高密度电法和音频大地电磁测深法在西南岩溶地区地下水勘探中的应用

doi:10.11720/wtyht.2024.1237

高密度电法和音频大地电磁测深法在西南岩溶地区地下水勘探中的应用

夏时斌^,, 廖国忠, 邓国仕, 杨剑, 李富

中国地质调查局成都地质调查中心,四川成都 610081

Application of high-density electrical resistivity tomography and audio magnetotellurics for groundwater exploration in the karst area in southwestern China

XIA Shi-Bin^,, LIAO Guo-Zhong, DENG Guo-Shi, YANG Jian, LI Fu

Chengdu Center of Geological Survey, China Geological Survey, Chengdu 610081, China

第一作者: 夏时斌(1985-),男,工程师,2019年毕业于成都理工大学,主要从事地球物理勘探工作。Email:253509818@qq.com

责任编辑: 王萌

收稿日期: 2023-05-30 修回日期: 2023-08-27

基金资助:

中国地质调查局地质调查项目(DD20211381)
国家自然科学基金项目(42230311)

Received: 2023-05-30 Revised: 2023-08-27

摘要

云南省会泽县属西南岩溶地区,岩溶地下水是该地区主要的供水水源。为解决当地群众饮水困难的问题,在充分认识会泽地区水文地质条件的基础上,总结出该区地下水赋存概念模型,并结合岩石物性测量结果,对物探方法的适用性和组合优选进行评价。根据地方实际需求,选择在会泽县拖姑村布设了一条高密度电法和音频大地电磁测深法结合的综合剖面,通过电阻率异常圈定了地下水富集部位,有效指导钻孔的布设,单孔最大涌水量为20.76 m³/d,有效解决了当地居民饮水困难的问题。通过该项研究认为,高密度电法和音频大地电磁法相结合的探测方式是在碳酸盐岩地区寻找地下水的优选方法。高密度电法能够精细刻画风化层厚度、基岩界面、裂隙发育程度及地层含水情况,对地下水的补给通道进行约束,弥补了音频大地电磁测深法对近地表地层结构识别能力不足的缺陷。而音频大地电磁测深法能够准确反映断裂破碎带的空间结构和地层的宏观结构,对储水构造的边界条件(隔水层)进行限定,弥补了在高阻地层区,高密度电法探测深度不足的缺陷。二者分别从精度和深度上相互补充,对地下水运移、存储和富集的空间赋存条件进行识别和约束。

关键词： 高密度电法; 音频大地电磁测深法; 岩溶地下水

Abstract

Huize County of Yunnan Province is situated in the karst area in southwestern China, where karst groundwater is its primary water source. To conquer local difficulties in drinking water, this study constructed a conceptual model of groundwater occurrence by fully investigating the hydrogeological conditions of the Huize area. Moreover, this study evaluated the applicability and optimal combination of geophysical methods based on the measurement results of petrophysical properties. According to the actual local needs, this study deployed a comprehensive profile combining high-density electrical resistivity tomography (HDERT) and audio magnetotellurics (AMT) in Tuogu Village, Huize County. The groundwater enrichment site was delineated relying on resistivity anomalies, effectively guiding the layout of boreholes. The boreholes achieved the maximum single-borehole water yield of 20.76 m³/d, thus effectively alleviating the local drinking water problem. The HDERT-AMT combined exploration method proves to be optimal for prospecting for groundwater in carbonate rock areas. HDERT can accurately characterize weathered layer thicknesses, bedrock boundaries, fissure evolutionary degrees, and water-bearing properties of strata, constraining groundwater recharge channels, thus counteracting AMT's defects for identification of near-surface stratigraphic structures. AMT can accurately reflect the spatial structures of fracture zones and the macrostructures of strata, limiting the boundary conditions (aquicludes) of water-bearing structures, thus making up for the defects of insufficient detection depths of HDERT in high-resistivity stratigraphic regions. HDERT and AMT, which are complementary to each other in terms of accuracy and depth, can be applied to identify and constrain the spatial occurrence conditions of groundwater migration, storage, and enrichment.

