瞬变电磁场法和激电测深哪个结果更精确

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瞬变电磁法
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来源:  作者:冼诗盛;林景道;
瞬变电磁法和激电法在岩层分层探测中的应用——以贵州都匀某锌矿已知剖面为例  0前言由于瞬变电磁所发射的阶跃脉冲实际上是由各种高频和低频谐波叠加而成,一次发射可以同时完成不同深度的信息探测,因此瞬变电磁法(TEM)具有剖面与测深的双重作用,而且探测效率高.如果岩层的地球物理性质有较大差别,利用TEM的测深作用,就可以作为岩层分层的手段.其资料处理首先是对野外采集的数据进行平滑滤波(剔除个别的奇异值),用专用的数据处理软件对数据进行变斜率数据处理(包括数据编辑、数据滤波、均滑处理)和抽道,再根据关断时间及供电电流计算视电祖率和勘探深度,由反演计算结果推断出岩层的深度、位置、形态等[1-2].激发极化效应是指由于岩矿石的电化学作用,在人工的电流场撤除后,在极化体表面进行的充放电而产生一个随时间缓慢变化的附加电场的现象,简称激电效应.对称四极激电测深主要用来解决层状岩石的构造和寻找地下矿产资源[2-4].随着我国国民经济的发展,对基础地质的重视及矿产资源的需求量快速增长,激发极化法(IP)作为一种地球物理勘探手段,和TEM一样在地质勘察、矿产勘探各个方面得到了广泛的应用.本文以贵州都匀某锌矿已知剖面为例,探讨TEM和IP在岩层分层中探测中的应用.1 TEM和IP在岩层(本文共计3页)          
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瞬变电磁法的探测深度问题
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瞬变电磁法的探测深度问题
官方公共微信初入电法——关于电法的个人理解
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|系统分类:|关键词:电阻率
& &各种物探方法均是间接找矿方法。地震勘探是以地下介质密度、弹性参数、层速度的差异为基础,观测人工激发的地震波到时,从而反演地质异常的方法;而电法则是利用岩矿石电性差异,在地表观测电流数值,主要参数是电阻率s,极化率&s。总而言之,物探方法均依赖于介质的物性差异。 & &对于电法,按观测装置的不同可分为不同种方法;按供电电极的移动与否,分为定源、动源装置;按场源的性质可分为人工源、天然场源或主动源、被动源。此外在电磁法中,供电电极在远区还可视为电偶极子源或磁偶极子源。电阻率法 & &该法是电法的基础。在某一地区进行电阻率法工作时,应先测定该区岩矿石电阻率,这是数据解释的依据。岩矿石电阻率与本身矿物成分、结构、含水量、温度有关。 & &该法有7种装置:二极装置(AM)、三极装置(AMN)、联剖装置(AMN/MNB)、四极装置(AMNB)、偶极装置(ABMN)、中梯装置、电测深装置。也可称为7种方法,之后的电法分支均是以这些装置为基础(除个别天然场源电磁法),分为不同的方法。例如,对称四极电测深、电磁偶极剖面法。 & &二极法异常形态特征与地下异常呈正相关(地形水平),当有良导体存在且选用合适的电极距,矿体s理论曲线会有低阻异常。当有地形起伏时,地面起伏与s曲线形态类似,这样就会掩盖矿体异常,增大电极距效果不好(电极距较小时反映浅部地质情况,较大时反映深部情况),此时可选用激电法避免地形起伏引起的曲线形态异常,这是因为地形起伏不会形成视极化率的假异常。 & &三极剖面法与联剖法一支曲线相同。联剖s曲线交点(正、反交点)可确定矿体与围岩电阻相对大小,也可确定矿体在地面的投影(球体、椭球体球心投影,直立板状体投影,倾斜脉状体投影大致位置)。与对称四极相比,联剖P 曲线异常幅度大,分辨力强,遇倾斜矿体时,无论低阻高阻,其倾斜方向均与联剖中异常幅值变化大的s曲线变化最快的方向相同(低阻时为sA曲线,高阻时为sB曲线)。联剖、对称四极或中梯法地形起伏所产生的s曲线异常与地形呈镜像关系。 & &偶极法在低阻球体和直立板状体上的s曲线异常及等值断面图均类似,当极距较大时均会出现两个极小值,在等值断面图上出现封闭等值线圈;而高阻球体或直立板状体时相反,极距较大时,s异常则为两个极大值,而且没有封闭等值线圈。低阻倾斜板状体s曲线极小值随极距(n)的增加向反倾斜方向移动,高阻倾斜板状体s曲线异常极大值移动方向与倾斜方向相同。地形起伏时s曲线的影响与二极剖面法类似,在山脊出现高阻异常,在山谷是低阻异常。 & &无论高阻或低阻,中梯法s异常均有饱和值,而不随与围岩电阻率差异的增大而无限变大,且球体与围岩电阻率差异不需很大,s异常已接近饱和值。据异常幅值大小比较,中梯法在寻找高阻直立脉状体和低阻水平板状体(或球体)有利。 & &电测深按装置的不同主要分为:三极电测深、四极电测深、偶极电测深,应用广泛的是四极电测深。测电极MN固定不动,不断增加供电电极距,从而获得测点垂直方向上由浅到深的s变化情况。二层和三层水平地层是最简单和常见的地电断面,其s曲线是研究多层水平地层电测深曲线的基础。相应的电测深曲线类型分别有2、4种。三层情况下,可能出现S等值和T等值现象。充电法和自然电场法 & &充电法主要应用于良导矿的详查或勘探阶段,属人工场法。通过向岩矿石露头充电,观测其电场分布,可推断整个地下良导体电性分布,确定矿体形态。一般电位梯度曲线比电位曲线分辨力强,更能准确异常的位置。按观测方式不同,充电法可分为电位法、电位梯度法和直接追索等位线法。其中梯度法装置轻便,梯度曲到线分辨力强,因而在充电法中最常用;直接追索等位线法效率低,且仅能获取等位线资料,很少用于面积性测量。 & &处于极化状态的矿体在周围形成自然电场,通常极化轴近垂直,金属矿上可观测到明显的自然电位负异常。自然电场法最常用的观测方式是电位观测法;当工区游散电流干扰严重时,采用电位梯度观测法。与前述电法不同的是,自然电场法不能用极化补偿器消除极差,测电极须采用不极化电极。激电法 & &以岩矿石激电效应差异为物质基础,通过观测大地激电效应来探查地下地质情况的电法称激电法,其主要参数是极化率,而岩矿石极化率主要反映所含电子导电矿物(即金属矿物)的体积含量,含量越大,极化率越大。极化类型分面极化、体极化,时间特性曲线大致相同,在充电几分钟内,电位差迅速达到饱和值,断电后电位差很快下降,而后变慢,非线性明显。但在小电流密度条件下,过电位与电流呈线性关系,因此引入极化率的概念,表征体极化介质激电性质。当将供电源改为交流电源,并改变其频率,可观测到频率域激电效应。频率很高时,激电效应趋于零,总场等于一次场。为观测到激电效应,应将频率控制在很低的频段上,才可忽略电磁效应。 & &描写频率域激电效应的参数:复电阻率频谱(iw)、频散率P、相位&φ。第一个参数需要在许多频率上观测,以获得完整的频谱,普查找矿效率低。在极限情况下,频散率与极化率相等,其他情况下保持正变关系。