海南东方地区高密度电法在物探找水工作中的应用分析

符彩花，邢 磊，王 富

（1.中国海洋大学 海南地质综合勘察设计院，海南 海口 570000；2.中国海洋大学，山东 青岛 266100；3.海南地质综合勘察设计院，海南 海口 570000）

1 高密度电法的工作原理

在作业原理上，高密度电法和一般的直流电法是需要确保一致性的，全部是将工程勘探时地底目标导体导电性的差异性当做评定的基础，重点有计算机硬件等结构。把高密度电法使用在工程地址探测时具体说的是，在专业高密度电法机器设施的帮助下，经过横向还有纵向探测观察深层岩石层之中的电性差异，并且搜集某一深度范畴内的地质土壤横向还有纵向的电性改变参数，来达到项目恭喜很高地质探测的目的。和传统工程勘探形式对比，高密度电法工程勘探方式有这电测深法以及电剖面法两个方式的整体性特点，达到了工程户外勘探时观测的高精准度和参数搜集的自动化以及智能化[1]。

在项目工程勘探之中，使用高密度电法对四周勘探区域实施整体性勘探以后，能够进行分析其所搜集的直流电场参数信息对地底有关介质的电阻率分布开展整体性剖析，其主要理论是地底介质组成与分布的不平均性会致使发射的电流分布出现对应的改变，并请会导致地底介质电位出现变化，转换成对应的电阻率，形成多方位投影参数材料，最后反演成像，建立起地底介质分布还有组成的精确构造，对工程建设提供精准的参数信息的帮助。

2 工区地质条件

因为海南东方农业有限责任公司的委托，本院承担物探寻水方式。此次使用可调控源音频大地电磁测深以及高密度电法两种方式。其目的就是经过整体性分析此次物探结果还有水文地质资料对工区内地下水源采集提供建议孔位。

2.1 地层

作业区地区内部露出的地层重点有第四系全新统（Qh）与上更新统八所组（Qp3bs）、下更新统秀英组（Qplx）和上新统望楼港组（N2w），现在从上到下简讲述如下：

第四系全新统（Qh）：分布在河流两边的沿岸，大多数岩性都是砾砂层 、中粗砂层、细中砂层，是河流沉积。

上更新统八所组（Qp3bs）：分布在滨海平原地区。主体岩性时亚砂土与含砾亚砂土、砂石，时海相沉淀。

下更新统秀英组（Qplx）：达到潜伏在区内，部分地段露出，时泻湖相沉淀层，岩石性质是杂色粘性土壤、粘性土质夹杂浅灰色砂石等岩性。

上新统望楼港组（N2w）：主体潜伏在区内，岩石性是薄层细砂和蓝灰色粉砂质粘性土壤、粘性土壤不等厚护层，部分含有砾砂岩、具有砾泥质砂层。地区上岩性比较稳定。

2.2 侵入岩

早三叠世正长花岗岩（ξγxT1）：在作业地区东南地区露出，岩石性主体是中细粒斑状黑云母二长花岗岩。

2.3 地下水类型

依据含水源层媒介与地下水存在的条件，作业区内地底水源种类主体是第四系松散岩类孔隙水与块状岩石类结构裂隙水。

2.3.1 第四系松散岩类孔隙水

地区内大的面积分布更新统地底层，岩石性质时中细砂、细砂、粘性土质砂是主体，颗粒匀称，构造松散，厚度不统一并且一般都比较薄，埋藏的较浅，含水性较低。

2.3.2 块状岩类裂隙水

该地区主体是花岗岩类型。若是岩石体上端发育开裂，但是其下端具有没有风化的隔水完整度较好的岩石就能够建立蓄积地底水源的空间。蓄积水源总量的多少完全是裂缝连通性以及裂缝的整体打下还有水源补给来源决定的。若是希望在该地区内得到较大的地底水含量，块状岩石类缝隙水是重点的勘探目标。

2.4 地下水补、径、排条件

2.4.1 第四系松散岩类孔隙水

大气降水与灌溉用水是地底水源重点补水来源。滨海堆积的平原地区与冲洪水堆积的平原地区地表大多是较为松散的砂石类土壤，有利于降水与灌溉水源地下渗补给。水位埋藏的深度因降水原因影响比较大；地底水径流、排泄是被地形所控制的，地下水整体是流向海洋的。因为埋藏的深度比较浅，蒸发也是排泄的一种重点形式之一[2-4]。

2.4.2 块状岩类裂隙水

缝隙水重点是以大气降雨补水为主，然后是地表水源渗入补给。地下水径流、排泄条件因地形的原因而受到影响。

3 高密度电法测量

3.1 仪器设备

此次运用重庆市精凡科技有限公司所生产的N2电法测量系统，其具有很多项先进的专业技术，可以有效的提升与监控参数信息的质量、提升参数搜集与数据处理的成效。帮助搜集数据通过多样的图像（点位图像、等值线图像、曲线图像）的方式进行实时的动态表现。系统稳定可靠，并且长时间处在持续完善系统的时候。仪器有着体积小、质量低、功率大、抗干扰性能卓越等特征。

