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電法勘探
通過對(duì)人工或天然電場(chǎng)(或電磁場(chǎng))的廣州工研究,獲得巖石不同電學(xué)特性的番禺資料,以判斷有關(guān)水文地質(zhì)及工程地質(zhì)問題。區(qū)工常用的程物察優(yōu)是直流電法勘探,主要研究巖石的司精電阻率和電化學(xué)活動(dòng)性,可分為電阻率法、心勘自然電場(chǎng)法和激發(fā)極化法等。質(zhì)施
電阻率法
自然界中各種巖石的廣州工導(dǎo)電性能不同。一般情況下,番禺巖漿巖、區(qū)工變質(zhì)巖和沉積巖中的程物察優(yōu)致密灰?guī)r的電阻率都很高,超過10~歐姆·米,司精只有當(dāng)它受風(fēng)化,心勘構(gòu)造破碎時(shí),質(zhì)施由于含泥量增多,廣州工水分增加時(shí),其電阻率值才降到102)歐姆·米級(jí)或更小。含泥質(zhì)沉積物或含高礦化度地下水的砂礫石層,其電阻率較低(10~102)歐姆·米級(jí))。電阻率法常用于探測(cè)風(fēng)化殼的厚度,覆蓋層下新鮮基巖面的起伏、盆地結(jié)構(gòu)形態(tài)、儲(chǔ)水構(gòu)造,追索古河道,圈定巖溶發(fā)育帶,確定斷層位置等。
自然電場(chǎng)法
當(dāng)?shù)叵滤诳紫兜貙又辛鲃?dòng)時(shí),毛細(xì)孔壁產(chǎn)生選擇性吸附負(fù)離子的作用,使正離子相對(duì)向水流下游移動(dòng),形成過濾電位。因此作面積性的自然電位測(cè)量,可判斷潛水的流向。在水庫(kù)的漏水地段可出現(xiàn)自然電位的負(fù)異常,而在隱伏上升泉處則可獲得自然電位的正異常。
反射波法
反射波形成的條件是界面兩側(cè)的波阻抗(地層速度與密度的乘積)有差異,差異越大反射波越強(qiáng)。由于采用信號(hào)疊加技術(shù)以及輕便的可控振動(dòng)器做振源,已經(jīng)可以獲得深度約50米,甚至更淺的淺層反射記錄。
以上所涉及的激發(fā)方式主要產(chǎn)生縱波(壓縮波)。在測(cè)定巖石動(dòng)彈性模量時(shí),常用垂直于測(cè)線方向水平激發(fā)的方式產(chǎn)生橫波(剪切波)。水是不傳遞橫波的,故在水文地質(zhì)、工程地質(zhì)勘察中發(fā)展橫波技術(shù)是有前景的。
鉆孔地震波測(cè)速法
在鉆孔中利用直達(dá)波測(cè)定地層波速的方法。有單孔法和跨孔法兩種。單孔測(cè)速法是在孔口附近激振,在鉆孔內(nèi)的不同深度上安置探頭測(cè)定直達(dá)波的初至?xí)r間。探頭是由兩個(gè)互為正交的水平檢波器和一個(gè)垂直檢波器組成。利用氣壓附壁裝置,可使探頭緊貼井壁。測(cè)定縱波速度(vp)時(shí),須作垂直激振。測(cè)定橫波速度(vs)時(shí),須作水平激振,通常是在壓有重物的厚木板兩端作水平振擊以激發(fā)橫波。根據(jù)直達(dá)波穿過某地層所需的時(shí)間及該地層的厚度可算出地層速度。在較深的鉆孔中可用“附壁式井下錘”激發(fā)橫波。已知激振點(diǎn)到檢波器的距離以及直達(dá)波的行進(jìn)時(shí)間便可算出地層波速。
被動(dòng)方式
觀測(cè)巖體由于受力變形過程中所釋放出來的應(yīng)變能引起的聲波??捎靡粤私鈳r體內(nèi)部應(yīng)力狀態(tài)等。
地球物理測(cè)井
地球物理方法在鉆井中的應(yīng)用。工程物探中常用的有視電阻率測(cè)井、自然電位測(cè)井、天然放射性測(cè)井、聲波測(cè)井等。綜合分析幾條測(cè)井曲線可劃分鉆孔地層巖性剖面。用中子-伽瑪測(cè)井或聲波測(cè)井方法可以測(cè)定地層的孔隙度。自然電位測(cè)井方法還可以在泥漿鉆孔中分層測(cè)定地下水的礦化度。利用井液電阻率測(cè)井或井中流速儀可以研究鉆井中地下水的運(yùn)動(dòng)。井中攝影和井中光學(xué)電視可以獲得鉆井剖面的實(shí)際圖像,而超聲電視測(cè)井則可以在泥漿中獲得清晰的孔壁圖像,可區(qū)分巖性、查明裂隙、溶穴、套管的裂縫等,甚至可以確定巖層的產(chǎn)狀。不同測(cè)井方法的井下探測(cè)器各有其特點(diǎn)。但是所測(cè)量的參數(shù)均將轉(zhuǎn)換成電訊號(hào),通過電纜傳輸?shù)降孛鏈y(cè)井儀中并記錄在像紙、紙帶或磁帶上。
此外,水利工程勘察中應(yīng)用還不很普遍的幾種物探方法有:放射性勘探是在地面測(cè)量放射線強(qiáng)度以探查斷層或進(jìn)行環(huán)境放射性污染的檢測(cè);微重力勘探是利用微重力儀測(cè)量重力場(chǎng)異常以探測(cè)巖溶洞穴等地質(zhì)現(xiàn)象;磁法勘探是測(cè)量地磁場(chǎng)異常以探查含磁性礦物的地質(zhì)體。
各種物探方法均有各自的特長(zhǎng),也都有其方法原理所決定的局限性,且在很多情況下單一方法的資料有多解性,為了取得比較理想的勘測(cè)效果,必須針對(duì)具體的工作任務(wù),因地制宜,選擇幾種有效的方法進(jìn)行綜合物探。
(作者:產(chǎn)品中心)