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物探与化探  2021, Vol. 45 Issue (4): 869-881    DOI: 10.11720/wtyht.2021.0068
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包头市固阳县矿集区高密度电阻率法找水定井实例分析
王文杰(), 郝一, 薄海军, 王海龙, 徐浩清, 李永利, 毛磊, 刘永新, 袁帅()
中国地质调查局 呼和浩特自然资源综合调查中心,内蒙古 呼和浩特 010010
A case analysis of multielectrode resistivity method for determining a well location in groundwater prospecting in the ore concentration area of Guyang County, Baotou City
WANG Wen-Jie(), HAO Yi, BO Hai-Jun, WANG Hai-Long, XU Hao-Qing, LI Yong-Li, MAO Lei, Liu Yong-Xin, YUAN Shuai()
Hohhot Natural Resources Comprehensive Survey Center,China Geological Survey ,Hohhot 010010,China
全文: PDF(6772 KB)   HTML
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摘要 

为查明包头市固阳县矿集区的地层结构以及地下水污染情况,需在矿集区内典型矿山周边开展水文地质钻探工作。本文针对不同找水目标类型,应用高密度电阻率法测量技术,兼顾不同测量装置类型在分辨率、信噪比的优势,选用不同装置类型对矿集区内文圪气铁矿南选矿厂、鸿昌选厂、上十二份子金矿3个典型矿区周边含水地层的电性结构特征及成井模式规律进行了研究分析。研究表明,通过综合分析研究区的水文地质情况,选用不同高密度电法测量装置开展水资源调查是一种有效的技术方法,能够做到有的放矢,减少反演解释过程的多解性,提高了应用单一地球物理方法寻找地下水资源的效率,可为包头市固阳县矿集区找水定井提供技术依据。

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王文杰
郝一
薄海军
王海龙
徐浩清
李永利
毛磊
刘永新
袁帅
关键词 高密度电阻率法矿集区视电阻率找水定井    
Abstract

In order to find out the stratigraphic structure and groundwater pollution in the ore concentration area of Guyang County, Baotou City, it is necessary to carry out hydrogeological drilling around typical mines in the ore concentration area. In this paper, according to different types of groundwater-finding targets and the advantages of different measuring devices in resolution and signal-to-noise ratio, the multielectrode resistivity method was employed to study and analyze the electrical structure characteristics and well forming pattern of groundwater around south concentrator of Wengeqi iron deposit, Hongchang concentrator and Shangshierfenzi gold deposit. The result shows that comprehensive analysis of the hydrogeological conditions of the study area and utilization of different arrays of multielectrode resistivity method seem to be effective technical means for carrying out water resources investigation, which can achieve the target, reduce the multi-solution of geophysical inversion and interpretation, greatly improve the efficiency of searching for groundwater resources by using single geophysical method and provide a technical basis for water exploration and well determination in the ore concentration area of Guyang County, Baotou City.

