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找水地面物探有哪些方法

发布时间:2023-03-15 09:44:05

㈠ 地面物探方法

地面物探方法已被证明是探测地下岩性、划分地层和确定地质构造的有效手段之一。几乎所有的地面物探方法均可用于寻找地下水和判定地下水的某些特征。但是绝大多数物探方法并不是直接测定出地下水本身的物性显示,而是通过测定出有利于蓄水的岩石、构造或裂隙、空洞等的物性显示间接判断地下水的存在以及它们的分布情况。当然,在岩石物性的显示中也包含有水的作用,但水的作用一般要较岩石矿物、化学组分、可溶盐含量、结构等方面的作用小得多。因此,准确地说,多数物探方法是间接找水的方法。

这些物探方法,首推电阻率法、磁法、放射性方法、热辐射法也常用到,而地震和重力法等相对使用较少。

近年来,随着应用物理技术的发展,人们力求研制出一些对地下水物性反映比较敏感的物探方法,以达到直接进行找水的目的。但是,在这些所谓“直接找水方法”所测得的物性异常中,除了地下水的作用外,仍然不同程度地包含了岩石本身物理性质和裂隙、通道等因素的影响,只不过它们较前述的一般物探方法包含了更多的地下水本身的物性显示。

考虑到一般电阻率法等间接找水的物探方法已在各种地球物理勘探和专门的水文地质物探专着中有详尽的论述,我们仅在此列表简述(表12-1)。我们将在这里着重介绍那些目前在寻找地下水方面较为有效,又有发展前途的地面物探方法。

表12-1 地面物探方法分类表

一、自然电场法

这是一种比较“古老”又行之有效的物探方法。这种方法以地下存在的天然电场为场源。由于天然电场主要与地下水通过岩石孔隙、裂隙通道时的渗透作用和离子扩散、吸附作用有关,因此可根据在地面上测量到的电场变化情况,查明地下水的埋藏、分布和运动状况。这种方法主要用于寻找地下掩埋的古河道、基岩含水破碎带,以及确定水库、河床和堤坝的渗漏通道,也可测定抽水井的影响半径和地下水流速。

自然电场法的使用条件,主要决定于地下水渗透作用形成的过滤电场的强度。一般只有在地下水埋藏较浅、水力坡度较大和所形成的过滤电场强度较大时,才能在地面测量到较明显的自然电位异常。为加强其异常显示,可采用人工场的充电法。

二、激发极化法

这种方法是根据供电极断电后,由电化学作用引起的岩石和地下水放电电场(即二次场)的衰减特征来寻找地下水。二次场的衰减特征可用视极化率(ηs)、视频散率(Ps)(交流极化法的基本测量参数)、衰减度(D)、衰减时(τ)表示。判断地下水存在效果较好的测量参数通常是τ和D。τ是指二次电位场(ΔUz)衰减到某一规定数值时(通常规定为50%)所需的时间(单位为s)。D亦是反应极化电场(即二次场)衰减快慢的一种测量参数(用百分数表示)。由于岩石中的含水或富水地段水分子的极化能力较强,因此二次场一般衰减较慢,故D和τ值相对较大。

激发极化法和电阻率法一样,分为测深法、剖面法和测井法。其中,激发极化测深法用得最多,主要用于寻找层状或似层状分布的含水层以及较大的溶洞含水带,并可确定它们的埋藏深度。还可根据含水因素(Ms)和已知钻孔涌水量的相关关系,大致估计设计钻孔的涌水量。

由于激发极化所产生的二次场值小,故这种方法不适用于覆盖层较厚(如大于20 m)和工业游散电较强的地区。

三、交变电磁法

电磁法是近20~30年才推出的新物探方法。目前已在生产中使用的有甚低频电磁法(利用超长波通讯电台发射的电磁波为场源)、频率测深法(以改变电磁场频率来测得不同深度的岩性)、地质雷达法(利用高频电磁波束在地下电性界面上的反射来达到探测地质对象的目的)等。其中,甚低频法对确定低阻体(如断裂带、岩溶发育带和含水裂隙带)比较有效。而地质雷达则具较高的分辨率(可达数厘米),可以测出地下目的物的形状、大小及其空间位置。

