陳 挺,余 舟,龐有煒,嚴(yán) 迪,武 斌,馮化鵬,鄭福龍,張 鷗
綜合物探技術(shù)在城市地下空間探測(cè)中的應(yīng)用
陳 挺1,2,3,余 舟1,2,3,龐有煒1,2,3,嚴(yán) 迪1,2,3,武 斌1,2,3,馮化鵬1,2,3,鄭福龍1,2,3,張 鷗1,2,3
(1.四川省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)局物探隊(duì),成都 610072;2.四川省地球物理勘查研究院,成都 610072;3.武斌勞模專(zhuān)家創(chuàng)新工作室,成都 610072)
通過(guò)對(duì)以往開(kāi)展的“成都市城市物探”項(xiàng)目電測(cè)深原始資料進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)利用,同時(shí)結(jié)合“成都市城市地下空間資源地質(zhì)調(diào)查Ⅳ標(biāo)段”在中心城區(qū)開(kāi)展的地震工作成果,為構(gòu)建成都市中心城區(qū)300m以淺地層分層結(jié)構(gòu)模型提供依據(jù)。首先對(duì)收集的鉆孔資料及對(duì)應(yīng)物性特征進(jìn)行對(duì)比分析,第四系以及基巖共劃分為5個(gè)電性層、7個(gè)波速層;然后利用K剖面法,對(duì)測(cè)深點(diǎn)的視電阻率曲線(xiàn)和K值曲線(xiàn)與對(duì)應(yīng)的鉆孔巖性進(jìn)行定性分析,建立不同形態(tài)電測(cè)深曲線(xiàn)與地層層位的對(duì)應(yīng)關(guān)系;最后利用AGI1D反演軟件,將反演解釋的不同電性標(biāo)志層位與鉆探成果進(jìn)行對(duì)比分析,認(rèn)為電測(cè)深定量反演解釋結(jié)果可靠,能準(zhǔn)確的識(shí)別富水砂礫卵石層厚度和膏鹽(石膏)層的頂界面。在對(duì)電測(cè)深資料定性和定量分析的基礎(chǔ)上,結(jié)合地質(zhì)鉆孔、測(cè)井資料、二維淺震解譯成果,綜合解譯地質(zhì)層位。從而實(shí)現(xiàn)以電測(cè)深成果作為存量物探數(shù)據(jù)建立概略地質(zhì)模型,以二維淺震勘探成果和鉆孔資料作為增量物探數(shù)據(jù),在部分地段對(duì)地質(zhì)模型進(jìn)行精細(xì)化分層,從而彌補(bǔ)二維淺震和鉆探空白區(qū)地質(zhì)模型精度不足的缺陷。
綜合物探;二次利用;電測(cè)深;二維淺震
隨著城市建設(shè)快速發(fā)展,城區(qū)面積急速擴(kuò)張,人流、車(chē)流急劇增加,電(磁)法勘探在城市施工時(shí),電磁波、金屬電纜、金屬管線(xiàn)等強(qiáng)干擾不可回避,遇到的諸多干擾因素導(dǎo)致采集的資料精度受到影響,因此對(duì)以往采集的區(qū)域電測(cè)深資料的二次開(kāi)發(fā)利用就顯得尤為重要。成都市城市物探項(xiàng)目電測(cè)深工作開(kāi)展于上個(gè)世紀(jì)九十年代,當(dāng)時(shí)已建城區(qū)范圍、人文干擾均小于現(xiàn)今,工作比例尺1∶5萬(wàn)(測(cè)網(wǎng)1km×1km),覆蓋了成都市中心城區(qū)東南部,包括雙流、新都、龍泉大部分范圍,控制面積1200km2。
地下巖土體地球物理特征各向異性,使得精確識(shí)別特定地質(zhì)體具有很大的難度。電測(cè)深法以巖石的電阻率為研究對(duì)象,能反映出測(cè)點(diǎn)地下各深度巖石電性變化情況,但所測(cè)得的電阻率既不是淺部某巖層的電阻率,也不是深部某層的電阻率,而是AB兩電極內(nèi)一定深度范圍多巖層電阻率的綜合反映。利用電測(cè)深資料進(jìn)行地層劃分,其關(guān)鍵還在于電性的差異性。電性差異明顯時(shí)劃分精度高,當(dāng)電性差異不明顯時(shí),需要多種方法的綜合解釋。二維地震從彈性的角度去反映地下的情況,反射波法則主要利用反射波相位的時(shí)空特性來(lái)推測(cè)解釋地下構(gòu)造。