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1、第23卷 第1期 桂林工学院学报Vol.23No.12003年1月 JOURNALOFGUILININSTITUTEOFTECHNOLOGYJan12003文章编号:1006-544X(2003)01-0041-05物探方法在探测岩溶构造中的应用张致付,程志平(桂林工学院资源与环境工程系,广西桂林 541004)摘 要:单个异常体和线性异常体的岩溶构造都具有弱波阻抗、低电阻率的地球物理特性,因此地球物理探测方法是探测岩溶构造的一种有效手段;通过广西红水河水泥股份有限公司技改
2、工程(2000t/d)勘察实例,讨论地震映像(地震共偏移距法)和高密度联合剖面电阻率法两种物探方法相结合在探测岩溶构造中的应用技术和方法;并通过对几种典型的岩溶构造异常进行分析,介绍了地震映像和高密度联合剖面电阻率法资料的综合解释过程;说明这两种物探方法在探测岩溶构造中能够取得良好的效果.关键词:岩溶构造;地震映像;高密度联合剖面电阻率法中图分类号:P63114;P63113;P642125文献标识码:A① 我国华南、西南地区广泛分布着岩溶发育带,1 岩溶构造的地球物理特性是水利工程、路基工程、高层建筑地基工程
3、的主要地质问题,由于岩溶构造本身的特殊性,使得 岩溶构造的地球物理特性按其形态,主要分工程勘察变得非常复杂.以往常用的勘察手段主为以下两类:要为工程地质测绘、钻孔测试等,而这些方法手(1)弱波阻抗———低阻单个异常体.主要包段具有相当大的局限性、片面性,一些问题难以括溶洞、岩溶塌陷、溶槽等,这些构造的异常体查清,使工程在建设过程中出现难以预料的问题,一般充水、电阻率低,异常体比周围介质的密度、增加了工程建设的难度,甚至个别工程建成后不速度小,泊松比差异大.各种地震波在此发生变[1]能投入使用,造成了经济的巨大浪
4、费.化,在地震剖面上,有一个很强的反射波同相轴, 地球物理探测方法(物探方法)是一种高效、其形态多表现为抛物线或漏斗状,而面波的能量无损的勘察方法,在地质调查、资源勘探中已经增加,其频率和速度低,同时在异常体下方往往取得了丰硕的成果.随着仪器精度的提高和理论有多次波.由于电阻率低,电法和电磁法测量都的成熟,物探方法逐步在工程勘察中得到应用,将出现明显的低阻异常.取得了满意的效果.岩溶构造的低阻、弱波阻抗(2)弱波阻抗———低阻线性异常体.这类异地球物理特性能够产生物探异常,是物探方法应[1]常是由于岩溶裂隙形成
5、的含水带,在二维剖面上用的前提条件.本文以广西红水河水泥股份有表现为线性形态,其地球物理特性与(1)类似,限公司技改工程(2000t/d)勘察为例,讨论物探方法在岩溶构造探测中的应用,说明物探方法但其范围大,在地震剖面上,没有明显的反射波结合工程地质测绘、钻探等方法,能够时间短、同相轴,波的同相轴紊乱,其频率和速度低.各成本低地完成工程勘察任务,并提供更加详细的种电法、电磁法测量都有一个范围大、低阻线性工程勘察资料.异常.①收稿日期:2001-12-31;修订日期:2002-03-07作者简介:张致付(1978-
6、),男,安徽芜湖人,硕士研究生,地球探测与信息技术专业.42桂 林 工 学 院 学 报 2003年土、硬性粘土、可塑性红粘土、灰岩,据以往的2 地球物理探测方法勘探资料显示该场地岩溶、断裂构造较为发育. 目前在工程勘察中,浅层地震和高密度电法粘土波速为350～700m/s,电阻率为200～800由于其施工方便、效率高等特点,已被广泛使用,Ω·m.灰岩波速一般大于2000m/s,电阻率约为其中地震映像和高密度联剖法对探测岩溶构造效500～1500Ω·m.如果基岩中存在岩溶构造,往果明显
7、.往导致覆盖层土体疏松或发育土洞,地震波的速211 地震映像度会明显降低,其电阻率也会降低,因此可利用 地震映像,又称地震共偏移距法,是采用相地震和电阻率法探测岩溶构造.同的偏移距逐步移动测点接收地震信号.利用反312 参数设置射波、折射波、面波等信息来探测地下介质变化 图1为试验干扰剖面(道间距为015m,偏移[2]距015m),通过对试验干扰剖面分析,在515m的浅层多波地震勘探方法,其前提是地下介质密度、速度、泊松比具有差异.由于是利用多波处有一分层界面,上覆层的速度约为350m/s,下信息,最主要的是
8、选择合适的偏移距,使各种波面地层的厚度约为600m/s,当偏移距达到16m在地震剖面上分开,偏移距的选择是由施工场地时,在地震剖面上,各种波成分基本分开,容易的上覆地层厚度和介质的地球物理性质决定,通识别,515m处的分界面对应的反射波同相轴大约过试验干扰剖面给出,一般偏移距在6～20m,点在60ms附近.根据地质条件、勘探任务和对干距和线距由勘探任务而定;对采集数据作各