Keywords： high-density electrical resistivity tomography; audio magnetotellurics; karst groundwater

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夏时斌, 廖国忠, 邓国仕, 杨剑, 李富. 高密度电法和音频大地电磁测深法在西南岩溶地区地下水勘探中的应用[J]. 物探与化探, 2024, 48(3): 651-659 doi:10.11720/wtyht.2024.1237

XIA Shi-Bin, LIAO Guo-Zhong, DENG Guo-Shi, YANG Jian, LI Fu. Application of high-density electrical resistivity tomography and audio magnetotellurics for groundwater exploration in the karst area in southwestern China[J]. Geophysical and Geochemical Exploration, 2024, 48(3): 651-659 doi:10.11720/wtyht.2024.1237

0 引言

云南省会泽县属西南岩溶地区,岩溶渗漏强烈,大气降水多通过地表落水洞、天窗、大溶隙快速入渗地下,导致岩溶区地表水缺乏;加之降雨的季节性很强,造成季节性缺水和岩溶型旱涝^[1]。岩溶地下水是该地区主要的供水水源^[1-2],勘探和开采岩溶地下水是解决当地工农业供水和生活用水的重要途径。但由于地形高差大,地下水埋藏深,以及岩溶发育的不均匀性,给岩溶地下水的勘探和开发带了极大的困难,岩溶地区供水勘探孔成功率长期徘徊在30%左右^[3]。如何有效揭示地下水的分布是提高勘探找水成功率的关键。

地表浅层地层的电阻率主要取决于岩石的孔隙度和含水度,这是因为组成岩石的主要造岩矿物的电阻率都很高,而岩石中的孔隙水实际上是含有各种导电粒子的盐溶液,具有良好的导电性能^[4],这使电法勘探成为寻找和评价地下水资源的主要手段^[5],并在世界各地的地下水勘探中取得了许多成功应用的案例^[6⇓-8]。充分利用多种地球物理方法的优点,进行优势互补的组合探测方式,可以减少地球物理方法的多解性,提高深部成像精度和找水成功率^[9-10]。

水文地质调查结果显示,会泽地区广泛分布碳酸盐岩,断层、褶皱构造发育,地下水以碳酸盐岩岩溶水和碎屑岩裂隙层间水为主,复杂的地下水富集规律和富集特征,给供水勘探孔的布置带来了极大的困难,增加了找水打井的风险。本文在综合地面水文地质调查认识的基础上,构建了会泽地区地下水赋存的概念模型,结合岩石物性测量结果,对物探方法的有效性和组合优选进行评价,根据地方的实际需求,选择在会泽县拖姑村布设了一条高密度电法和音频大地电磁测深法相结合的综合电法剖面,根据剖面电阻率异常圈定了地下水富集部位,经钻孔验证,成功钻取地下水。本次研究在有效解决当地工农业供水和生活用水问题的同时,也丰富和完善了岩溶区地下水勘探的方法和手段。

1 水文地质条件

1.1 地下水类型及赋存特征

依据地层岩性、地质构造和水动力条件,会泽地区的地下水可划分为4大类,9个小类(图1),分别为松散岩类孔隙水、碎屑岩类孔隙裂隙水(砂岩孔隙裂隙水、砂岩夹泥岩孔隙裂隙水、泥岩夹砂岩孔隙裂隙水和泥岩裂隙水)、碳酸盐岩裂隙溶洞水(碳酸盐岩裂隙溶洞水、碳酸盐岩夹碎屑岩裂隙溶洞水、碎屑岩夹碳酸盐岩裂隙溶洞水)、玄武岩裂隙孔洞水。其中,第四系松散堆积层主要为河道冲洪积和坡残积堆积物,厚度0~5 m,主要分布于会泽盆地、五星乡和乐业乡岩溶槽谷以及缓丘洼地中间的河谷地带,由松散砾石层和砂土、黏性土层组成,具有良好的渗透性,极易接受大气降水补给,孔隙发育,含水性好。

碎屑岩类孔隙裂隙含水岩组分布较广,包括白垩系到南华系的碎屑岩,岩性组合主要为砂岩、粉砂岩、泥岩不等厚的组成。其中,砂岩层裂隙发育,构成了地下水的主要含水空间;泥岩透水性弱,是隔水层。会泽地区侏罗系沙溪庙组(J₂sx)、三叠系须家河组(T₃x)、三叠系飞仙关组(T₁f)、泥盆系海口组(D₂h)和寒武系沧浪铺组(₂c)的砂岩、砂岩夹泥岩地层是具供水意义的主要含水岩。