由上可知,地震和電測(cè)深法各有優(yōu)缺點(diǎn),二者結(jié)合起來(lái),則能優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)。恰當(dāng)?shù)倪\(yùn)用這兩種方法,能從不同物性角度研究工區(qū)地質(zhì)層位的空間的分布特征(鄧起東等,2003;趙成斌,劉保金,1998;段佳松,1999;趙國(guó)敏等,1993;曾國(guó)等,2009;凌丹丹,薛勝利,周少偉,2019;田少兵等,2019;劉多朝,趙聚林,2005;劉則制,1988;吳子泉等,2005;龍作元,2006;劉則制,張秉書(shū),1990;曹莉蘋(píng)等,2019)。因此重新開(kāi)發(fā)利用存量電測(cè)深數(shù)據(jù)資料,并結(jié)合現(xiàn)今開(kāi)展的地質(zhì)、鉆探、地震勘探成果構(gòu)建地質(zhì)模型,有利于提高勘探空白區(qū)地質(zhì)模型精度。
研究區(qū)包括成都市中心城區(qū)、高新西區(qū)、高新南區(qū)。
區(qū)內(nèi)地層由老至新如下:
(1)前第四系地層:有中生代侏羅系蓬萊鎮(zhèn)組及白堊系天馬山組、夾關(guān)組、灌口組。其出露受地質(zhì)構(gòu)造控制,為一套紅色、紫色細(xì)粉砂巖與泥巖呈不等厚互層。
(2)第四系地層:分布于龍泉山以西廣闊的臺(tái)地和平原區(qū),全新統(tǒng)至下更新統(tǒng)地層齊全,厚度由西向東變薄,溫江地區(qū)厚達(dá)300余米,東部臺(tái)地一般數(shù)米至20余米。
下更新統(tǒng)為一套冰積—沖積雜色砂礫卵石層,密實(shí)至半膠結(jié),內(nèi)含半膠結(jié)砂層透鏡體和半膠結(jié)礫巖透鏡體;中更新統(tǒng)上段為一套冰水沖積層,其上部為網(wǎng)紋紅土,含少量礫石及鐵錳結(jié)核,下部為泥砂礫卵石層;上更新統(tǒng)為一套冰水沖積層,上部覆蓋l~4m厚的粘質(zhì)砂土,砂質(zhì)粘土,其余為砂礫卵石層;全新統(tǒng)沿河道兩側(cè)分布,構(gòu)成漫灘及一級(jí)階地。平原區(qū)為沖積、沖洪積成因,上部為粘質(zhì)砂土,有鐵質(zhì)侵染,下部為砂礫石層,夾砂層透鏡體。臺(tái)地區(qū)主要分布于龍泉山山前平壩,溝槽河道,以坡沖積為主,表層為砂質(zhì)粘土,粘質(zhì)砂土,下部為泥砂夾卵石層。
電測(cè)深勘探方法是在地面的一個(gè)測(cè)深點(diǎn)上(即MN接收電極的中點(diǎn)),通過(guò)逐次加大供電電極AB,測(cè)量同一點(diǎn)、不同AB極距的視電阻率值,研究這個(gè)測(cè)深點(diǎn)下不同深度的地質(zhì)斷面情況。電測(cè)深勘探使用的觀測(cè)儀器是DDC-2A、DWJ-1型電法儀,采用對(duì)稱(chēng)四級(jí)裝置,供電、測(cè)量極距見(jiàn)表1。
表1 電阻率測(cè)深裝置電極排列 單位:m
本區(qū)電測(cè)深曲線(xiàn)類(lèi)型主要有K型、KQ型、G(A)型、H型、HA型等。不同類(lèi)型電測(cè)深曲線(xiàn),是地質(zhì)層位的客觀反映,根據(jù)電測(cè)深曲線(xiàn)類(lèi)型、特征點(diǎn)可判斷地層的迭置層序、巖性、厚度。通過(guò)電測(cè)深曲線(xiàn)與對(duì)應(yīng)鉆孔的分析,認(rèn)為成都平原電測(cè)深曲線(xiàn)所顯示的電性層與地質(zhì)層位對(duì)應(yīng)關(guān)系好、規(guī)律性強(qiáng)。
淺層反射地震法是在地表測(cè)線(xiàn)上或淺井中人工激發(fā)地震波,地震波向地下傳播的過(guò)程中,遇到波阻抗不同的地層或構(gòu)造界面時(shí),產(chǎn)生反射波、折射波、透射波,地震波傳播路徑、振動(dòng)強(qiáng)度和波形等將隨所通過(guò)的介質(zhì)的結(jié)構(gòu)和彈性性質(zhì)的不同而變化,反射波在波阻抗界面處將按照反射角等于入射角的規(guī)律返回地面,在地面按照一定的測(cè)線(xiàn)接收并記錄反射波引起的地面振動(dòng)的情況以及波從震源出發(fā)至地面各接收點(diǎn)的傳播時(shí)間,根據(jù)反射波的旅行時(shí)、振幅、頻率、相位、速度等參數(shù),可對(duì)地層結(jié)構(gòu)和地質(zhì)構(gòu)造進(jìn)行推斷解釋。
