高密度电阻率法在探测不同充填类型溶洞中的正反演研究

发布时间：2021-07-03 23:08

　　岩溶在我国分布很广泛,溶洞作为岩溶地区最大的危害通常存在不同的充填类型。高密度电阻率法勘探作为溶洞探测的重要方法,在岩溶地区被广泛使用,实际工作中通常需要采取相应的装置类型。本文对比了不同装置类型下不同充填类型溶洞的地电学特征,分析其正反演结果。结果表明:不同充填类型的溶洞,应当采用不同的高密度电法探测装置。当溶洞的充填类型不确定时,可采用偶极-偶极（Dipole-Dipole）装置进行探测,该装置对三种不同充填类型的溶洞均有较好的效果。 

【文章来源】：地质与勘探. 2020,56(06)北大核心CSCD

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

对称四极装置图

图2为溶洞的地电学模型，其中图2a为无充填溶洞，洞体的电阻率值为ρ3，围岩的电阻率为ρ2。洞体部分的电阻率值相当于空气的电阻率值，因此洞体部分相对于围岩出现高阻；图2b为半充填溶洞，洞体充填部分的电阻率值为ρ1，无充填部分为ρ3，围岩电阻率值为ρ2。充填部分大多为含水的泥土或坍塌的角砾，电阻率值明显下降，因此半填充溶洞的ρ3>ρ2>ρ1；图2c为充填溶洞，洞体充填部分的电阻率值为ρ1，围岩电阻率值为ρ2。二维高密度电阻率法的电极距为1 m，电极个数为41，测线总长度为40 m。溶洞高2.7 m，宽2.0 m，顶板埋深为1.7 m，底板埋深为4.4 m。当溶洞半充填时，充填物高1.2 m。

国内外发展了各种数值模拟方法，来解决地电模型的地球物理场模拟，如有限元、有限差分与保角变换等方法。本次工作采用M.H.Loke开发的RES2DMOD软件进行正演模拟研究，该正演软件包含了温纳（a、b和g）、单极-单极（Pole-Pole）、单极-偶极（Pole-Dipole）和温纳-施伦贝尔（Wenner-Schlumberger）等常用电极排列方式（Loke,1995）。图3所示为正演模型，分别在测线的8 m、20 m及32 m处设置了未充填溶洞、半充填溶洞及充填溶洞。我们采用瑞典高密度二维反演软件RES2DIV，进行资料处理后，采用最小二乘法进行反演，最终得到不同装置类型下的反演视电阻率断面。

【参考文献】：
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本文编号：3263532