图1

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图1 会泽地区地下水类型分布

Fig.1 Groundwater type distribution map in Huize area

碳酸盐岩裂隙溶洞水的分布和含量与岩石的孔隙和裂隙有关。会泽地区碳酸盐岩裂隙溶洞水主要分布在二叠系—石炭系马坪组(CPm),石炭系黄龙组(Ch)、大铺组(Cd)、榟门桥组(C₁z)和泥盆系宰格组(D₃z)等地层,岩性以灰、深灰色白云岩、白云质灰岩、夹灰岩及角砾状灰岩为主。区内具供水意义的主要含水岩组为三叠系嘉陵江组(T₁j)和二叠系阳新组(P₂y),岩性主要为灰岩、白云质灰岩和白云岩,含水类型主要为裂隙岩溶水。

二叠系峨眉山玄武岩(P₃e)在会泽地区广泛分布,裂隙发育,在构造应力的作用下,裂隙的切穿性较强,充填物少,构成地下水含水空间,是区内具供水意义的主要含水岩组之一。

同时,该区断层、褶皱构造发育,也控制着地下水的富集。在褶皱构造中分布着大量的可溶性岩层,底部又有非碳酸盐岩的衬托,为岩溶水的运动与汇流创造了良好条件,富水区主要位于向斜山地区两翼和向斜谷地区核部,以及背斜核部和紧密的背斜两翼。区内具多期活动的断层,在多期次构造应力的作用下,岩石破碎、裂隙发育,使岩溶强化,为地下水的富集创造了空间条件,且这些断层多具挤压兼左行扭动的性质,在地下水的赋存中起到阻水作用,而在其旁侧的次生构造中富水。

综合上述对会泽地区地下水类型和赋存特征的分析,结合地方经济社会发展的需求,选择在会泽县城北侧的拖姑村布设了一条综合电法剖面(图2),以查明该区地下水的赋存状况,为钻孔的布设提供依据。

图2

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图2 研究区地质简图与电法剖面位置

Fig.2 Geological map and electrical profile location in the study area

1.2 地层岩性及构造特征

工作区出露的地层主要有上泥盆统宰格组(D₃z)、中泥盆统海口组(D₂h)和下寒武统沧浪铺组乌龙箐段(₁c^w)(图2)。其中,按岩性组合及沉积特征,宰格组(D₃z)可分为上、下两段,上段为泥晶灰岩、角砾状灰岩、生物碎屑灰岩,与上覆地层下石炭统万寿山组(C₁w)呈平行不整合接触;下段为细晶白云岩、灰质白云岩、含陆源碎屑白云岩、角砾状白云岩。海口组(D₂h)可分为上、下两个部分,上部岩性为层状碳质泥岩夹白云岩;下部岩性为层状粉砂质细粒石英杂砂岩夹浅薄层状泥质粉砂岩,与下伏沧浪铺组乌龙箐段(₁c^w)呈平行不整合接触。浪铺组乌龙箐段(₁c^w)岩性为石英砂岩、含砾石英砂岩与粉砂质泥岩、泥质粉砂岩、泥岩互层。

工作区内发育的主要断层为NE向展布的桃园断层(F₂),断层走向约40°,总体倾向南东,倾角31°~79°,为一条右行逆断层,是该区主要的控水断层。

2 方法适用性及组合优选评价

2.1 岩石物性特征

地层岩石具备显著的物性差异是物探方法应用的先决条件。而地表浅层沉积盖层的电阻率主要取决于岩石的孔隙度和含水度^[4],结合岩石物性测量结果和水文地质调查认识,可以根据电阻率异常直接圈定富水构造。根据研究区地层岩性的分布,共采集了281块岩石标本,包括了玄武岩、灰岩、白云岩、砂岩和泥岩,并对其电阻率进行测量和统计(表1)。从统计结果来看,玄武岩的平均电阻率为1 885.4 Ω·m,属中高电阻率;砂岩的电阻率变化范围较大,与其孔隙度有关,平均值为387.2 Ω·m,属中低电阻率;灰岩和白云岩电阻率接近,从电阻率值上难以区分二者,平均值都大于3 200 Ω·m,属高电阻率;泥岩的平均电阻率为486.2 Ω·m,属中低电阻率。从研究区岩石物性的统计结果来看,不同岩性的岩石之间具有显著的电阻率差异,具备开展电法勘探的前提。

表1 会泽地区岩石电阻率

Table 1 Rock resistivity statistics in Huize area

岩石类型	变化范围/(Ω·m)	平均值/(Ω·m)
玄武岩	1182.1~2096.8	1885.4
砂岩	105.7~1378.4	387.2
灰岩	3485.2~3885.1	3245.7
白云岩	3028.4~3765.5	3346.8
泥岩	352.3~622.5	486.2