本次工作在中心城區(qū)布置的反射地震剖面共計(jì)236.85km。為合理選擇施工方法和采集參數(shù),項(xiàng)目組在生產(chǎn)前進(jìn)行了嚴(yán)格的施工參數(shù)試驗(yàn)。中東部淺覆蓋區(qū)點(diǎn)距為2m,西部深覆蓋區(qū)選擇點(diǎn)距3m,炮點(diǎn)距9m。二維淺層地震工作采用共中心點(diǎn)多次疊加法,中間激發(fā),兩側(cè)接收,其中滿(mǎn)覆蓋次數(shù)為40次,接收道數(shù)為241道。
從物性參數(shù)統(tǒng)計(jì)表(表2)來(lái)看,第四系及白堊系中以上更新統(tǒng)上段的含泥砂礫卵石層和富含膏巖層泥巖電阻率幅值最高,影響其電性差異的主要顆粒大小和松散程度,中深部的泥質(zhì)砂礫卵石層由于泥質(zhì)含量的增大,壓實(shí)程度加大,導(dǎo)電性有所上升,電阻率略呈下降趨勢(shì)?;鶐r中風(fēng)化層視電阻率較低,隨風(fēng)化程度不同幅值有所上升。
表中電阻率參數(shù)來(lái)源于以往的孔旁電測(cè)深、電測(cè)井、電測(cè)深曲線(xiàn)平坦段的漸近線(xiàn)值以及電性特征明顯的電測(cè)深曲線(xiàn)的定量解釋成果,從上述途徑獲得的電參數(shù)值,通過(guò)統(tǒng)計(jì)得各巖性層電阻率均值及常見(jiàn)變化范圍值。波速隨深度增加整體呈逐漸上升的趨勢(shì),只有中下更新統(tǒng)地層波速略有下降,但該層位的波速在近地表所測(cè),當(dāng)其處于埋藏型且上覆第四系厚度較大時(shí),結(jié)構(gòu)的壓實(shí)程度會(huì)與地表有較大的區(qū)別,波速可能會(huì)較大,因此推測(cè)第四系的波速整體呈逐漸升高的特征。
表2 物性參數(shù)統(tǒng)計(jì)表
通過(guò)對(duì)物性統(tǒng)計(jì)表分析,在基巖面以上,共劃分為5個(gè)電性層,其詳細(xì)對(duì)比分析如表3所示。其中第一、第二與第五電性層均表現(xiàn)為低阻特征,與測(cè)井資料對(duì)比分析認(rèn)為的淺表填土,粉砂質(zhì)粘土以及深部風(fēng)化基巖相對(duì)應(yīng),第三、第四電性層主要表現(xiàn)為中高阻特征,Qp1-2al、Qp1均為砂礫卵石土地層,在電阻率上差異較小,主要通過(guò)鉆孔與測(cè)井資料進(jìn)行標(biāo)定校正。
表3 地層巖性與電性特征分析表
結(jié)合收集的剪切波速度資料,本區(qū)第四系波速與卵石層的壓實(shí)程度有關(guān),總體表現(xiàn)為卵石層結(jié)構(gòu)越密實(shí),波速越高的特征。根據(jù)表4所示,第一、第二與第三波速層均表現(xiàn)為低速特征,可以根據(jù)測(cè)井剪切波速度對(duì)層位進(jìn)行約束和細(xì)分,第三、第四與第五波速層主要表現(xiàn)為中速特征,主要根據(jù)微動(dòng)方法探測(cè)的波速差異來(lái)區(qū)分,第六、第七波速層主要表現(xiàn)為高速特征,且埋深較大,主要利用二維淺震來(lái)進(jìn)行識(shí)別。
表4 地層巖性與波速特征分析表
電測(cè)深數(shù)據(jù)常用的分析方法主要有視電阻率量板法和K剖面法。K剖面法突破了常規(guī)的視電阻率量板法的思路,建立了一整套的數(shù)值處理方法,克服了對(duì)稱(chēng)四級(jí)電測(cè)深法的應(yīng)用受水平層狀條件的限制,它是對(duì)已有電測(cè)深資料進(jìn)行一次高通濾波,從而放大、突出了局部異常,壓制了低頻背景異常。K剖面法是視電阻率的二次專(zhuān)用標(biāo)志,但仍受等值原理的影響(張宏,1996;敬榮中,林劍,肖志強(qiáng),2002;夏建平,1991;陳樹(shù)金,1990)。本次電測(cè)深資料與鉆孔成果的定性分析使用主要使用視電阻率和反射系數(shù)K值異常。
圖1 鉆孔ZK11與點(diǎn)692/95電測(cè)深曲線(xiàn)對(duì)比分析圖