近年来,前苏联科学家又设计出一种新的能直接寻找地下水的电磁法,即核磁找水法。其原理如下:由于水具弱磁性,故在磁场作用下,其磁矩将沿地磁的方向排列。当在垂直地磁场方向施加一定强度和频率的人工磁场时,水分子就会产生核磁共振现象。其磁振动率将会在地面铺设的金属线圈中产生一定的电流感应讯号。测定出这种讯号的强度,就可确定出地下水的埋深和富集程度。

四、放射性探测法(天然放射性找水法)

放射性探测法,是随着近年来核辐射理论迅速发展而推出的一种崭新的地球物理探测方法。它不用人工场源、测量仪器体积小,操纵方法简单、工效高,使用不受地形条件限制,是一种很有前途的物探方法。

自然界存在三个放射性元素系(铀—镭系、钍系和锕系)和一些不成系的天然放射性元素,但在岩石和水中分布较广泛的,主要有铀(U)、镭(Ra)、氡(Rn)、钍(Th)和钾(40K)。天然放射性元素发生衰变时能放出α、β、γ射线,而这些射线的强度可利用核辐射探测仪器加以测定。尚需指出,用放射性方法所测量到的射线主要是氡及其子体产生的,而铀、镭等元素放出的射线是次要的,故氡及其子体是放射性探测法首先重视的对象。

放射性探测法主要适用于寻找基岩地下水。这是基于以下原因:①不同类型岩石,由于其放射性元素含量不同,其放射性强度常有差异;②岩石中断裂带和裂隙发育带,常是放射性气体运移和聚积的场所,故可形成放射性异常带;③在地下水流动过程中(特别是在出露地段),由于水文地球化学条件的突然改变,可导致水中某些放射性元素的沉淀或富集,从而形成放射性异常。

放射性探测的方法很多,目前使用较多的方法有:

(1)γ测量法。所测量的是铀、钍、钾等放射性元素及其子体辐射出的射线的总强度。

(2)放射性能谱测量法。它除能测量出γ射线总强度外,并能区分出铀、钍、钾的γ辐射强度。

(3)射气测量法。该方法是用射气仪(测氡仪)测量土壤中放射性气体(主要是氡气)的浓度,以发现浮土下基岩中的放射性异常带。

(4)α径迹测量法和α卡法。这两种方法均是测量土壤盖层中α射线的方法。

(5)210Po法。它和α卡法一样,是一种测量土壤层中氡气长期积累量的化探方法。

㈡ 物探方法的使用条件和探测任务

物探方法是一种先进的地质、水文地质调查手段,但它能否取得良好效果,还取决于一系列自然条件和人为因素。使用条件是:

(1)探测对象(岩层或含水带)与围岩之间存在比较显着的物性差异;其物性差异,要有一定的异常幅度,并能在所探测的深度内被目前使用的物探仪器测出来。

(2)探测对象呈现的异常现象,能与其他自然和人为干扰因素引起的异常现象很好地区别开来。

(3)探测对象有一定的规模(厚度或范围)、埋藏不能太深、其他自然和人为干扰因素(地形坡度、切割程度、浮土厚度、工业地电、地下金属管道等)的影响不能太强烈。

水文地质物探的任务,主要有两个方面:①通过地面物探(或航空物探)方法寻找含水层或富水带,确定它们的分布范围、埋藏深度、厚度和产状;②通过物探测井方法准确地确定含水层(带)的厚度、深度、富水程度、咸淡水界面位置,或测定某些水文地质参数及完成某些水井工程探测任务(测量井径、井斜和检查钻孔止水效果,确定地下水流速流向等)。

㈢ 请问怎么可以探测地下是不是有水多少米有水,有什么仪器可以测到,就是专业打井那种仪器是什么仪器的

用仪器探测的根本不准,和实际施工相差太远。对于地下水位水深,主要还是看地理地貌。

用不同的物理方法和物探仪器,探测天然的或人工的地球物理场的变化,通过分析、研究获得的物探资料,推断、解释地质构造和矿产分布情况。

主要的物探方法有重力勘探、磁法勘探、电法勘探、地震勘探、放射性勘探等。依据工作空间的不同,又可分为地面物探、航空物探、海洋物探、井中物探等。

(3)找水地面物探有哪些方法扩展阅读:

野外作业规定:

