馬延君

（山東省煤田地質(zhì)規(guī)劃勘察研究院，山東 泰安 271000）

赤峰市翁牛特旗是內(nèi)蒙古自治區(qū)貧困旗縣之一。由于當(dāng)?shù)厮牡刭|(zhì)條件較差，地下水資源十分有限，內(nèi)蒙古自治區(qū)地質(zhì)勘查項(xiàng)目招標(biāo)委員會(huì)決定在該區(qū)開展嚴(yán)重缺水地區(qū)找水勘查示范工程，旨在緩解當(dāng)?shù)厝诵箫嬎o張局面，為進(jìn)一步找水指明方向。在眾多的物探找水方法中，直流電法是地下水勘查行之有效的方法之一。

1 勘查區(qū)地質(zhì)地球物理特征

勘查區(qū)位于陰山巨型緯向復(fù)雜構(gòu)造帶東段北側(cè)，與新華夏系第三隆起帶，即大興安嶺南段交接復(fù)合部位。由于這兩種構(gòu)造體系，決定了河流沿東西向、北東向、北東東向展布。由于區(qū)內(nèi)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)具有明顯的繼承性、震蕩性、差異性升降運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)，第四紀(jì)地層不同程度地發(fā)育于古河道沉積、一、二級(jí)階地沉積、河流兩測(cè)的山前沖積扇，山前洪積扇等。第四系地層不整合于以前各時(shí)代地層及其晚侏羅—早白堊世的北北東向斷陷盆地之上，總體展布為北北東向?？辈閰^(qū)低山丘陵區(qū)斷裂構(gòu)造比較發(fā)育，有東西向、北東向、北西向等斷裂。

根據(jù)綜合測(cè)井資料成果，結(jié)合工作區(qū)地質(zhì)，水文地質(zhì)資料進(jìn)行綜合分析后，對(duì)地層物性參數(shù)進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)整理，結(jié)果見表1。

表1 地層電性參數(shù)一覽表

由表1數(shù)據(jù)可知，工作區(qū)內(nèi)第四系地層與基底其它巖層存在明顯的電性差異，老地層為高阻特征，而第四系地層相對(duì)為低阻特征，對(duì)于第四系地層，含水砂、卵、礫石層視電阻率值在40-100Ω·m之間，為中阻特征，不含水的黃土視電阻率相對(duì)較低，小于30Ω·m，為低阻特征，風(fēng)化基巖的電阻率明顯小于基巖卻大于砂礫石層，風(fēng)化基巖電阻率值在120-200Ω·m之間。

由上所述，該區(qū)第四系的含水礫石與不含水的亞砂土，砂粘土泥層，存在較明顯的物性差異，故綜合物探測(cè)量方法有效，其成果可劃分出第四含水砂礫石層和風(fēng)化破碎帶。

圖1 頭道窩鋪物探綜合剖面圖

圖2 WZ12號(hào)孔水文地質(zhì)柱狀圖

圖3 前二節(jié)地綜合物探剖面圖

圖4 WZ15號(hào)孔水文地質(zhì)柱狀圖

2 工作方法與技術(shù)

工作目的是為了查清布孔地段的地層層序、巖性、含水層位置、富水程度，查清地下相對(duì)富水區(qū)域的性質(zhì)、分布和富水性，查清隱伏儲(chǔ)水構(gòu)造展布方向、富水部位，為鉆孔位置的確定提供地質(zhì)依據(jù)。

首先在已知鉆孔旁對(duì)裝置形式、方法和技術(shù)參數(shù)進(jìn)行了試驗(yàn)工作，結(jié)合地質(zhì)、水文地質(zhì)資料，通過認(rèn)真分析研究后認(rèn)為有效可行時(shí)，才開展了全面的剖面勘探工作。本次工作在每個(gè)探抽結(jié)合孔處布置一條物探剖面線，共布置15條物探剖面、電測(cè)深360點(diǎn)。測(cè)點(diǎn)點(diǎn)距100-200米，在有隱伏構(gòu)造出現(xiàn)的地段，則根據(jù)情況酌情加密。測(cè)深采用對(duì)稱四極裝置，最小AB/2為3米，最大AB/2為240米，各極距點(diǎn)的測(cè)量值認(rèn)真記錄，并將值分布在雙對(duì)數(shù)紙上。