圖2 鉆孔GC-ZK12 與點(diǎn)708/117 電測(cè)深曲線(xiàn)對(duì)比分析圖
圖3 699/096測(cè)點(diǎn)不同軟件反演結(jié)果對(duì)比圖
據(jù)收集的各標(biāo)段鉆孔資料知,膏鹽層集中分布于30~120m深度。通過(guò)對(duì)比鉆孔與電測(cè)深曲線(xiàn)對(duì)應(yīng)關(guān)系圖知(圖1)。鉆孔ZK11對(duì)應(yīng)測(cè)深點(diǎn)692/95(K型),鉆孔鉆遇的膏鹽層對(duì)應(yīng)K型電測(cè)深視電阻率曲線(xiàn)極大值下降段,K曲線(xiàn)極小值分布區(qū)。這是由于K型視電阻率曲線(xiàn)分布區(qū)沉積有上更新統(tǒng)Qp3-QhZ地層和下伏Qp1-2al中高阻的泥砂礫卵石層,因此K型視電阻率曲線(xiàn)K極小值點(diǎn)對(duì)應(yīng)了上更新統(tǒng)Qp3-QhZ泥砂礫卵石層。而顯示中阻特征的膏鹽層位于低阻的灌口組地層中,因此膏鹽層的視電阻率曲線(xiàn)呈現(xiàn)出由高值向低值過(guò)渡的特征。
鉆孔GC-ZK12分布在臺(tái)地區(qū),其對(duì)應(yīng)電測(cè)深點(diǎn)的曲線(xiàn)類(lèi)型為G型(圖2)。通過(guò)對(duì)比鉆孔與電測(cè)深資料知,鉆孔鉆遇的膏鹽層對(duì)應(yīng)G型電測(cè)深視電阻率曲線(xiàn)極小值上升段,K曲線(xiàn)的緩慢上升段。G型電測(cè)深曲線(xiàn)表層低阻層對(duì)應(yīng)了成都粘土,曲線(xiàn)快速上升反映了中高阻的膏鹽層沉積特征,深部緩慢升高的曲線(xiàn)反映了基底砂巖的電性特征。通過(guò)反射系數(shù)法對(duì)電測(cè)深原始數(shù)據(jù)進(jìn)行處理以后,放大了深部異常,結(jié)合實(shí)際的地質(zhì)情況可以判斷深部高阻層位性質(zhì)。
(1)一維反演
電測(cè)深數(shù)據(jù)目前常用的反演方法有特征點(diǎn)法、電阻率直接反演法、正演擬合法、電阻率一維自動(dòng)反演法等。電測(cè)深數(shù)據(jù)的二維反演主要針對(duì)高密度測(cè)深數(shù)據(jù),而對(duì)于常規(guī)的激電測(cè)深則很少涉及(孫仁斌等,2017;劉海飛,阮百堯,呂玉增,2007;李兆祥等,2015;阮百堯,徐世浙,1996;王興泰,李曉琴,孫仁國(guó),1996)。
本次對(duì)電測(cè)深資料的處理選擇了兩種一維反演軟件進(jìn)行了對(duì)比分析。圖3比較IX1Dv3軟件和AGI1D軟件對(duì)Qp3-QhZ高阻砂礫卵石層的識(shí)別效果。尤其是淺部存在Qp3-QhZ地層和Qp1-2al地層時(shí),AGI1D軟件分層更精細(xì),能夠精確識(shí)別Qp3-QhZ的底界面,而IX1Dv3軟件將Qp3-QhZ和Qp1-2al地層混成一層,很難有效識(shí)別。
圖4比較兩種軟件對(duì)含膏鹽高阻層位頂界的識(shí)別效果。當(dāng)膏鹽上部存在高阻砂巖層時(shí),由于膏鹽和砂巖層的電阻率相當(dāng),兩個(gè)軟件都顯示為高阻層,但AGI1D軟件能在高阻層內(nèi)部進(jìn)一步細(xì)分,能對(duì)膏鹽層頂部進(jìn)行有效識(shí)別。由于AGI1D反演結(jié)果能確定異常體的空間分布范圍,反演得到的電阻率更接近真值。因此本次電測(cè)深資料定量解釋選擇分層精度更高的AGI1D軟件。
(2)一維反演精度分析
表5 鉆探與反演解釋結(jié)果對(duì)比表(Qp3-QhZ砂礫卵石層厚度)
表6 鉆探與反演解釋結(jié)果對(duì)比表(膏鹽層頂界面)
通過(guò)選取鉆孔附近的測(cè)深點(diǎn)進(jìn)行反演,將反演解釋結(jié)果與鉆孔揭示結(jié)果進(jìn)行比較,鉆探與解釋結(jié)果接近,其誤差多分布在10%以?xún)?nèi)(表5、表6)。故認(rèn)為電測(cè)深定量反演解釋結(jié)果可靠。
圖4 715/117測(cè)點(diǎn)不同軟件反演結(jié)果對(duì)比圖
