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物探在城市工程建设中广东惠州某重点工程的应用

2020-03-01陈云辉

西部资源 2020年4期
关键词:测区测线泥质

陈云辉

摘要:为了给城市重大建设工程设计提供详尽的地质勘查资料,结合前人的相关地质资料分析,采用综合物探技术方法的快捷、低成本特点。针对当地的地质情况分别投入高密度电阻率和浅层地震反射波勘查,查明了地下地质情况,对异常结合钻探验证,满足设计和施工的要求。

关键词:隐蔽地下断裂构造;地下不良地质体;地层厚度

1.引言

近年来,广东惠州地区进行了多项国家重大工程配套建设。为了查明地下隐伏地质体的空间分布以及地层信息,给城市建设工程设计提供详尽地质勘查资料,结合某工地的实际情况,发挥物探技术方法的快捷、低成本特点,投入了高密度电阻率和浅层地震反射波勘查,经过钻探验证,并结合根据前人的相关地质资料分析,认为本次物探快速查明了地下地质情况,满足设计和施工的要求。

2.工作区的自然地理区域地質概况

2.1自然地理概况

工作区属于冲积平原地貌,现地面标高约为8.77m~13.92m,相对高差0m~5m,自然坡度0°~3°,整体地形起伏不大,地势平坦。区内鱼塘、水塘广泛分布,零散分布居民建筑,附近有乡村小路。

2.2区域地质概况

根据区域地质资料《1∶5万惠州幅、横沥幅、平潭幅区域地质图》,测区及周边区域主要发育有以下地层和岩石,其主要特征分述如下,见图1。

区域地层主要有:震旦系(Z)、泥盆系(D)、石炭系(C)、三叠系(T)、侏罗系(J)、白垩系(K)和第四系(Q)。

根据区域资料和野外调查,测区范围内揭露的地层主要有白垩系上统丹霞组和第四系冲洪积层。

区域地质构造主要有:

(1)紫金-博罗大断裂:位于测区外围北西侧约1.8km处,该断裂为区域性紫金~博罗大断裂的一部分,断裂总体走向为北东向,断面倾向南东,倾角45°,断裂带宽度几米至几十米,构造带岩性为硅化构造角砾岩、似糜棱岩及断层泥,以压扭性为主。

(2)潼湖断裂:位于测区外围南西侧约1.2km处,走向为北东向。该断裂为逆断层,断层产状倾向150°~160°,倾角45°~70°,具压扭-张性质。

(3)性质不明断裂:测区外围北东侧约1.7km、3.3km处,发育不明性质断层,断层走向呈北东向和北西向。

3.工作区地球物理特征及物探勘查地球物理前提

整个测区地表为第四系土(主要为素填土、粉质黏土、粗砂、卵石等)厚度约为15m~20m,下部为基岩(主要以砂岩、泥质砂岩和泥质粉砂岩等)。第四系土土质疏松,波速较低,电阻率较低,基岩波速较高,电阻率较高。这一特性构成了我们此次物探工作的地球物理前提。

4.工作方法

根据工作需要,本次物探探测完成高密度电法剖面5234m,采用温纳装置测量高密度电阻率数据点20280个。地震勘探测线与高密度电阻率测线基本重合,共完成地震反射波剖面4280m,完成浅层地震检波点·炮18520个,数据采集全程采用GPS-RTK进行精确的剖面定位。

5.物探资料结果解释和推断成果

5.1本次高密度电法工作共完成剖面测线18条

典型剖面数据解释如下:

1-2测线为北西-南东向,见图2,长度177m,里程240m~ 417m。整个剖面电阻率值38.82Ω·m~314.635Ω·m,上部主要为卵、砂、粉质黏土和淤泥质土层,该层的电阻率值<90Ω·m,厚度在8m~15m之间,下部主要为泥质粉砂岩、砾岩、砂砾岩及砂岩电阻率值>90Ω·m。里程350m~370m处有一条断层发育,编号F1,倾向小里程方向,视倾角约57°。断层上盘为卵、砂、粉质黏土和淤泥质土层,下盘为泥质粉砂岩、砾岩、砂砾岩及砂岩。