系统包含：N2 电法仪器主机、Mini-10 转换开关、windows系统采集终端、便携式移动电源、高密度电缆线、铜电极等等。

3.2 工作装置

此次高密度电法作业使用温纳装置。参数搜集作业之中经过仪器配备的N 电法测量次她搜集软件达到程控形式开展参数信息搜集与电极管控。

3.3 工作方法

（1）在开工以前开展前期的准备以及精确地分工。

（2）参数信息搜集以前作业人员对于仪器、线路的连接、接地电阻等开展整体性的检查。

（3）使用挖坑、填土、灌入盐水等形式优化电极以及大地接触至良好。

（4）在线路上派一些专人进行巡逻检查，预防人员或动物破坏或者触电。

（5）遇有积水或者水渠等，电缆线一定要悬空穿越，不可以将其放置在水中。若是确实需要接触水源，需要确保线缆不会发生漏电情况。

（6）在进行参数信息搜集的时候，需要先确立仪器所输入的数据是否正确（接收极距、搜集时间、搜集装置等）。

图1 高密度电法野外测量方式示意图

3.4 数据处理

3.4.1 电阻率反演

此次高密度电法参数信息处理运用的是电法专业的程序RES2DINV 开展的。高密度电阻率方式参数信息处理的内容有数据格式的变换、去除比相邻点高许多或是低许多的坏数据点、地形修正、正演以及反演核算，最后得到反演时电阻率解析图纸。高密度电阻率方式所测量的参数信息在处理方式上使用最小二乘法二维反演。其原理是经过逐渐调整最开始的模型数据让正演曲线和现实曲线之间的差值到达最小，由此可得最后的模型数据是反演结果，得到的模型也是作为实际测量得到的地质模型。视电阻率解析图，能够直接且形象的表达出各个测试剖面的地电断面电性分布趋势。

3.4.2 数据转换及网格化成图

运用RES2DINV 的“显示”性能，读取反演结果资料，再进行开放式数据保存*.XYZ。利用提取*.XYZ 资料内反演电阻率解析图参数存储为*.txt 文件，之后使用Mapgis 的DTM 剖析开展离散参数网格化还有绘出剖面等值线形图，产生*.wt，*wl，*.wp点线面材料。

4 高密度电阻率法推断解释

4.1 G1线

高密度电法G1 全线长度达到了1km，方向是东南向，地形平缓。浅层是第四系秀英组底层还有新近系望楼港组地层，基层岩石是花岗岩。竖直的看，剖析图的电性特点整体是上下两部分。在深度0m 到30m 的浅层视电阻率主要是低电阻，视电阻率数值整体低于150Ω·m，推断是第四系、新近系还有古风化壳的电性反映；在横截面的中深层视电阻率着重体现出其相对高阻特点，视电阻率数值高于300Ω·m，推断是整体性较好的花岗岩电性反映。解剖面上是450 号点位到1000 号点位，基层岩石面越来越深，最浅的有40m，最深的达55m；解剖面150 号点到450号点间，存在凹槽性质的低阻不正常，视电阻率低于100Ω·m，宽度达到200m，底端埋深大概在100m，推断是花岗岩之中缝隙发育区域，有着极大储水能力，是解剖面上较好的含水部位，编号是Tr2。

4.2 G2 线

高密度电法G2 线长度达到700m，北东走向，地形平缓。浅层是第四系八所组、秀英组地层还有新近系望楼港组层面，基层岩石是花岗岩。竖直的看，解剖面的电性特征有上下两个方面。在深度0m 到35m 的浅层视电阻率主要是低电阻，视电阻率数值整体低于150Ω·m，推断是第四系、新近系还有古风化壳的电性反映；在解剖面之中深层视电阻率重点体现出高阻特点，视电阻率数值高于300Ω·m，断定是完整性较高的花岗岩电性反映。

从解剖面上得出，基层岩石表面埋深是小号至大号点位表现出从深到浅的趋势。解剖面是从0 号点到300 号点位，基层岩石面越来越浅，最深的地方大概是30m；解剖面300 号点到400号点之间，基层岩石面埋藏深且稳定，大多在30m，这一段中间略微下凹，最深的地方达到了40m；解剖面是从450 号到700 号点，基层岩石面越来越深，最浅的地方大在30m，最深的有50m。

4.3 综合分析

K1 线以及K2 线0 号点到700 号点间，覆盖层要埋入的深度大多是在0m 到35m，厚度一般不存在什么变化，中深部花岗岩比较完整。两种方式相邻侧线上所反映的地下电性特点一致，表明此次物探结果科学。

依据地质数据，物探侧线一下的地层主体是秀英组以及望楼港组地层，都是贫水层，但是完整花岗岩也不具有存水空间，所以判断K1、G2 号线0 到700 号点的地下水匮乏。K1 以及G2线两边施工的5 个孔洞水量都低，和此次推断数据一致，此次物探很好的反映了地质状况。

5 结论

作业区域内部分区块早已进行场地的建造，对此次物探作业存在很大影响。因为养殖的规模比较大，希望的钻孔出水量极有可能无法达到预期的用水要求，建议依据设计钻孔的作业还有水体总量的状况，总结这一区域的寻水方式，确立寻水的核心靶区特点，给日后的工作打下坚实的根基。此次勘探所运用的方式科学、网测合理、仪器设施具有良好的稳定性、满足规定标准，解释方式合理，达到了此次勘探的任务要求，圆满的结束了此次物探作业的地质工作。因为遭受物探探测精度以及勘探网度的局限还有地形高度差的原因，物探解释会出现一定偏差，所以圈定的非正常断裂碎裂带在段面示意图内会存在相应的误差。因为地下水等别的原因具有很大程度的干扰，此次物探作业勘探结果缺乏一定程度的稳定。