含膏鹽層在測(cè)井曲線(xiàn)上表現(xiàn)為“三高、一低”的特征,即低自然伽馬、高波速、高電阻率、相對(duì)高密度,工區(qū)內(nèi)膏鹽層厚度較薄,多為白堊系灌口組砂泥巖中的夾層。在自然伽馬和視電阻率測(cè)井曲線(xiàn)上,表現(xiàn)為低自然伽馬、高電阻率、高波速特征。從現(xiàn)有鉆孔統(tǒng)計(jì)的成果來(lái)看,工區(qū)內(nèi)含膏鹽層的自然伽馬值主要集中在40API左右;縱波可達(dá)到4.53km/s之間;密度值主要集中在2.36~2.58g/cm3;電位電阻率46~55Ω·m之間。
通過(guò)高波速拾取技術(shù)圈定地震剖面含膏巖層,其中縱波速度明顯高于其他巖性地層,在地震勘探中高速度層將形成強(qiáng)反射界面,通過(guò)鉆孔約束標(biāo)定地震層位,通過(guò)高波速拾取技術(shù)可有效地在整段剖面中識(shí)別出含膏鹽層,形成由地質(zhì)鉆孔-物探綜合剖面-三維空間分布的一套“點(diǎn)-線(xiàn)-面”膏鹽分布范圍圖。
本次解釋剖面主要包括沿地震剖面走向抽取電測(cè)深點(diǎn)新形成的剖面和地震剖面空白區(qū)已完成的電測(cè)深剖面。
(1)2號(hào)剖面(抽取電測(cè)深點(diǎn)新形成的剖面)
2號(hào)地震剖面西起武侯區(qū)通江試驗(yàn)學(xué)校,東至武侯大道三河段中歐奔馳房車(chē)專(zhuān)賣(mài)店,測(cè)線(xiàn)方位近似133°。在外業(yè)施工時(shí)由于街道路口等限制,分成三段來(lái)完成。結(jié)合鉆孔及區(qū)域地質(zhì)資料解釋推測(cè)出夾關(guān)組、灌口組底界面及地表第四系覆蓋層,其中灌口組上段強(qiáng)反射層揭示了膏鹽層的存在。
圖5 SWZK08鉆孔綜合測(cè)井曲線(xiàn)圖
根據(jù)地震同相軸錯(cuò)段以及視電阻率高低阻過(guò)渡帶特征,同時(shí)結(jié)合反演曲線(xiàn)顯示的深部高阻層位的錯(cuò)段標(biāo)志,推測(cè)在電測(cè)深測(cè)點(diǎn)650/97和690/96附近存在斷裂構(gòu)造,分別為新津-德陽(yáng)隱伏斷裂和簇橋斷裂。
從電測(cè)深視電阻率斷面圖來(lái)看,650/97號(hào)測(cè)點(diǎn)中淺部呈大片高阻異常,是砂礫卵石層電性特征響應(yīng)。702/96號(hào)測(cè)點(diǎn)附近淺部為串珠狀高阻異常,中深部為低阻異常,據(jù)該點(diǎn)附近的ZK12鉆孔資料顯示,深部存在富集的膏鹽層位。斷面圖未能清晰顯示這個(gè)高阻層位的存在,這可能是由于淺部的高阻屏蔽作用,導(dǎo)致深部的高阻異常較弱,無(wú)法在視電阻率斷面圖上進(jìn)行區(qū)分,但據(jù)一維反演結(jié)果知,在該點(diǎn)深部存在一層相對(duì)高阻層位,這可能是膏鹽富集區(qū)的反映,可見(jiàn)通過(guò)一維反演減小了縱向高阻疊加地質(zhì)體體積效應(yīng)的影響,結(jié)合地震資料解釋成果能夠?qū)Φ叵碌刭|(zhì)體進(jìn)行精細(xì)分層。
由電測(cè)深反演結(jié)果知,本區(qū)的電性在垂向上大致呈低-高-低-高-低的特征,據(jù)鉆孔資料顯示,本剖面淺部為第四系砂礫卵石層,深部基巖地層主要為白堊系灌口組,以泥質(zhì)粉砂巖為主,夾有粉砂質(zhì)泥巖,認(rèn)為淺部高阻體主要是富水砂礫卵石層的電性特征響應(yīng),該層厚約20~25m。深部高阻體主要為灌口組膏鹽層富集地段的電性特征響應(yīng),由于電測(cè)深資料深部的供電極距較稀疏,很難對(duì)膏鹽層富集地段底界面進(jìn)行精確解釋?zhuān)帑}層的底界主要結(jié)合地震成果來(lái)劃分。
(2)114號(hào)剖面(地震剖面空白區(qū)已完成的電測(cè)深剖面)
114號(hào)剖面西起新都區(qū)北星大道一段保利大都匯,東至龍泉驛區(qū)太平路爛沖堰,測(cè)線(xiàn)方位135°。根據(jù)地質(zhì)和鉆孔資料,該剖面地表為一層人工填土,未見(jiàn)基巖地層出露。據(jù)視電阻率斷面圖,在640號(hào)測(cè)點(diǎn)附近,電阻率在橫向上呈現(xiàn)高-低-高的過(guò)渡特征,中淺部高阻層發(fā)生明顯錯(cuò)位,電性特征與兩側(cè)有明顯差異,推測(cè)為毗河斷裂的電性響應(yīng)。