1、地质勘探单位,应建立地质勘探工作区安全档案,包括动物、植物、微生物伤害源,流行传染病种、疫情传染源,自然环境、人文地理、交通状况。地质勘探工作区安全档案信息和预防措施应及时向野外作业从业人员交底。

2、地质勘探单位,应为野外地质勘探作业从业人员配备野外生存指南、救生包,为艰险地区野外地质勘探项目组配备有效的无线电通讯设备。

㈣ 怎样探测地下水

用地下水探测仪来探测。地下水探测仪用于勘探寻找基岩水、裂隙水、岩溶水等,已知的探测地下水方法有间接找水法和直接找水法。间接的探测地下水方法有电法、磁法、重力法等物探方法;直接找水法即核磁共振法。电法找水在各种找水方法中仍是最经济、最有效、应用最广泛的方法。

㈤ 水下物探采用什么方法

你想要的答案可以在海洋地球物理勘探的方法中得到领会。下面简要列出海洋物探的方法:
海洋地球物理勘探主要使用重力、磁力、地震和热流测量 4种方法。电法和放射性测量在海洋地区现仍处于理论探讨和方法试验阶段,没有投入实际应用。

海洋重力测量
将重力仪安放在船上(动态)或经过密封后放置于海底(静态)进行观测,以确定海底地壳各种岩层质量分布的不均匀性。由于海底存在着具有不同密度的地层分界面,这种界面的起伏都会导致海面重力的变化。通过对各种重力异常的解释,其中包括对某些重力异常的分析与延拓,可以取得地球形状、地壳结构以及沉积岩层中某些界面的资料,进而解决大地构造、区域地质方面的任务,为寻找有用矿产提供依据。

海洋磁力测量
利用拖曳于工作船后的质子旋进式磁力仪或磁力梯度仪,对海洋地区的地磁场强度作数据采集,进行海洋磁力观测。将观测值减去正常磁场值并作地磁日变校正后,即得磁异常。对磁异常的分析,有助于阐明区域地质特征,如断裂带的展布、火山岩体的位置等。详细磁力调查的结果,可用于海底地质填图和寻找铁磁性矿物。世界各大洋地区内的磁异常,都呈条带状分布于大洋中脊的两侧,这种条带状磁异常被看成是大洋地壳具有的特征,由此可以研究大洋盆地的形成和演化历史。

海底热流测量
利用海底不同深度上沉积物的温度差,测量海洋底的地温梯度值,并测量沉积物的热传导率,可以求得海底的地热流值。热流量的数值变化及其分布特征,直接反映出地球内部的热状态,为认识区域构造及其形成机制提供依据。地热流资料对于研究石油成熟度具有重要意义,直接关系到盆地含油气的评价。

海洋地震测量
根据震源产生的形式分为天然地震和人工地震两大类。
海洋地区的天然地震测量,是通过布设在岛屿上或海底的地震台站,观测天然地震所产生的体波、面波和微震,来研究海洋底部的构造活动、地壳厚度和低速层的展布等。
海洋地区的人工地震测量,是利用炸药或非炸药震源激发地震波,观测在不同波阻抗界面上反射,或在不同速度界面上折射的地震波。折射波法主要用来研究地壳深部界面和上地幔的结构,也称为深地震测深。它要求有强大的低频震源(例如使用大炸药量爆炸或使用大容积的空气枪激发),在运动中依次产生地震波,而在相当的距离之外观测地壳深部界面上的折射波和广角反射波(动爆炸点法)。至于浅层折射,除利用声呐浮标获取沉积层中速度资料之外,现已很少使用。反射波法在近海油气勘探中获得广泛的应用。
现代海洋地震勘探广泛采用组合空气枪作震源,用等浮组合电缆装置在水下接收地震波,通过数字地震仪将地震波记录于磁带上。这样不仅能够在观测船行进中实现快速和高效率的共深点反射的连续观测,而且能够使用电子计算机充分利用所获取的地震信息,精确地查明沉积岩不同层位的产状、构造及其岩性,以阐明沉积盆地及其中的局部构造和沉积环境,甚至给出烃类显示,为直接寻找油气提供依据。而根据反射地震波传播方案,采用高频频段观测的回声测深仪、地层剖面仪和侧扫声呐等,则是现代调查海底地形、地貌、浅层沉积物结构及其工程地质性质的重要手段。

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