频散率只需在两个频率上观测,比前一个简单高效。相位也可表征激电效应的强弱,激电效应越强,相位绝对值越大,而且其测量可在一个频率上,比前两个都简便。 & &观测装置同样可以采用电阻率法的各种装置。对于低阻极化体,横向中梯的异常幅度比纵向中梯的异常幅度大很多;当极化体电阻相对围岩较大时,情况相反。横向中梯装置在良导电极化体上反映出较强的激电异常,而且导电性越好,极化率异常偏离极化体走向越远。联剖装置的激电异常&s曲线与s联剖曲线形态相似,例如高阻极化体上的激电异常在形式上与高阻体上的s异常相似,其他装置的&s异常形态上与相应装置电阻率法s异常呈相似性。电磁感应法 & &电磁法是以岩矿石导电性、导磁性差异作为物质基础,观测电磁场的空间与时间分布,从而寻找矿床,解决地质问题的电法分支。之所以仍是电法分支,是因为在实际工作中,仍主要利用岩矿石电阻率的差异。除被动源外,其他电磁法的发收装置均类似于电阻率法中的装置,有的无需接地。 & &电磁法的理论基础是电磁感应定律,计算地电体的电磁响应需要在边界条件下求解麦克斯韦方程组。在一般低频法中,自然条件下,位移电流可忽略不计。该法主要分为频率域电磁法、时间域电磁法。前者主要研究谐变场,后者则是瞬变场。近区谐变场与介质电阻率无关,且磁场强度随深度衰减;而近区瞬变场能提供介质电阻率信息,且磁场强度与深度无关。远区谐变场即是纯感应场(忽略传导电场),远区瞬变场随深度向外扩散,电流密度减弱,介质电阻率越大,扩散过程越快。而且电场强度在波区范围内与介质电阻率成正比。 & &电磁剖面法和电磁测深法是电磁法的主要方法,分别类似于电剖面法和电测深法。目前后者是研究的热门方向,包括大地电磁测深、频率电磁测深、瞬变电磁测深,都不需要反复移动供电电极距AB,而且勘探深度较大。前两者结合产生的一个变种:可控源音频大地电磁测深法(CSAMT),它不仅克服了大地电磁测深法场源随时间变化的缺点,而且可以简化视电阻率曲线,这使得这种电法得到了长足发展,而且在工程物探中的作用愈加显著。数值模拟与物理模拟 & &由麦克斯韦方程组只能解得简单理想条件下的电磁场分布,解析法对于复杂条件下的工程问题无能为力,而数值方法提供了近似解,并且与实验所得的真实结果几乎一样。目前,随着计算机技术的迅速发展,为求解复杂条件下的电磁场提供了可能。最常用的数值方法当属有限元法(FEM)、有限差分法(FDM)。在大多数情况下,本书中的各种曲线均是由物理模拟得出,少数是数值方法所得,两者相互对比,相互检验。鉴于目前数值方法可求电磁异常场的解仍不成熟,所以物理模拟方法依然是电磁法理论研究的重要手段。&
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电法勘探方法在水文和工程地质中的应用
 摘要:文章简要叙述了我国目前发展较快的几种主要电法勘探方法的发展概况及其在工程和水文地质中的应用。
  关键词:电法勘探;高密度电法;激发极化法;CSAMT;瞬变电磁法;地质雷达
  一、引言
  电法勘探方法可以追溯到19世纪初P.Fox在硫化金属矿上发现自然电场现象,至今已有100多年的历史。我国电法勘探始于20世纪30年代,由当时北平研究院物理研究所的顾功叙先生所开创。经过70余年的发展,我国的电法勘探无论在基础理论、方法技术和应用效果等方面都取得了巨大的进展,使电法成为应用地球物理学中方法种类最多、应用面最广、适应性最强的一门分支学科。同时,经过广大地球物理工作者不懈努力,在深部构造、矿产资源、水文及工程地质、考古、环保、地质灾害、反恐等领域,电法已经和正在发挥着重要作用。限于篇幅,本文仅对其中几种主要方法,如高密度电法、激发极化法、CSAMT、瞬变电磁法和地质雷达等作简要介绍,并就这些方法在水文和工程地质中的应用进行阐述,供广大水文和工程地质、工程物探人员参考。