圖6 2號(hào)剖面綜合解釋結(jié)果圖
由電測(cè)深反演結(jié)果知,本區(qū)西部電性在垂向上大致呈低-高-低-高的特征,東部電性在垂向上大致呈低-高-高-低的特征。結(jié)合鉆孔和地質(zhì)物性資料,西部高阻層主要為富水砂礫卵石層和灌口組膏鹽層富集地段的電性特征響應(yīng),富水砂礫卵石層厚約10~20m。東部高阻層主要為深部灌口組膏鹽層富集地段的電性特征響應(yīng),膏鹽層上頂埋深約50~60m。
圖7 114號(hào)剖面綜合解釋結(jié)果圖
通過(guò)對(duì)研究區(qū)內(nèi)2 條剖面進(jìn)行分析,在二維淺震剖面處,結(jié)合電測(cè)深淺部精細(xì)解釋成果,推斷出二維地震剖面所在位置300m以淺地層巖性結(jié)構(gòu);在二維淺震剖面空白區(qū),電測(cè)深資料受到極距增大,數(shù)據(jù)量減少,且灌口組與其下伏地層巖性均為砂泥巖,電阻率差異較小,深部反演層位較粗略,實(shí)際推斷出200m以淺地層巖性結(jié)構(gòu),彌補(bǔ)了二維淺震空白區(qū)地質(zhì)模型精度不足的缺陷。另外,部分鉆孔電測(cè)深反演誤差較大,主要是由于膏鹽層上部沉積的密實(shí)卵石層厚度較大,密實(shí)卵石層和膏鹽層均表現(xiàn)為高阻特征,降低了電測(cè)深數(shù)據(jù)的縱向分辨率。同時(shí)由于膏鹽層埋藏較深,深部界面解釋精度受反演縱向剖分層數(shù)和AB/2極距間隔大小的影響較大。在今后工作中,可以根據(jù)研究目標(biāo)層的埋深范圍,選取合適的AB/2極距間隔,以提高反演解釋的精度。
總的來(lái)說(shuō),通過(guò)將電測(cè)深反演結(jié)果與鉆孔資料進(jìn)行對(duì)比分析,認(rèn)為電測(cè)深定量反演解釋結(jié)果可靠,從而實(shí)現(xiàn)以電測(cè)深成果作為存量物探數(shù)據(jù)建立概略地質(zhì)模型,以二維淺震勘探成果和鉆孔資料作為增量物探數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)了對(duì)地下地質(zhì)體的精細(xì)化分層。
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The Application of Integrated Geophysical Exploration Technology in Urban Underground Space Exploration
CHEN Ting1,2,3YU Zhou1,2,3PANG You-wei1,2,3YAN Di1,2,3WU Bin1,2,3FENG Hua-peng1,2,3ZHENG Fu-long1,2,3ZHANG Ou1,2,3
(1-Geophysical Exploration Team, SBGEEMR, Chengdu 610072; 2-Sichuan Institute of Geophysical Exploration, Chengdu 610072; 3-WU Bin Labor model expert Innovation Studio, Chengdu 610072)
The secondary development and utilization on the original data of electric sounding of “urban geophysical exploration of Chengdu” project and the results of seismic work of block Ⅳ of “geological survey of urban underground space resource of Chengdu” project lay the foundation for the construction of 300 m shallow stratified structure model in downtown