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2.2 方法优选与组合评价

用于寻找地下水的电法方法众多,每种方法都具有自身的优缺点,根据实际的水文地质背景,优选最有效的勘探方法组合,是提高探测精度和找水成功率的关键环节^[11-12]。为此,根据会泽地区地层分布特征、地下水类型及赋存特征构建了会泽地区地下水赋存概念模型(图3),并结合岩石物性的测量结果和各类电法的优缺点,对物探方法的选择和组合进行探讨。

图3

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图3 研究区地下水赋存概念模型

Fig.3 Conceptual model of groundwater deposition in study area

根据会泽地区的岩石地层分布特征,可将会泽地区的地下水分布用图3所示的概念模型进行阐释,地表0~5 m以第四系松散堆积物为主,包括分布在河谷地带的冲洪积物和缓丘洼地的残积物,因其良好的渗透性和孔隙度,含水性好;其下为玄武岩地层,在裂隙发育的地方,赋存裂隙孔洞水;其下为碳酸盐岩地层,其间发育的岩溶是地下水富集的重要部位;碳酸盐岩地层之下为砂岩地层,孔隙度大,并且其上有分布在上覆地层中的裂隙和断层破碎带作为地表水下渗补给的流体通道,其下又有相对致密的泥岩地层作为隔水层,是该区主要的含水地层。

结合岩石物性的测量结果来看,近地表的第四系松散堆积物因其良好的孔隙度和渗透性,极易接受大气降水补给,含水性好,这决定了该层具有较低的电阻率(小于50 Ω·m),有利于电流的传导,适用于传导类电法,如充电法、高密度电法、激电测深法等。其下厚度较大的玄武岩和碳酸盐岩地层均呈高电阻率,给传导类电法的供电功率提出了较高的要求,常规的供电电流难以穿透,而感应类电法通常具有不受高阻屏蔽的优点,如瞬变电磁法、音频大地电磁测深法,可控源音频大地电磁测深法等,并且感应类电法具有对低阻体(层)十分敏感的优点,是探测和识别该区主要的含水砂岩地层的优选方法。受工作区地形条件的限制,本次研究采用施工效率更高的高密度电法与音频大地电磁测深法结合的方式进行探测。

高密度电法是兼具电阻率测深法与电阻率剖面法的一种阵列观测系统^[13-14],其原理与传统的电阻率法完全相同^[12],即以不同岩(矿)石之间导电性差异为基础,通过观测和研究人工电场的地下分布规律和特点,实现解决各类近地表地质问题的一种勘探方法^[15],具备高分辨率、多参数、高施工效率的特点,但探测深度有限,适用于有效范围内探测断裂破碎带,寻找构造裂隙水^[8]。音频大地电磁测深法是通过在地面观测天然交变电磁场来研究地下介质的电性结构特征及其分布规律的一种勘探方法^[16],具有不受高阻屏蔽、对低阻体敏感的特点,观测频率为10 400~0.1 Hz,可用于探测0~2 000 m深度的断层破碎带、储水构造的空间发育特征^[8,17],但分辨率有限。高密度电法和音频大地电磁测深法的组合探测方式,能够从分辨率和探测深度上进行相互补充,同时可以利用高密度电法的测量结果对音频大地电磁测深曲线进行静位移校正^[18⇓-20]。

3 数据采集、处理与反演

3.1 数据采集、处理与反演计算

本次布设的综合电法剖面位于会泽县城北侧的拖姑村,剖面方位116°,垂直于桃园断层(F₂),剖面长约1 km(图2)。高密度电法剖面数据采集使用美国AGI公司生产的Superstring R8高密度电法仪,采集道数100道,点距10 m,采集层数20层,采用温纳装置进行观测。利用EarthImager2D软件进行反演,获得剖面的电阻率断面如图4a所示。

图4

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图4 高密度电法剖面(a)和音频大地电磁剖面(b)反演异常

Fig.4 Inversion anomaly map of high density resistivity method profile(a) and audio magnetotelluric profile (b)

音频大地电磁剖面数据采集使用加拿大凤凰地球物理公司生产的MTU-5A,共布设21个测点,剖面两端点距为100 m,剖面中段点距为20 m,采集频率10 400~0.35 Hz,观测时长1 h。数据处理采用仪器配套的SSMT2000数据处理软件,计算出每个测点的功率谱,经过功率谱挑选后,获得每个测点的阻抗张量信息。