  二、高密度电法
  高密度电法实际上是集中了电剖面法和电测深法,其原理与普通电阻率法相同,所不同的是在观测中设置了高密度的观测点,是一种阵列勘探方法。关于阵列电法勘探的思想源于20世纪70年代末期,英国人设计的电测深偏置系统就是高密度电法的最初模式,20世纪80年代中期日本借助电极转换板实现了野外高密度电法的数据采集。我国是从20世纪末期开始研究高密度电法及其应用技术,从理论方法和实际应用的角度进行了探讨并完善,现有中国地质大学、原长春地质学院、重庆的有关仪器厂家研制成了几种类型的仪器。
  高密度电法野外测量时将全部电极(几十至上百根)置于剖面上,利用程控电极转换开关和微机工程电测仪便可实现剖面中不同电极距、不同电极排列方式的数据快速自动采集。与常规电阻率法相比,高密度电法具有以下优点:1.电极布置一次性完成,不仅减少了因电极设置引起的故障和干扰,并且提高了效率;2.能够选用多种电极排列方式进行测量,可以获得丰富的有关地电断面的信息;3.野外数据采集实现了自动化或半自动化,提高了数据采集速度,避免了手工误操作。此外,随着地球物理反演方法的发展,高密度电法资料的电阻率成像技术也从一维和二维发展到三维,极大地提高了地电资料的解释精度。
  高密度电法应用领域比较广,尤其在水文和工程地质勘查方面,主要有:底青云(2002)、吴长盛(2001)、郭铁柱(2001)、董浩斌(2001)等使用高密度电法在水库大坝的坝体稳定性评价、坝基渗漏勘查、堤坝裂缝检测上见到了好的应用效果;严文根(2002)将高密度电法用在电厂大坝的基岩面起伏及其强度特性评价上;王文州(2001)、王玉清(2001)、侯烈忠(1997)等将高密度电法用在高速公路高架桥、高层建筑选址、机场跑道的地基勘探中;郭秀军(2001)采用高密度电法探测防空洞、涵洞、溶洞、地下局部不明障碍物等物理性质有别于周围介质的地下有形体;杨湘生(2001)在湘西北岩溶石山区找水中应用高密度电法确定最佳井位方面取得了好的效果;解爱华(2003)采用高密度电法与瞬态瑞雷面波法完成了国际机场扩建工程中的岩土工程勘察问题,查明古河道、墓穴和洞穴的分布及埋深,利用土层的剪切波速划分场地类别。此外,何门贵(2002)、刘晓东(2001)、王士鹏(2000)在寻找地下水、管线探测、查明采空区、调查岩溶及地质灾害等工程物探中使用了高密度电法。
  三、激发极化法
  在电法勘探中,当电极排列向大地供入或切断电流的瞬间,在测量电极之间总能观测到随时间缓慢变化的附加电场,称为激发极化效应。激发极化法(或激电法)就是以岩、矿石激发极化效应的差异为基础来解决地质问题的一类勘探方法。激电法是20世纪50年代末在我国开始研究和推广的,早期是以直流(时间域)激电法为主,20世纪70年代初开始研究交流(频率域)激电法&&主要是变频法,20世纪80年代初又开始对频谱激电法进行研究,也就是研究复视电阻率随频率的变化&&即复视电阻率的频谱。由于该方法测量的是二次场,具有不受地形起伏和围岩电性不均匀的影响、可测量的参数多等优点。