Chengdu. Firstly, the Quaternary and bedrock are divided into 5 electric layers and 7 wave velocity layers based on the borehole data and corresponding physical characteristics. Secondly, the corresponding relationship between different morphologic sounding curves and stratigraphic horizon is established by the use of K section method on the basis of the apparent resistivity curve and K value curve of sounding point and qualitative analysis of the corresponding borehole lithology. Finally, the inversion interpretation of different electrical markers and drilling results are compared and analyzed by means of the AGI1D inversion software. The inversion interpretation results of electric sounding can accurately identify the thickness of water-rich sand gravel layer and the top interface of gypsum layer. Comprehensive interpretation of geological horizon is carried out on the basis of qualitative and quantitative analyses of electric sounding data in combination with geological drilling, logging data and two-dimensional shallow seismic interpretation results. A general geological model is established by the use of the results of electric sounding as the data of stock geophysical exploration. The geological model in some area is refined and stratified by means of the results of two-dimensional shallow seismic exploration and borehole data as incremental geophysical data which makes up for the deficiency of precision of two-dimensional shallow earthquake and drilling blank area.
comprehensive geophysical prospecting; secondary utilization; electrical sounding; two dimensional shallow earthquake
P631.3+4
A
1006-0995(2022)02 -0305-08
10.3969/j.issn.1006-0995.2022.02.024
2021-05-12
中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局項(xiàng)目(DD20189210);成都市國(guó)土資源局采購(gòu)項(xiàng)目(5101012018001004)聯(lián)合資助
陳挺(1984— ),男,四川綿陽(yáng)人,碩士研究生,高級(jí)工程師,從事地球物理調(diào)查工作