在数据处理环节中,发现部分测点存在静态位移效应,对其采用直流电法测量结果的方式进行校正^[19],即利用高密度电法测量结果构建沿剖面的地电模型,然后进行正演模拟,获得高频段的视电阻率曲线,以此作为参考曲线,对观测的音频大地电磁测深曲线进行平移,以实现静位移校正的目的。

最后,采用NLCG二维反演算法^[21]对校正后的视电阻率和阻抗相位数据进行反演计算,其中,TE模式的视电阻率和阻抗相位的门阀误差分别为20%和10%,TM模式的视电阻率和阻抗相位的门阀误差分别为10%和5%,数据误差均为5%,正则化因子为3,经40次迭代计算获得了沿剖面的地下电阻率分布模型(图4b),拟合误差为2.93。

3.2 反演结果对比分析

高密度电法剖面和音频大地电磁测深剖面的反演结果(图4)在相同探测深度范围内的电阻率结构特征存在显著差异,主要体现在0~700 m的范围内,高密度电法剖面上整体以电阻率大于500 Ω·m的高阻为主,结构破碎,其下为电阻率介于4~100 Ω·m的低阻层,局部存在低阻圈闭;而在音频大地电磁测深剖面上,整体为电阻率低于100 Ω·m的低阻层。造成这一差异的原因是因为本次音频大地电磁测深法的最高观测频率为10 400 Hz,结合物性测量结果,取近地表地层电阻率为2 000 Ω·m,按照趋肤深度公式 $h = 503 \sqrt{\frac{ρ}{f}}$ 计算,其对应深度约为220 m,说明音频大地电磁测深法无法识别深度小于220 m的地层电性结构。而高密度电法的探测结果正好弥补了音频大地电磁测深法对近地表地层结构识别能力不足的缺陷。在地下水勘探中,近地表地层结构的探测和识别十分重要,它往往反映了如风化层厚度、基岩界面形态、裂隙发育程度等深部信息。另一方面,音频大地电磁测深法则弥补了高密度电法探测深度不足的缺陷,能够提供如储水层、隔水层等的空间结构特征。二者分别从精度和深度上相互补充,对地下水运移、存储和富集的空间赋存条件进行识别和约束。

4 结果与讨论

4.1 高密度电法剖面结果分析

高密度电法剖面反演解释结果如图5所示,地表以下约10 m厚,电阻率50 Ω·m左右的低阻层为第四系风化层,数据采集期间处于旱季,地表风化产生的碎石土层含水量低,导致电阻率偏高。第四系之下,电阻率整体在1 000 Ω·m以上(R1、R2、R3和R4),在0~600 m之间,厚度20~50 m的地层结构较为破碎,结合地质资料分析,该高阻层为上泥盆统宰格组(D₃z)灰岩、白云岩,以及中泥盆统海口组(D₃h)上部的碳质泥岩夹白云岩地层。在电阻率上表现为破碎的结构特征,是因为灰岩地层在近地表风化、溶蚀作用下,地表水沿溶蚀裂隙下渗,导致地层电阻率差异明显。在剖面上200~700 m之间的高阻层之下,为电阻率在4~100 Ω·m之间的低阻层,为海口组(D₃h)下部的粉砂岩和沧浪铺组(₁c^w)石英砂岩地层,其中,在200~280 m和430~520 m局部存在电阻率小于20 Ω·m的低阻区(C1和C2),是由于上覆灰岩、白云岩地层破碎程度强,裂隙发育,易于地表水的下渗,并在砂岩地层中富集,导致电阻率比该层中其他部位更低。根据地面地质调查得出的地层和断层产状,并结合音频大地电磁测深结果分析,高阻体R3东侧为倾向SE的桃园断层(F₂),在深部错断了灰岩和砂岩地层,并引起上盘的宰格组(D₃z)灰岩、白云岩地层的结构遭受破坏,地表水沿基岩裂隙下渗,对灰岩地层进行溶蚀作用,从而引起电阻率降低;而在700 m以东为结构完整的高阻块体(R4),为宰格组(D₃z)灰岩、白云岩地层,因地表地形坡度较大,地表水沿地表快速排泄,难以下渗对灰岩地层进行溶蚀,因此在电阻率结构上表现为完整的高阻特征。