  在实际地质应用方面,初期的激电法主要用于勘查硫化金属矿床,后来发展到诸多领域,如氧化矿床、非金属矿床、工程地质问题等。近年来,激电法找水效果十分显著,被誉为&找水新法&。早在上世纪60年代,国外学者VictorVacquier(1957)等提出了用激电二次场衰减速度找水的思想。在该思想的启迪下,我国也开展了有关研究,并将激电场的衰减速度具体化为半衰时、衰减度、激化比等特征参数,这些参数不仅能较准确地找到各种类型的地下水资源,而且可以在同一水文地质单元内预测涌水量大小,把激电参数与地层的含水性联系起来。目前,我国已有北京地质仪器厂、重庆地质仪器厂和山西平尧地质仪器厂生产出适合寻找地下水的仪器。
  在找水方面的具体应用有:杨进(1997)用回归系数的显著性检验及回归预测方法预报了地下涌水量;姜义生(2000)使用双频激电法不仅解决了居民饮用的地下水源,而且解决了干扰地下施工的漏水带;龙凡(2002)使用激电法中视激化率和半衰时参数在砂页岩地区、灰岩地区、花岗岩地区和玄武岩地区找到了地下水资源,并且用回归直线法预测了单井涌水量;王聿军(2001)使用激电法在贫水山区进行找水;王俊业(2000)用激电参数和电阻率参数对地层的富水性进行评价,取得了好的结果;李金铭(1993)、金学名(1993)使用激电法的偏离度参数寻找地下水资源;李茂塔(2001)、李金铭()对激电法找水的基础理论进行了研究;周立功(2001)使用激电法在重力土坝稳定性检测中查明最大下沉段堤下介质赋水情况。
  值得一提的是,利用激电法找水或确定地层的含水性,最好与高密度电阻率法相结合,这样可以降低地球物理解释的多解性,提高找水的成功率。高密度电阻率法在确定高阻或低阻地质体具有优越性,但低阻地质体并不代表富含地下水,可能是由于泥岩引起地层的电阻率下降。这时,可以通过使用激电法来区分含水地层和泥岩,因为激电二次场与岩石的孔隙有关,在纯粹泥岩中极化率比较小,在含水砂砾岩中极化率比较大,此外二次场的衰减速度也与孔隙的大小、形状和宽窄有关,这就是激电法找水的机理所在。
  四、可控源音频大地电磁法(CSAMT)
  可控源音频大地电磁法是在大地电磁法(MT)和音频大地电磁法(AMT)基础上发展起来的一种可控源频率测深方法。CSAMT是1975年由MyronGoldstein提出,它基于电磁波传播理论和麦克斯韦方程组建立了视电阻率和电场与磁场比值之间的关系,并且根据电磁波的趋肤效应理论得出电磁波的传播深度(或探测深度)与频率之间的关系,这样可以通过改变发射频率来改变探测深度,达到频率测深的目的。目前,已商业化的CSAMT仪器是由加拿大凤凰公司与美国宗基公司研制的。
  CSAMT采用可控制人工场源,测量由电偶极源传送到地下的电磁场分量,两个电极电源的距离为1~2km,测量是在距离场源5~10km以外的范围进行,此时场源可以近似为一个平面波。由于该方法的探测深度较大(通常可达2km),并且兼有剖面和测深双重性质,因此具有诸多优点:第一,使用可控制的人工场源,测量参数为电场与磁场之比&&卡尼亚电阻率,增强了抗干扰能力,并减少地形的影响。第二,利用改变频率而非改变几何尺寸进行不同深度的电测深,提高了工作效率,一次发射可同时完成7个点的电磁测深。第三,探测深度范围大,一般可达1~2km.第四,横向分辨率高,可以灵敏地发现断层。第五,高阻屏蔽作用小,可以穿透高阻层。与MT和AMT法相同,CSAMT法也受静态效应和近场效应的影响,可以通过多种静态校正方法来消除&静态效应&的影响。
