直流电阻率测深在地下水资源勘查中的应用

摘要：电测深是指保持观测点不动，而不断改变电极距进行多次观测随着供电极距AB的增大，电流分布的范围加深变广，ρs值就反应了该点周围更深更广范围内电性不均匀的情况，应用范围较广，可以解决水文地质问题。

关键词：直流电测深；电极距；电阻率

中图分类号：P631文献标识码： A 文章编号：

1概况

水是生命之源，是人类赖以生存的物质基础，但是随着社会发展，这句话应该改为“安全的水是生命之源”。特别是饮用水安全，已成为政府、社会、公众日益关注的焦点。没有安全的饮用水，就没有健康的生命，更没有和谐的小康社会和城镇化建设。问题更突出表现在农村地区，本次工作就是在淡水资源缺乏的滨州市惠民地区进行，主要目的是查明工作区内地下咸、淡水分布情况，为淡水资源的合理开发利用提供基础资料。

2地质概况

2.1本区为平原区,在大地构造单元上属于华北地台，齐河—广饶大断裂将其分为两个构造单元，断裂南为鲁西台背斜，断裂之北为辽冀台向斜。其地层大致如下：

第四系(Q)

全新统：冲积、湖沼相沉积，上部多为土黄色粘质砂岩、粉土；中部多为灰黑色淤泥质砂岩；下部系一层土黄色粉砂或粉细砂；砂层厚度1~8米，最厚可达15.00米。

上更新统：冲积、海积及湖积。主要为黄土，灰黄色粘质砂岩，沙质粘土次之，间夹砂层。砂层一般可见1~5层，最多达11层。

中更新统：冲积，湖积为主，局部地区见有少量海相层。岩性多为棕黄、灰黄色粘砂，夹1~6层砂，多为粉砂，细砂，层厚1~12米。

下更新统：冲积，湖沼相沉积。沙质粘土为主，夹粘质砂岩及细砂、粉细砂。凸起边缘以粘质砂岩为主，粘土层多见于中下部；惠民桑落墅附近以粘土为主。砂层可见1~7层，颜色多呈棕黄、褐黄等色、夹杂有灰绿、棕红、灰褐黄色。

新近系（N）

上新统：冲积、湖沼相沉积。沙质粘土为主，夹粘质砂岩、粘土及砂层，惠民县少数地区以粘土为主：可见1~12层砂，层厚1.00~14.00米，多为粉细砂，中细砂。颜色多呈灰褐、棕红、灰绿、褐黄等杂色。

2.2水文地质条件

2.2.1浅层淡水：

主要分布在区内南部和西南部，包括惠民、高青。浅层淡水的富水性取决于含水层的厚度及岩性。含水层岩性以粉细砂，细砂为主，其次为中细砂、粘质砂土夹钙质结核，局部有中细砂及小砾石。

石庙--桑落墅--宋家砂层富集带：西自惠民石庙入境，向东到于家集分为两支：一支继续向东经黄盘家到桑落墅的支家，继续向东北延伸；另一家向北经庞家到宋家后，不连续地向东北展布。浅层淡水底界面埋深30~40米，含水层累计厚度5~15米，局部大于15米，岩性主要为粉细砂。

2.2.2中深层承压水

惠民局部地段中深层淡水贫乏，出水量小，多为重碳酸硫酸盐型，重碳酸盐型及重碳酸氯化物型水。

除浅层全淡水区外，其它地区均有厚薄不等的中深层咸水分布，总的趋势是自南向北和自西南向东北逐渐增厚。

3地球物理特征

为了解本区岩（矿）石的电性特征，收集了附近地区一些电性资料，其结果见表3-1。

各地层电性参数统计表表3-1

由上表可知：

a、由于第四系是松散岩土层，成岩条件较差，电性变化范围大，粘土、粉质粘土电阻率较低，一般在5～8，粉土、粉砂、细沙的电阻率相对增高，中粗粉砂、砂砾电阻率较大，可达30～40（本区少见），其特点是电阻率随着含砂量及颗粒的增大而增大，随着粘土矿物含量的增加而变小。

b、新近系电阻率的变化规律是：随着砂层厚度的增加，电阻率有所增加；粘土、含砂质粘土、含泥质砂层、砂层，随着砂质成分的增加，电阻率值也增加。从成岩角度上看，随着固结程度的提高，电活动性有所降低。新近系地层中的砂层电阻率可达40以上。从地质时代宏观看，地层由新到老，电阻率呈由低到高的微弱变化，这是划分地层的依据。

C、第四系及新近系地层的岩性随地下水含盐量的不同而不同，含盐量越高，电阻率越低，这是划分咸淡水的依据。

4工作概况

本次工作分为两步进行：

a、根据小极距（AB/2=150米）直流电测深资料，划分了该处地下浅层咸、淡水平面分布范围和垂向分布情况及浅层淡水区富水砂层的分布。

b、根据大极距（AB/2=1000米）直流电测深资料，查明了中深部咸、淡水的分布特征及第四系、新近系明化镇上段埋藏深度。

使用仪器为重庆地质仪器厂生产的DZD—6A多功能直流电法仪，供电电源由8箱90V电池箱组成

5典型测点曲线分析

5.1小极距测深（AB/2=150米）

该点曲线类型为K型，曲线浅部反映了表层土地电情况，实际由公路基础填土引起，不算该层该曲线可看成K型曲线。第一层在AB/2=7米以前，该层反应了填土及地表浅部土层；曲线自AB/2=7米开始抬升，到AB/2=50米时最高，其视电阻率在14.21左右，推断该段为细砂层，含水丰富，水质矿化度在小于2g/l；随着极距的加大，曲线开始下降，到AB/2=150米时，视电阻率值最低，为9.15；这一下降地段为粘土层、细砂、粘质砂土的综合反映，该段水质矿化度在5g/l左右，见图5-1。

图5-1测深曲线图

5.2大极距测深（AB/=1000米）

该点将极距AB/2=1～5米受地表层（路基）影响的浅层忽略，曲线类型为KHK型，如图5-2， K型曲线浅部反映了表层土地电情况；自AB/2=10米以后，曲线开始抬升，到AB/2=50米时最高，其视电阻率值为19.01，推断该段为细砂层，含水丰富，水质矿化度小于2.0g/l，为淡水层；随着极距的加大，曲线开始下降，形成H型曲线，AB/2=220米时视电阻率值达最低，为9.1，该段反映了地下水水质较差，矿化度在5g/l左右，这一下降地段为粘土层、细砂、粉砂及粘质砂土综合反应；曲线自AB/2=220米开始上升，这是我们本次主要寻找的目的层，为第四系及新近系明化镇组上段地层，地层岩性有细砂层，粉质粘土组成，通过电测深曲线反演结合收集附近测井资料和该区工作经验，在AB/2=300—500米段水质矿化度小，水量大，可作为主要取水段，当AB/2=500米以后曲线开始掉头向下，推断为新近系明化镇组下段地层的反应，该段水质开始变差，不能作为取水段。

图5-2 测深曲线图

6结语

通过后期打井验证了本次物探工作的正确性，得出以下结论：

通过小极距（AB/2=150米）直流电测深单支曲线解释，推断了浅部地下水在平面方向及垂直方向上的分布，根据小极距剖面断面图中视电阻率等值线梯度带变化规律，划分了浅部淡水区富水砂层的分布。

通过大极距（AB/2=1000米）直流电测深单支曲线解释，划分了上部及中深部咸、淡水分布情况。

建议在以后的水文地质工作中，广泛的应用地球物理勘探，积累经验数据，为以后的工作打下坚实的基础。