图5

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图5 高密度电法剖面反演异常(a)及其推断解释(b)

Fig.5 Inversion anomaly map (a) and inference diagram (b) of high density resistivity method profile

4.2 音频大地电磁测深剖面结果分析

音频大地电磁测深剖面的反演解释结果如图6所示,剖面所反映的电阻率结构在纵向上呈上低、下高的层状结构。自地表以下150 m范围,为电阻率小于100 Ω·m的低阻层(C1),结合高密度电法剖面结果分析,该低阻层C1是地表第四系风化层,结构破碎、裂隙发育的宰格组(D₃z)灰岩、白云岩,以及海口组(D₃h)下部的粉砂岩和沧浪铺组(₁c^w)石英砂岩地层的综合反映。在剖面上大于800 m段,存在高阻块体(R2),该结构与高密度电法剖面所反映的高阻块体(R4)的结构相吻合,为宰格组(D₃z)灰岩、白云岩地层。在600~800 m之间,存在向SE倾斜、宽度约60 m的低阻异常带,向深部延伸至约300 m,推断为桃园断层(F₂)破碎带,其间结构破碎、裂隙发育,利于地下水的下渗流通和富集。剖面上海拔2 000 m以下,整体为电阻率大于1 000 Ω·m的高阻地层(R1),为灯影组白云岩,其结构完整,较高的电阻率是因地层岩石埋深大,在压力作用下,裂隙不发育,孔隙度低,含水量少所致。

图6

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图6 音频大地电磁剖面反演异常(a)及其推断解释(b)

Fig.6 Inversion anomaly map (a) and inference diagram (b) of audio magnetotelluric profile

4.3 钻孔布设依据及验证

从高密度电法剖面反演解释结果(图5)来看,该区地下水的有利富集部位为低阻区C1和C2,且其上部地层岩石受风化、溶蚀作用,裂隙发育,有利于地表水的下渗补给,但受其探测深度的制约,对C1和C2之下是否具备较为致密、完整的岩石地层充当地下水富集的隔水层,还需探测深度更大的音频大地电磁剖面的结果作为支撑。从音频大地电磁剖面的结果(图6)来看,高密度电法剖面反映的低阻区(C1和C2)之下,具备结构完整的地层(高阻区R1)作为隔水层。但整体上桃园断层(F₂)破碎带对应的低阻范围更深,为更有利的地下水富集部位,首先,其上部由高密度电法剖面反映出基岩裂隙发育,为地表水的下渗补给提供了流体通道;其次,向深部逐渐增大的电阻率也说明该破碎带深部裂隙不发育,可以起到阻水作用,为地下水的富集提供了储存条件。

因此,选择将钻孔布设在剖面上600 m对应的地表位置,目标含水层为海口组(D₃h)下部的粉砂岩和沧浪铺组(₁c^w)石英砂岩地层和断层破碎带。经钻孔验证,0~7.7 m为第四系粉质黏土夹角砾和粉质黏土夹碎砾石;7.7~22.3 m为上泥盆系统宰格组下段(D₃z¹)白云质灰岩和碳质泥岩;22.3~40.9 m为中泥盆系统海口组(D₂h)砂岩和粉砂岩;40.9~150.2 m为下寒武系统沧浪铺组乌龙箐段(₁c^w)砂岩、粉砂岩和碳质泥岩。含水层为中泥盆系统海口组(D₂h)砂岩和粉砂岩和下寒武统沧浪铺组乌龙箐段(₁c^w)砂岩,岩体破碎,岩芯多呈碎块状,裂隙较发育,富水性较好,单孔最大涌水量为20.76 m³/d,能够有效解决当地村民饮水困难的问题。

5 结论

1)岩石物性差异决定了物探方法的选择,而地下水的赋存规律与富集特征决定了方法组合的有效性,充分理解和分析区域水文地质背景,并与岩石物性进行综合分析,是提高找水成功率的关键环节。

2)高密度电法能够精细刻画基岩界面、裂隙发育程度及地层含水情况,对地下水补给通道进行约束;音频大地电磁测深法能够准确反映断裂破碎带的空间结构和地层的宏观结构,对储水构造的边界条件(隔水层)进行限定。二者分别从精度和深度上相互补充,对地下水运移、存储和富集的空间赋存条件进行识别和约束。在保证对目标体的识别能力和精度的前提下,高密度电法和音频大地电磁测深法相结合的探测方式是在碳酸盐岩地区寻找地下水的优选方法。

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