王如喜

（山東省第一地質礦產勘查院，山東 濟南 250000）

水文地質調查工作是礦山建設、工程建設的基礎，尤其是巖熔塌陷區(qū)的水文地質調查更為重要。高密度電法是以地質體之間的電性差異為基礎的地球物理勘測方法，廣泛的應用于水文地質調查領域，并取得了顯著的成效[1]。本文以高密度電法為研究對象，分析該方法在巖溶塌陷區(qū)水文地質調查中的應用效果。

1 研究區(qū)基本概況

研究區(qū)出露地層巖性主要有古生界奧陶系中統、石炭系、二疊系、中生界侏羅系上統、新生界古近系和第四系，巖漿巖為燕山期閃長巖與閃長玢巖。根據巖石組合及巖溶發(fā)育狀況、構造分布規(guī)律等，研究區(qū)不同地質體之間存在明顯的電性差異，具備開展高密度電阻率測量較好的物理前提[2，3]。根據對比試驗研究，認為該區(qū)域低阻異常區(qū)主要為巖溶發(fā)育區(qū)域或者斷層破碎帶部位，高阻異常區(qū)為較為完整的基巖出露區(qū)。

2 高密度電法測量成果推斷解譯

2.1 張公清調查區(qū)

Z1剖面位于張公清、孟公清村東側，沿嘶馬河西岸近北東方向布設，剖面長度1960m，方位角41°。受村莊、河道等實地地形地物影響，測線上個別電極接地條件較差，對測量結果有一定影響。

由圖1可以看出，Z1剖面由南至北古近系厚度逐漸減小，至北端深度增加。在剖面910m處存在一個自淺至深的連續(xù)低阻區(qū)域，兩側地層有明顯錯動，推斷解譯為斷層；在剖面1490m處存在一個自淺至深的連續(xù)低阻區(qū)域，兩側地層明顯斷開，推斷解譯為斷層。在剖面560m～625m、980m～1120m、1260m～1340m、1385m～1565m和1640m～1780m處電阻率出現低緩凹陷，分析認為是巖溶發(fā)育區(qū)。

圖1 Z1剖面綜合地電斷面圖

2.2 孟家莊調查區(qū)

M1剖面位于孟家莊村北，近南北方向布設，剖面長度530m，方位角9°。由圖2可以看出，M1剖面古近系厚度由南向北呈現厚—薄—厚的變化趨勢，在剖面200m～390m處古近系厚度較薄，不足30m。剖面228m～252m和309m～330m處電阻率出現低緩凹陷，分析認為是巖溶發(fā)育區(qū)。局部出現大范圍高阻體反應，推斷為基巖電阻率反應。

圖2 M1剖面綜合地電斷面圖

2.3 西泉河調查區(qū)

Q1剖面位于西泉河村東南，近北東方向布設，剖面長度590m，方位角208°。Q1剖面（圖略）由北至南古近系砂巖幾近缺失，第四系覆蓋層與下覆基巖直接接觸，部分地段基巖出露。剖面56m～81m、120m～152m、167m～183m、190m～215m、258m～275m、301m～319m和352m～415m處電阻率出現低緩凹陷，分析認為是巖溶發(fā)育區(qū)。

3 解譯推斷成果

根據3個調查區(qū)開展高密度電阻率剖面測量所得資料，本文主要解譯推斷出四個方面的成果。

3.1 斷點、斷層發(fā)育情況

區(qū)內解譯推斷出了13個斷層點，物探推斷斷層4條，編號分別為F1、F2、F3和F4。其中，張公清調查區(qū)推斷出了F1和F2兩條南西至北東向的斷層；孟家莊調查區(qū)推斷出了F3，為一條南西至北東向的斷層；西泉河調查區(qū)推斷出了F4，為一條近南北向的斷層和西泉村北Q4剖面線的1個斷點。

3.2 巖溶發(fā)育區(qū)情況

區(qū)內共解譯推斷了87處巖溶發(fā)育區(qū)，據區(qū)內解譯推斷的斷層和巖溶發(fā)育區(qū)資料，劃分出了4個巖溶易發(fā)區(qū)，編號分別為YF1、YF2、YF3和YF4，其中張公清調查區(qū)劃分出了YF1和YF2兩個巖溶易發(fā)區(qū)，孟家莊調查區(qū)劃分出了YF3一個巖溶易發(fā)區(qū)，西泉河調查區(qū)劃分出了YF4一個巖溶易發(fā)區(qū)。

3.3 古近系頂板埋深變化情況

根據高密度電阻率剖面成果資料，推斷了區(qū)內古近系頂板埋深的平面變化情況。

表1 巖溶易發(fā)區(qū)平面分布特征一覽表

整體呈南西到北東向展布，平面形態(tài)呈條帶狀，長約1000m，寬約230m，區(qū)內分布有眾多已知巖溶塌陷坑 張公清調查區(qū)YF2 YF1整體呈近東西向展布，平面形態(tài)呈鴨梨狀，長約990m，窄端寬約115m，寬端寬約280m YF3整體呈近東西向展布，平面形態(tài)呈橢圓狀，長軸長約770m，短軸寬約200m，分布有幾處已知巖溶塌陷坑，坑口已被填埋孟家莊調查區(qū)YF4整體呈近南北向展布，平面形態(tài)近似呈圓柱狀，長約930m，寬約500m，區(qū)內分布有多處已知巖溶塌陷坑西泉河調查區(qū)

4 結語

綜上所述，將高密度電法應用于巖溶塌陷區(qū)水文地質調查中具有明顯的成效，能夠有效的查明調查區(qū)一定范圍深度內的異常分布特征，本文對3個調查區(qū)進行研究，共推斷解譯出巖溶發(fā)育區(qū)87處，斷點13個，斷層4條，劃分出了巖溶易發(fā)區(qū)4處。建議布置鉆孔對本次物探推斷解譯出的異常區(qū)進行工程驗證，為下一步工作提供更詳實的依據。