3 成果分析

本次工作采用地面調(diào)查、地面物探、水文地質(zhì)鉆探、水文地質(zhì)試驗(yàn)、取樣分析等工作手段，依據(jù)地區(qū)水文地質(zhì)條件及地方實(shí)際需求，重點(diǎn)對(duì)人口集中、缺水嚴(yán)重的羊腸子河河谷、羊腸子河一級(jí)支流、羊腸子河二級(jí)支流、黃土丘陵區(qū)的山間寬谷及湖積平原高氟水分布區(qū)進(jìn)行了研究，在缺水地區(qū)尋找水量豐富、水質(zhì)良好的有利地段建立了典型示范工程，共施工探采結(jié)合孔15組，成井14眼，抽水試驗(yàn)總涌水量達(dá)19476.63m3/d。下面選取兩個(gè)典型的井位進(jìn)行分析。

3.1 頭道窩鋪村

頭道窩鋪村處于羊腸子河二級(jí)階地之上。由頭道窩鋪村視電阻率斷面圖（圖1）可見，在13點(diǎn)和17點(diǎn)之間，中下部為高阻等值線，表明下伏高阻地層隆起，而第四系地層覆蓋較薄，在25點(diǎn)-31點(diǎn)之間，從上至下為一套視電阻率逐漸下降的地層，最低值小于60Ω·m，表明在該區(qū)域內(nèi)高阻地層下降，第四系地層相對(duì)較厚。從視電阻率看基巖的基底局部凸起第四系地層較薄，基巖基底凹低的地段，第四系相對(duì)較厚。第四系地層厚的地段相對(duì)富水性較好，由此，選擇在第四系地層厚且視電阻率等值線橫向變化較大的20號(hào)點(diǎn)處布置一井位（WZ12）。

鉆探驗(yàn)證結(jié)果見圖2（WZ12孔水文地質(zhì)柱狀圖），孔深50.11m，靜止水位埋深 16.49m，含水層巖性為砂礫石及安山巖風(fēng)化殼，含水層位置16.49-45.00m，厚度26.60m，抽水試驗(yàn)涌水量4737.05m3/d，降深S=4.45m。

3.2 前二節(jié)地村

前二節(jié)地村的地貌類型為沖湖積平原。從視電阻率斷面圖（圖3）上可見，在9-35號(hào)點(diǎn)之間中下部為低阻等值線，且等值線均勻，有起伏變，ρs值小于30Ω·m推斷為第四系含砂礫的亞粘土或粉細(xì)砂組成，下部ρs值為40-80Ω·m為第三系泥巖。在1-8號(hào)點(diǎn)之間視電阻變化較大ρs值20-100Ω·m推斷為不含水的粘土，局部可能含有砂、礫石。選擇在17號(hào)點(diǎn)處布置一井位（WZ15）。

鉆探驗(yàn)證結(jié)果見圖4（WZ15孔水文地質(zhì)柱狀圖），孔深148.05m，靜止水位埋深16.95m，含水層巖性為細(xì)砂、中砂，含水層位置17.00-93.40m，厚度76.40m，抽水試驗(yàn)涌水量507.77m3/d，降深S=8.22m。

結(jié)語

在嚴(yán)重缺水的內(nèi)蒙古翁牛特旗地區(qū)，通過電法勘探找到了豐富的地下水，取得了良好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。通過本次工作，取得了一些認(rèn)識(shí)。

（1）電法勘探能夠比較準(zhǔn)確地區(qū)分各個(gè)地層單元及含水層，在水文地質(zhì)條件相似的巖溶地區(qū)通過已有的水井地下物探資料、已有鉆孔資料綜合分析，對(duì)比試驗(yàn)，指導(dǎo)鉆探布設(shè)新井位，在嚴(yán)重缺水地區(qū)是一種有效的找水方法。

（2）成果解釋時(shí)必須充分結(jié)合地質(zhì)條件進(jìn)行分析。本次物探工作結(jié)合地質(zhì)條件、綜合柱狀圖和電阻率斷面圖，推斷了各個(gè)地層單元的埋深及含水層發(fā)育情況，在第四系砂礫石及基巖風(fēng)化殼厚度大的地段確定井位，取得了良好的找水效果。

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