  CSAMT法一出现就展示了比较好的应用前景,尤其是作为普通电阻率法和激发极化法的补充,可以解决深层的地质问题,如在寻找隐伏金属矿、油气构造勘查、推覆体或火山岩下找煤、地热勘查和水文工程地质勘查等方面,均取得了良好的地质效果。在地下水资源方面,CSAMT法适合寻找深部的基岩裂隙水:石昆法(1999)使用CSAMT法在灰岩中寻找断层,并打出了地下水;郭建华(1995)用CSAMT法在干旱地区寻找地下水资源及探测隐伏构造;蒋达龙(1994)用CSAMT法发现地下热水资源;底青云(2001)结合CSAMT法和高密度电法探测深层和浅层的地下水资源;底青云(2002)使用CSAMT法查找矿山顶板涌水隐患;严盛新(2003)用CSAMT法在沙漠腹地寻找地下水资源;吴璐苹(1996)用CSAMT法在山区、半山区等地质条件复杂地区进行找水。此外,CSAMT法在工程勘探中的坝体渗漏调查、国家南水北调工程西线的地质勘查、小浪底水利工程等项目,都可以发挥良好的作用,如刘录刚(2004)用CSAMT法在雁门关隧道中进行超前地质预报。
  五、瞬变电磁法(TEM)
  瞬变电磁法是利用不接地或接地线源向地下发送一次场,在一次场的间歇期间,测量由地质体产生的感应电磁场随时间的变化。根据二次场的衰减曲线特征,就可以判断地下不同深度地质体的电性特征及规模大小等。由于该方法是观测纯二次场,消除了由一次场所产生的装置偶合噪音,具有体积效应小、横向分辨率高、探测深度深、对低阻反映灵敏、与探测地质体有最佳偶合、受旁侧地质体影响小等优点。
  瞬变电磁法最初是由前苏联学者在20世纪30年代提出用于解决地质构造问题,20世纪50年代用于找矿,20世纪60年代以后从方法原理到一、二维反演都得到了广泛应用和发展。在我国,该方法研究始于20世纪70年代,20世纪90年代后逐步向工程检测、环境、灾害等应用领域发展。从20世纪80年代开始,原长春地质学院、原地矿部物化探研究所、中南大学等研究机构分别在方法理论、仪器及野外试验、一维及二维正反演方法等方面做了大量工作,并且自行研制了几种功率小、探测深度浅的瞬变电磁法仪器,在生产实际中见到了好的应用效果。然而,大功率、探测深的瞬变电磁法仪器国内尚在研制中,目前主要依赖进口。
  瞬变电磁法除了广泛应用于金属矿产、石油、煤田、地热以及冻土带和海洋地质等地质勘查工作之外,在水文和工程地质勘查中也取得了非常好的应用效果,如杨文钦(2002)、张保祥(2002)、郁万彩(2001)、蒋文(2004)等使用瞬变电磁法查明断层及顶板砂岩的导水性及富水性、勘查地下水资源及界定地下水位、评价断层空间位置及含水性和寻找地下含水构造;刘继东(1999)、李貅(2000)、袁江华(2002)、阎述(1999)等使用瞬变电磁法探测煤柱及圈定老窑采空区、勘察煤田矿井涌水通道、探测小浪底水库库区煤矿采空区和探测地下洞体的存在;刘羽(1995)用瞬变电磁法评价塌陷成因及危害性、评价防渗帷幕稳定性、探测高层建筑地基和评价大桥桥址稳定性;郭玉松(1998)使用瞬变电磁法探测堤防工程隐患、勘查水库坝址;薛国强(2003)使用瞬变电磁法探测公路隧道工程中的不良地质构造;李文尧(2000)用瞬变电磁法在抗洪抢险中寻找漏水断裂或溶洞;敬荣中(2003)使用瞬变电磁法结合四极测深探测地下管网分布。
  六、地质雷达(GPR)
  地质雷达与探空雷达技术相似,是利用宽带高频时域电磁脉冲波的反射探测目标体,只是频率相对较低,用于解决地质问题,又称&探地雷达&。将雷达技术用于探地,早在1910年就已经提出,在随后的60年中该方法多限于对波吸收很弱的盐、冰等介质中。直到20世纪70年代以后,地质雷达才得到迅速推广应用。我国地质雷达仪器的研制始于20世纪70年代初期,由多家高校和研究机构进行仪器研制和野外试验工作。但是由于种种原因,研究成果至今未能用于实际。目前,国内使用的地质雷达仪器都是引进的,能够提供商用地质雷达技术的有美国、加拿大、瑞典、俄罗斯等国家。
