水文地质勘探瞬变电磁法运用

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近几年瞬变电磁法在煤矿水文勘探中取得的效果很明显，能有效的反映深部地层的信息，具有高信噪比，划分详细，勘探深度大，在勘探地下陷落柱及断层破碎带的应用中，瞬变电磁法处理解释的视电阻率拟断面图中，根据地表地形地质资料，再结合钻探的资料，在查明的陷落柱及断层破碎带位置基本上复合。目前瞬变电磁法在地质勘探中对地质异常进行较准确的定位．对于地质异常体的判断需要结合地质填图及钻探资料进行综合解释。对深度信息反演准确度不高，视深度和真实深度存在一定的误差，异常体的定性解释是瞬变电磁法的需要解决的首要问题。

1勘探区概况

某矿区内有部分基岩出露，其它部分地段基岩出露。根据周边出露及揭露地层由老到新有奥陶系中统峰峰组、石炭系中统本溪组、上统太原组、第四系。该区的电性特征：第四系多由黄色、红棕色、褐色亚粘土及砂土组成，不整合于各时代地层之上。厚度不大，导电性能强，整个新生界松散层及地表强风化岩层从全区资料对比来看均呈相对中低阻反映。二叠系由泥岩、砂岩及煤层组成。其中泥岩电阻率略高于新生界，砂岩质地坚硬，导电性能差，电阻率和灰岩相当，二叠系整体上呈相对中等电阻反映石炭系上部太原组主要由煤层、砂岩、泥岩、炭质泥岩、铝土岩互层组成。下部本溪组南泥岩、灰岩、砂岩、铝土岩互层组成，与下伏层呈平行不整合接触。单层分析，厚度不大的灰岩及砂岩层属于导电较差的高阻层；粉砂岩、粘土岩、泥岩又为低阻层位，这一特定的地电条件，使石炭系宏观上为相对中高阻反映。奥陶系中统以厚层灰岩为主，当岩溶不发育时，电阻率值接近无限大；当灰岩岩溶发育，富水性强，或富水性虽不强，但发育规模较大，岩溶裂隙体内充填有泥质物时，电阻率明显下降，此时绝对值与岩溶发育程度及富水性有关。由以上分析可知，测区内各地层存在明显的电性差异，横向上区内地层沉积相对较为稳定，在正常情况下，煤系地层的电阻率值比非煤系地层的电阻率值高，目的层铝土矿层为中等导电地层；下伏奥陶系灰岩电阻率最高．构成该区良好的电性标志层，在横向上电性差异应较小。但同一地层随富水程度的不同，其电阻率差异明显变化范围较大。充水的断层破碎带．电阻率明显低于岩层的电阻率。电性标志明显。地下矿体局部被采出后，在岩体内形成的冒落带、断裂带、变形弯曲带影响范围比原采空区要大且直接影响其电性分布状况。理论与实践证明当矿体被采空后，对应地层的导电性随采空区的塌陷程度及赋水情况不同，表现为相对较高的电阻率。以上电性差异是利用电法寻找同一地层中异常地质体的基础。

2瞬变电磁法的基本原理

瞬变电磁法(Transientelectromagneticmethod简称为TEM)属时间域电磁感应方法是近几十年迅速发展起来的1种新的电磁法。其探测原理是在发射回线上给1个电流脉冲方波，一般利用方波后沿下降的瞬时产生1个向地下传播的1次磁场。在一次场的激励下地质体将产生涡流萁大小取决于地质体的导电程度。在一次场消失后，该涡流不能立目p消失，它将有1个过渡f衰减)过程。该过渡过程又产生1个衰减的二次磁场向地表传播。利用接地电极或地面中心探头由地面的接收二次磁场，该二次磁场的变化将反映地下地质体的电性分布情况。按不同的延迟时间测量二次感生电动热Vft1就得到了二次场随时间衰减的特性曲线。属时间域电磁测深法又称“纯异常场法”用以研究浅层至中深层的地电结构。

3瞬变电磁野外工作方法

根据此次勘探的地质任务、精度要求和区内地形、地质条件，确定此次瞬变电磁法勘探野外数据采集选择能够同时兼顾剖面测量和测深工作的中心回线装置进行野外数据采集。此次瞬变电磁法施工选用的仪器为美国ZONGE公司生产的GDP一32II多功能电法仪。工作装置．根据工作区目的层的埋深情况结合瞬变电磁特点选择中心回线装置发射线框960x700m、接收．HZ垂直分量TD一3瞬变电磁探头。仪器的主要参数为：发射频率：1Hz、最大发射电流l2．5A、积分时间：0．27ms、增益：22～23倍f自动)、关断延时：O．05ms。