EH-4应用的成功范例

EH-4应用的成功范例

罗布泊位于塔里木盆地东部，地势低洼，是整个塔里木盆地的水力排泄中心。罗布泊地区富集了丰富的钾盐矿床。随着我国经济发展和经济战略重点西移，开发罗布泊巨大的钾盐资源将逐步被提到议事日程。为了给下一步钾盐资源开发提供基础性保障，为了配合新疆地矿局第二水文队在罗布泊地区开展的西北地下水资源勘查特别项目，于1997年9月在其水文地质调查的基础上，采用EH-4电导率成像系统，在罗布泊东部阿奇克谷地开展物探找水。
（一）地质及水文地质条件
勘查区位于塔里木盆地的阿奇克谷地，地理位置为北纬40°20＇～40°40＇，东经92°00＇～92°45＇。在大地构造上位于天山－阴山东西向构造带中段南侧和祁吕山字型构造西翼反射弧的外缘复合部位，区域上位于东西向展布的相互平行的基岩隆起带的断陷盆地（第四系地槽）之北侧。断陷盆地西宽东窄，东西延伸数百公里，南北宽数公里至数十公里，盆地又被疏勒河北的东西向隆起分成南北两部，阿奇克谷地位于该隆起北部。盆地内沉积了厚达1000m的中生代及100～500m的第四纪松散堆积物，其中以中更新统为主。
（二）利用已知孔确定地层电性特征
为获取本区地层的地球物理特征，对位于勘探区以东150km的已知孔进行勘测。该孔深150.4m，水位约10m，矿化度0.97g/L。图5-14是E11孔孔旁EH-4勘测结果，视电阻率断面可分为4个大的电性层，0～50m视电阻率小于10Ωm,50～170m为14～18Ωm,170～400m为12～16Ωm,400m以下大于16Ωm。

图5-14　E11孔EH-4勘测剖面

浅部低阻层表明从中更新世晚期以来，罗布泊地区气候逐渐干旱炎热，地下水水质严重恶化，特别是深度小于20m，视电阻率小于4Ωm，其钻孔岩性为粘土和中细砂，说明地下水水质极差，矿化度应大于5g/L。50～170m的相对高阻层，一方面反映了岩性的变化，即砂层增多；另一方面也反映了中更新世气候较湿润，地下水水质好，若以平均岩性中粗砂为参照，视电阻率大于16Ωm时，地下水矿化度小于1g/L，该结果与实际钻孔结果吻合。170～400m，视电阻率变化比较平缓，在2～16Ωm之间，基本上反映的是早更新世以前的沉积地层，视电阻率的降低反映道路岩性变化和水质的变化，即粘土成分增多，水质变差，若以亚粘土的基本岩性计算，视电阻率大于13Ωm时，地下水矿化度小于1g/L，但由于新第三纪成岩影响，其水质可能较差。400m以下，推测为老第三纪砾岩及以下基岩的电性反映，由于成岩作用，视电阻率值明显增大。
虽然E11孔深度有限，但是上述勘探结果与钻孔抽水结果能较好的吻合，仍是本次工作重要基础。
（三）勘探区勘测结果分析
为了更好地确定钻孔位置，共布设3条南北向剖面，勘测结果见图5-15、图5-16、图5-17。从电性变化规律看，勘探区地质条件比较稳定。浅层40～50m以上，视电阻率小于10Ωm，反映了中更新世晚期、晚更新世以来的沉积层中，地下水水质较差。地表附近局部视电阻率接近1Ωm，与地表盐沼吻合。50～200m左右，视电阻率16～24Ωm，反映岩性与水质两方面的变化。根据区域资料推测，岩性以中粗砂为主，地下水的TDS应小于g/L左右；200～500m左右，早更新世及新第三系的视电阻率在6～18Ωm之间，表明该段岩性粘土成分增多，水质相对变差。

图5-15　罗布泊Ⅳ号线EH-4勘测剖面

通过勘测解译，强调指出的是区内50～200m之间的高阻层段，无论从岩性还是水质方面均是区内淡水的主要含水带，而且3条剖面综合分析，其中部存在一个电性较明显的高阻闭合带，视电阻率20～26Ωm，由东向西比正常地层电阻率高数Ωm，推测为一近东西向发育的古河道，其深度为0～150m，该古河道在深度和水平方向上表现有分期特征。此外3条剖面的点性整体上由东到西，视电阻率逐渐降低，反映了岩性由东向西砂层减少，粘土层增加的趋势。
（四）钻探验证结果
新疆地矿局第二水文队在第一剖面钻探结果与EH-4物探解译结果具有很好的一致性，在阿奇克谷地（勘探空白区）打出了矿化度为1.67g/L、涌水量为485m3/d的地下淡水，这是在极干旱区找到了可供直接引用的地下水，取得了找水的巨大突破，为罗布泊钾盐开采提供了有利的保证。

图5-16　罗布泊V号线EH-4勘测剖面

图5-17　罗布泊Ⅲ号线EH-4勘测剖面

2020-01-17