高密度电法在江锂尾砂坝勘察中的应用

高密度电法在江锂尾砂坝勘察中的应用

邓胜水杨庆华江西省核工业地质局二六六大队

[摘要]高密度电法是较新的物探方法,广泛应用于工程勘察、地质灾害调查和地质找矿中;在灰岩分布区勘察第四系土洞、岩溶、断裂等,具有独特优势,能取得较好的地质效果。本文通过其在江锂科技有限公司尾砂坝岩溶勘查的应用,研究分析高密度电法在地表高电阻干扰下的测量工艺。

[关键词]视电阻率高密度电法灰岩岩溶土洞

江锂科技有限公司厂址位于新余市分宜县境内,坝址为覆盖型岩溶区,出露地层主要有第四系(Q4)洪积、坡积、残积层含碎石、卵石的粘性土,下伏石炭系(C3c)灰岩、结晶灰岩、生物灰岩,属于地质灾害多发区。查清灰岩和岩溶的分布情况,对完善建筑设计、预防地质灾害的发生具有重要意义。灰岩层的岩溶等不良地质体的分布具一定的规律性,但在较小范围的特定区内,其出现有着随机性,钻探仅提供点上资料,也具有一定的随机性,要详细查明区内岩溶等地质体纵、横向发育情况,仅靠钻探不仅投入较大,而且也难以达到理想的效果。高密度电法是岩溶地质调查的重要手段,可获得灰岩分布区岩溶等不良地质体的展布资料。

1.项目区的地球物理参数特征

江锂科技有限公司尾砂坝所在地岩溶发育,外围有地面塌陷和沉降记载。4月10日2#临时尾沙库中段坝体出现四平方米的塌陷区,洞深大于8米。

第四系粘土层视电阻率一般为50~100Ω·M,砂(流砂)土视电阻率稍低一般为20~50Ω·M,风化灰岩视电阻率一般大为100Ω·M。在测区外围露头上采取对称四极法测取第四系、卵砾层和灰岩视电阻率各40组。由于地下水富含矿物质,导电性较好,测取视电阻率值较小。第四系地层:最小10Ω m,最大65Ω m,平均25Ω m。卵砾层变化较大:最小9Ω m,最大477Ω m,平均137Ω m;灰岩:最小70Ω m,最大300Ω m,平均179Ω m。灰岩、卵砾层与第四系地层的视电阻率存在明显差异,具备应用高密度电法地球物理基础。第四系内部土洞发育时,将形成低阻中的相对高阻异常。灰岩内部发育的岩溶通常充填低电阻率的充填物而形成高阻中的相对低阻异常。这是高密度电法解决灰岩地区岩溶和土洞等地质问题的基础。

2.高密度电法工作原理及工作方法

高密度电法属直流电阻率法,它以岩、土导电性的差异为基础,研究人工施加稳定电流场的作用下,地中传导电流分布规律,它是在常规电法勘探基础上发展起来的一种新的阵列电法勘探方法。测量结果为二维视电阻率断面,兼有电阻率测深和电阻率剖面测量的优点;具有点距小、数据密度大、分辨率高、工作效率高的特点,能较直观、准确地反映地下电性异常体的形态。

工作仪器为重庆地质仪器厂生产的DZD-6A多功能直流电法仪及多路电极转换器DUK-2A组成的高密度电阻率法测量系统。

工作中对高密度电法α排列、单边三极连续滚动式测深、施伦贝尔2(SB2)、A-MN-B四极测深排列、矩形MN-B排列等装置进行了对比试验。根据试验结果及场地地形条件,最后确定使用α排列、单边三极连续滚动式测深、施伦贝尔2

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