图和曲线类型图，用surfer软件绘出断面等值线图，用RES2DINV软件绘制出二维反演图，通过绘制的图件，从而推断出该地的地形特征，最后用CAD绘制出地质推断图。

如图1是1线联剖曲线图，在图中没有发现明显的正交点，曲线较为平缓，但在460m处，出现了低阻异常，因ρ 的曲线范围是 5m～405m，所以还末能解释此处低阻是由于覆盖层厚度所导致还是由于断层的影响。AO=55m时，ρ 和ρ 的电阻率值普遍大于AO=35m时的电阻率值。说明此地下部为高阻体，而且越往下电阻越大。

图1 1线联剖曲线图

用grapher软件绘出AO=15m～85m时，1线（图2）的电阻率曲线类型图，发现其曲线较为平缓，测点的尾支大部分出现一与横轴夹角为45°的渐近线，再次说明愈往深处，电阻率愈加呈现上升趋势。

图2 1线电阻率曲线类型图

为了推断出地下的分层深度，用grapher软件分别绘制了245m，305m和385m的单支曲线，如（图3）所示：

图3 1线单支曲线类型图

从图中我们可以看出，随着深度AO的逐渐增加，电阻率ρs的值也呈逐步上升趋势，说明此处深处存在明显的高阻特征。我们可以运用推断岩层厚度的方法，判断1线的地下覆盖层厚度，如图5-3，在245m处，覆盖层厚度大致为13m，305m处厚度大致为11m，385m处厚度大致为12m，由此可以大致判断出此地的覆盖层厚度为10m～42m。并可根据以下的等值线图和反演图推断出地下的分层情况。

通过使用surfer软件，我们绘制出了1线的视电阻率断面等值线图（图4）。

图4 1线视电阻率断面等值线图

由视电阻率等值线图可以看出：1线的第50m，100m，150m和240m处存在明显的高阻体。

下面我们用2维反演软件进行反演，如（图5）（图6）所示：

图5 1线AMN反演成果图

图6 1线MNB 反演成果图

从图中可清晰地看出高阻体的所在位置和区域范围，结合以上几个图件，我们可大致推断出地层界面。从A-MN的等值线图和反演成果图我们可看出，460m处的低阻异常是由于近地表局部低阻体引起，而非断裂所致。

通过以上的图件，大致推断出了此地地下的地层分层情况，如（图7）所示：

图7 1线地质推断图

用以上同样的方式分别绘制出2线的联剖曲线图、电阻率曲線类型图、单支曲线类型图、视电阻率断面等值线图和反演成果图，也可以推断出其地层分层情况。在2线联剖曲线图中，也没有发现明显的正交点，但大致在450m处，也出现了与1线460m处的低阻点异常点，但1线的资料已证实此处是覆盖层厚度引起，因而此处低阻异常我们也可基本判断其为低阻体所致。

6 结语

总体上说，对于这次某地区的评价，联剖曲线上没有明显的正交点，曲线类型图也比较平缓，这些都说明这里没有断裂的存在。通过单支曲线可以得到岩层的大致厚度，最后根据岩层厚度与等值线图和反演图，推断出其地层分层情况。

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作者简介：罗春蔚（1988—）女，汉族，广西桂林人，本科，助理工程师，毕业于桂林理工大学，现就职于广西壮族自治区二七一地质队，研究方向：物探。