Key wordsmultielectrode resistivity method    ore concentration area    apparent resistivity    water exploration and well determination
收稿日期: 2021-02-05      修回日期: 2021-04-28      出版日期: 2021-08-20
ZTFLH:  P631  
基金资助:中国地质调查局项目“包头市九原区—达茂旗矿集区生态修复支撑调查”(DD20208077)
通讯作者: 袁帅
作者简介: 王文杰(1992-),男,内蒙古丰镇人,硕士研究生,主要从事综合地球物理勘查与数据处理解释研究工作。Email: Wangwenjie_cugb@163.com
引用本文:   
王文杰, 郝一, 薄海军, 王海龙, 徐浩清, 李永利, 毛磊, 刘永新, 袁帅. 包头市固阳县矿集区高密度电阻率法找水定井实例分析[J]. 物探与化探, 2021, 45(4): 869-881.
WANG Wen-Jie, HAO Yi, BO Hai-Jun, WANG Hai-Long, XU Hao-Qing, LI Yong-Li, MAO Lei, Liu Yong-Xin, YUAN Shuai. A case analysis of multielectrode resistivity method for determining a well location in groundwater prospecting in the ore concentration area of Guyang County, Baotou City. Geophysical and Geochemical Exploration, 2021, 45(4): 869-881.
链接本文:  
https://www.wutanyuhuatan.com/CN/10.11720/wtyht.2021.0068      或      https://www.wutanyuhuatan.com/CN/Y2021/V45/I4/869
Fig.1  包头市固阳县地质构造简图(内蒙古自治区地质环境监测院,1988)
Fig.2  包头市固阳县水文地质分区(内蒙古自治地质环境监测院,1988)
年代地层 岩层含水描述
第四系全新统(Qh) 砂砾石孔隙潜水含水层
新生界 第四系更新统(Qp) 砂砾石孔隙潜水含水层
新近系上新统(N2) 不连续砂砾岩、砂质泥岩孔隙裂隙含水层
白垩系下统(K1) 不连续的砂砾岩、砂岩层间承压水含水岩组
中生界 侏罗系中上统(J2-3) 火山碎屑岩裂隙潜水含水岩层
震旦系(Z) 灰岩、板岩、石英岩石裂隙水含水岩系
元古宇 变质岩系裂隙水含水岩系
太古宇 变质岩系裂隙水含水岩系
Table 1  研究区含水岩层
地层单位 代号 岩性 平均视电阻率
/(Ω·m)
变化范围
/(Ω·m)
第四系 Q 砾石、黏土、砂土层 560 110~1788
古近系 E 砾岩、砂砾岩 310 306~675
白垩系 固阳组 K1g 细砾岩、含砾砂岩 360 219~559
粉砂岩 830 157~1012
李三沟组 K1l 砾岩 270 168~560
粉砂质泥岩 86 59~322
侏罗系 大青山组 J3d 砾岩 377 235~679
中粗粒砂岩 458 225~773
粉砂岩 1179 378~1643
粉砂质泥岩 186 116~467
长汉沟组 J3c 泥岩 47 19~115
粉砂岩 992 150~1638
召沟组 J2zh 粗砂岩 178 146~793
粉砂岩 927 469~1778
灰岩 650 18~2044
武当沟组 J1w 含砾砂岩 298 187~675
页岩/泥岩 38 28~119
中太古界 乌拉山岩群 Ar2w 浅色片麻岩岩组 2031 863~3369
深色片麻岩岩组(不含水) 1625 1147~2056
深色片麻岩岩组(含水) 207 150~500
Table 2  研究区主要地层岩石视电阻率参数
Fig.3  高密度电法勘探系统示意
测线 赋水类型 水文地质分区 装置类型 点距/m 控制长度/m
GPM001 孔隙承压水 白垩系下统砂砾岩孔隙层间承压水区 温纳装置 15 1035
GPM002 孔隙承压水 白垩系下统砂砾岩孔隙层间承压水区 温纳装置 15 1005
GPM003 裂隙承压水 基岩裂隙及火成岩碎屑岩裂隙水区 温纳装置
偶极—偶极装置
15 825
Table 3  高密度电法测线测量装置类型
Fig.4  包头市固阳县文圪气铁矿南选矿厂、鸿昌选矿厂测区区域地质图及工作部署范围
Fig.5  GMP001综合断面
Fig.6  预选井位高密度电法反演电阻率测深曲线与推测岩性垂向分布
层号 顶底埋深/m 岩性 层号 顶底埋深/m 岩性
1 0~13.35 回填土、砂卵砾石 13 88.7~90.7 泥质粉砂岩
2 13.35~23.25 含砾岩屑砂岩 14 90.7~93.1 含砾细砂岩
3 23.25~28.10 泥质粉砂岩 15 93.1~95.25 粉砂岩
4 28.10~29.25 泥岩 16 95.25~105 含砾粉砂岩
5 29.25~46 含砾岩屑砂岩 17 105~113.85 泥质粉砂岩
6 46~48.2 泥质岩屑砂岩 18 113.85~121.2 细砂岩
7 48.2~53.9 粉砂岩 19 121.2~125.25 泥质粉砂岩
8 53.9~55.1 泥质粉砂岩 20 125.25~134.25 粉砂质泥岩
9 55.1~68.25 粉砂岩 21 134.25~140.25 粉砂岩
10 68.25~78.70 泥质粉砂岩 22 140.25~146.25 泥质粉砂岩
11 78.70~80.25 粉砂质泥岩 23 146.25~150.0 粉砂质泥岩
12 80.25~88.7 含砾细砂岩
Table 4  SZK001钻孔岩性
Fig.7  GMP002综合断面
层号 顶底埋深/m 岩性 层号 顶底埋深/m 岩性
1 0~9 砂砾岩 9 36~85 砂砾岩
2 9~13 粉砂质泥岩 10 85~97 粗砂岩
3 13~15 灰绿色泥岩 11 97~103 中砂岩
4 15~23 页岩 12 103~121 细砂岩
5 23~26 灰绿色泥岩 13 121~127 粉砂岩
6 26~29 粉砂质泥岩 14 127~148 细砂岩
7 29~31 灰绿色泥岩 15 148~150 粉砂岩
8 31~36 泥质砂岩
Table 5  SZK002钻孔岩性
Fig.8  包头市固阳县十二分子金矿测区区域地质图及工作部署范围
Fig.9  GMP003综合断面
层号 顶底埋深/m 岩性 层号 顶底埋深/m 岩性
1 0~11 第四系砾石土 6 50~63 角闪变粒岩
2 11~18 角闪斜长片麻岩 7 63~98 角闪斜长片麻岩
3 18~24 断层破碎带 8 98~123 辉绿岩
4 24~38 钾长浅粒岩 9 123~150 角闪二长片麻岩
5 38~50 角闪二长片麻岩
Table 6  SZK003钻孔岩性
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