2-2测线为南西-北东向,见图3。长度297m,里程170m~467m。整个剖面电阻率值56.618m~388.576m,上部主要为卵、砂、粉质黏土和淤泥质土层,该层的电阻率值<180Ω·m,厚度在12m~20m之间,下部主要为泥质粉砂岩、砾岩、砂砾岩及砂岩电阻率值>180Ω·m。里程230m~340m处有一低阻异常,与测线1的低阻异常为同一异常,编号F2。该异常规模大,该构造的视倾角为43°。

2-4测线为南西-北东向,见图4,长度267m,里程665m~932m。整个剖面电阻率值33.315Ω·m~292.802Ω·m,上部主要为卵、砂、粉质黏土和淤泥质土层,该层的电阻率值<120Ω·m,厚度在8m~25m之间,下部主要为泥质粉砂岩、砾岩、砂砾岩及砂岩电阻率值>120Ω·m。里程665m~740m处有一处低阻异常,该异常是由于施工影响使得测线弯曲所致。里程805m~840m处有一条断层发育,编号F3,倾向大里程方向,视倾角56°。断层上盘为卵、砂、粉质黏土和淤泥质土层,下盘为泥质粉砂岩、砾岩、砂砾岩及砂岩。

5.2典型测线参考地震勘探成果解释

1线位于测区的南侧,为东西方向,中间被河道隔开分为西端和东段。

1线的有两组同相轴明显的反射波组,测线内地层按照波速可以分为三层。与已知钻孔对比推断,第一层为黏土层,厚度在5m~22m之间,最深的位置位于距东端约131m处;第二层则为砂层(包含细砂、中砂和粗砂),厚度在4m~ 10m之间;第三层则可能为砾石层或强风化的泥质砂岩。1线东段有三组同相轴清晰的反射波,推测第四层为中-微风化的泥质砂岩。参见图2。

从横向看,西段155m~185m处有很强的地震波干扰,主要由附近工地打桩和搅拌水泥引起的。325m~350m之间全时间段均有规则的波形将有效的反射波掩盖,该干扰波为较远处打桩引起的。在375m~385m之间,反射波发生错动,375m处的反射波出现比380m处出现稍晚,且附近地震道晚期有绕射波出现,推测此处存在断层。断层向东倾,倾角约为80°,记为F1。

2线位于河道的东侧,南北走向。测线内有两组同相轴明显的反射波组,说明该剖面存在两个明显的速度界面,即剖面可以分为三层地层,结合钻孔资料推断,第一层为黏土层,厚度为4m~18m,第二层为砂层(含细砂和中砂),厚度为4m~10m,第三层为砾石层。

横向看,没有反射波组发生错动的现象,说明从浅层地震资料来看,没有反映该剖面存在断层。距南端180m反射波出现时间比周边略晚,说明黏土层和砂层界面下凹,推测存在为古河道,记为R3。此外,北端反射波组的起跳时间越往北出现得越晚,说明北端的地层界面往北向下倾伏。参见图3。

6.结论与建议

6.1结论

本次物探工作完成了设计任务,查明了断裂等不良地质体的分布范围,推测异常13个。推测了异常的形态及分布范围,并推断了第四系覆盖层,岩层厚度等特征;推断出各测线深40m范围内速度结构以及岩(土)层分布与厚度变化;推断出四处古河道,古河道的走向情况不明。

6.2建议

对圈定的异常区域进行钻探验证。若推测古河道对工程有影响,采用更大比例尺测网对测区内的不利因素进行更为细致的调查。

参考文献:

[1]《地电场与电法勘探》李金铭.等编著.

[2]广东省地质局, 1/20万惠阳幅区调报告, 1969

[3]广东省地质局756地质大队, 1/5万惠州市幅区调报告, 1990

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