高密度电法在判定垂直性断裂构造中的应用

2012-07-29绳怀海丁荣胜祝凤春

山西建筑 2012年24期

关键词：章丘等值线枣庄

绳怀海丁荣胜祝凤春

(山东省物化探勘查院，山东济南 250013)

0 引言

在章丘某地进行工程地质勘察时，划分地层时发现地层变化较乱，无法准确判定地层层位，在枣庄第四系覆盖区根据原有的地质构造图找水勘探时，发现断层位置与实际不符，为此开展工程物探工作进行勘察，取得了可靠的结果。

1 工程地质概况

1．1 章丘某地工程地质概况

1．2 枣庄某地工程地质概况

该地自下而上分别为寒武系、奥陶系、第四系。

寒武系:下部为灰岩与页岩不等厚互层，中上部以灰岩为主，岩层走向近东西，大致倾向北，倾角10°～20°，在北郊水源地一带分布，该岩层出露位置低，岩溶裂隙发育。

奥陶系:下统为中细晶白云质灰岩、白云岩，含燧石结核条带，中统为灰岩夹泥灰岩。

第四系:冲洪积层，厚度20 m左右，分布广泛，为粘土、粉质粘土、粉土互层，含姜石、砾石，中部夹厚约1 m～3 m粉细或中粗砂层透镜体。

由于地处于构造的交接部位，前板桥村西侧为一近东西向F2和一条北北东向断层F1的交汇点，F1断裂穿境而过，该断裂向北穿过韩台断层，延伸较远，是勘查区的主要断层，F2断层为次一级断层，向西延伸，为次一级断层。

2 高密度电法探测

2．1 章丘某地高密度电法探测

2．1．1 章丘某地高密度电法参数选择

本次工作采用三极剖面装置，每个排列电极数量据实地情况布置，测点间距5 m，电极隔离系数一般10，最大供电极距L=50 m，见图1。

图1 高密度电阻率法示意图

2．1．2 章丘某地高密度电法探测特征

该工区共做高密度剖面4条，都是东西向布置。图2是第二条测线的高密度电法PS等值线断面图，由该图可以看出，0 m～37 m左右及87 m～132 m视电阻率PS值较低，中间段视电阻率PS值较高;0 m～37 m左右及87 m～132 m视电阻率PS值较低是由于砂质泥岩引起，中间段视电阻率PS值高系砂岩引起。

图2 GD2号剖面及解释图

由图2可见，在中间地带的37 m～87 m两边形成明显的视电阻率PS值梯级带，结合钻探资料推断为断层的反应。

同样，图3 GD1测线的21 m～49 m、图4 GD3测线的46 m～88 m、图5 GD4测线的46 m～84 m处出现与两侧明显的视电阻率PS值梯级带，推断为断层的反应，断层走向NW73，倾角近似直立。

图3 GD1号剖面及解释图

2．2 枣庄某地高密度电法探测特征

2．2．1 参数选择

本次工作采用温施装置，每个排列电极数量据实地情况布置，测点间距5 m，电极隔离系数一般为20，最大供电极距L=100 m。

2．2．2 枣庄某地高密度电法探测特征

F2断层的推断:

为查明该断层，我们布置了高密度电阻率法，勘查结果十分明显。

图4 GD3号剖面及解释图

图5 GD4号剖面及解释图

图6为该测线的高密度电阻率法等值线断面图，该图像反映地下断层的形态十分明显直观，断层向下延较大，在极距OA=100 m时，异常范围是155 m～175 m，宽度大约20 m，倾向北，倾角80°，出现“八”字形异常是由于沟路地形影响所致;在断层两侧，视电阻率等值线呈层状结构，上部视电阻率较低，是第四系地层的反应;向下逐渐变高，是下伏灰岩的反应。在155 m～170 m处下部岩石明显破碎。

6线高密度电阻率法:图7为该测线的高密度电阻率法等值线断面图，该图像反映地下断层的形态十分明显，与图4，图5十分相似，断层向下延伸较大，在极距OA=125 m时，异常范围是160 m～180 m，宽度大约20 m，倾向北，倾角80°，出现“八”字形异常是由于沟路地形影响所致;在断层两侧，视电阻率等值线呈层状结构，上部视电阻率较低，是第四系地层的反应;向下逐渐变高，是下伏灰岩的反应。在155 m～170 m处下部岩石明显破碎。

图7 G6线高密度电阻率法等值线断面图

通过5，6测线断层位置的连线可以确定该断层的走向近东西向，与已有的山东省枣庄市台儿庄区城市供水水文地质图差距很大，该断层在图上的位置应北移200 m左右。

通过1，2，3线联剖低阻正交点或高密度电阻率法低阻异常带连线，可获得断层走向。

1)本次工作主要采用联合剖面法，高密度电阻率法及电测深法，方法选择得当，工作质量可靠。2)查明了勘查区隐伏断层F1和F2的空间形态，F1断层走向为北北西向、倾向北东东向;F2断层走向近东西向、倾向北，倾角80°，宽度大约20 m，F2断层位置比山东省枣庄市台儿庄城市供水水文地质详查设计依据与工程布置图中该断层位置向北偏移了200 m左右。