  地质雷达是由地面的发射天线将电磁波送入地下,经地下目标体反射被地面接收天线所接收,通过分析接收到电磁波的时频、振幅特性,可以评价地质体的展布形态和性质。由于雷达穿透深度与发射的电磁波频率有关,使其穿透深度有限,但分辨率很高,可达0.05米以下。早期,地质雷达只能探测几米内的目标体,应用范围比较狭窄。此外,地质雷达与地震反射法原理相似,一些地震资料处理解释方法可以借用。目前,地质雷达探测深度最大可达100米,使之成为水文和工程地质勘察中最有效的地球物理方法。
  地质雷达因具有分辨率高,成果解释可靠的特点,在浅层地质勘探中,有着非常广泛的应用。如探测覆盖层厚度、基岩面起伏,查找潜伏断层、破碎带、古溶洞、管道沟、涵洞以及地下掩埋体,进行环境地质、考古调查等。在水文和工程地质中,地质雷达应用也是非常广泛,主要有:杨天春(2001)、钱荣毅(2003)、邓居智(1999)使用地质雷达进行公路、高速公路、机场道路等质量的无损检测;赵永贵(2003)、薛建(2000)、史付生(2003)使用地质雷达进行隧道地质超前预报、检测隧道衬砌质量;王俊茹(2003)、李永革(2001)、姬继法(2002)使用地质雷达探测建筑物地下边坡孤石、机场地下古墓等不良地质体分布,消除其对邻近或上部构筑物构成的潜在威胁;姜卫方(2000)、李大心(2000)、朱红军(2002)使用地质雷达调查滑坡体及滑坡面、评估崩塌、滑坡及地面沉降等地质灾害;高建东(1999)、曾校丰(2000)、王百荣(2001)、张志清(2000)使用地质雷达探测水库地下防渗墙、探测水库坝体结构层及结构层材料老化变质、检测灌浆质量及混凝土厚度、调查覆盖层厚度及衬砌混凝土质量;杨向东(2001)使用地质雷达探测地下管道;李张明(2000)使用地质雷达在三峡工程施工中探明花岗岩不均匀风化分布范围、圈定较大断层及风化夹层的延伸范围和产状、检测高速公路质量;王孝起(2001)使用地质雷达调查南水北调中线天津干渠基岩岩性及基岩面高程;张兴磊(2001)使用地质雷达查明了煤柱破坏情况和采空区分布范围,指导注浆施工;张欣海(1999)使用地质雷达查明了海上围堤的断面特征以及着底情况;陈爱云(2003)使用地质雷达在石质文物保护工程中查明岩体中含水裂隙和溶洞的分布规律及对文物的影响。
  七、结论
  通过对几种主要电法勘探方法的发展、原理及实际应用进行综述,可以看出,电法勘探方法在水文和工程地质勘探领域有着广泛的应用,归结起来有以下几方面:
  1.高密度电法由于其高效率、深探测和精确的地电剖面成像,成为水文和工程地质勘察中最有效的方法。考虑到该方法的分辨率不高,在具体的应用中可以结合其他电法勘探、电测井等方法,达到精细地质解释的目的。
  2.地质雷达主要用于各类工程地质勘探,是工程地质勘探首选的电法勘探方法。同时,该方法可以借用地震勘探中已有的资料处理和解释技术,使其迅速发展,可以在更多的领域发挥作用。
  3.在水文地质勘探中,激发极化法和可控源音频大地电磁法是首选的电法勘探方法,如果将激发极化法和高密度电法结合起来寻找地下水资源,效果将会更好。
  4.瞬变电磁法在水文地质和工程地质勘探中都有着广泛的应用,尤其是大功率瞬变电磁仪不仅可以在深部地质勘探中发挥作用,还具有较高的分辨能力。如果将该方法与高密度电法结合使用,有望解决深部精细地质勘察问题。
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