电测深法在宁波平原古河道与咸淡水分界面探测中的应用研究

摘要

宁波平原地处长江三角洲南翼，随着城市的不断发展，区域内的水文地质环境随之改变。研究区位于宁波市区西北部，区内古河道分布众多且存在一个较大的被咸水包围的淡水体，为研究区内水文地质环境的重要组成部分，目前区域内古河道分布形态及咸淡水体的分界面较为模糊，整体性、综合性的水文地质环境调查程度相对较低，制约着研究区内的国土资源开发与地质环境管理。因此，探测研究区内古河道分布形态与咸淡水分界面已经成为亟待研究和解决的重要基础性地质工作。　　针对上述问题，本文提出了以对称四极电测深法这一地球物理方法为先导的解决思路，基于物理模型试验，对与研究区相似地层条件下的古河道形态和咸淡水分界面的地球物理特征进行研究，提出了研究区内断裂带古河道分布形态与咸淡水分界面的特征识别方法，并在研究区内断裂带古河道的空间分布和咸淡水分界面的探测中得到了验证。本文的主要研究工作和成果如下：　　①从搜集与整理宁波平原的地质资料与地球物理特征入手，结合对已知钻孔的孔旁测深曲线分析，获得研究区内断裂带古河道和咸淡水分界面的大致分布状况和岩（土）层电性参数。　　②以相似性原理为基础，建立与研究区地层条件相似的断裂带古河道模型和咸淡水分界面模型，对模型一维测深曲线和二维反演电阻率断面进行分析，获得断裂带古河道和咸淡水分界面的识别特征。　　③为了验证电测深法在实际地质条件下探测断裂带古河道与咸淡水分界面的可行性和有效性，将研究区划分为两个测区，并对研究区内采集的对称四极电测深观测数据进行分析与处理，结合吉林大学研发的 GeoElectro 电法数据处理系统对测深点视电阻率数据进行一、二维反演，对一维测深曲线和二维反演电阻率剖面异常做出初步的判断与解释。然后结合物理模型试验的结果与区域地质资料确定研究区古河道形成于末次盛冰期至早全新世之间，古河道主流线大致沿老四房——崔家埠——东前房——竹林桥——林堡一线分布，咸淡水分界面大致沿唐家漕—小庵—冷水漕—周家—陆家 —鹅颈村一线分布。最后通过钻孔揭露地层情况验证了对称四极电测深法在探测古河道和咸淡水分界面的可行性，为宁波平原古河道的探测与咸淡水分界面的划定奠定了基础。　　④对Ⅰ测区电测深数据的等极距视电阻率平面图进行分析，结合区域钻孔资料确定古河道埋深范围在 35m~75m 之间，同时确定本次电测深法的反演深度取AB/4，研究成果为宁波平原电测深工作反演深度的确定提供了重要的参考。

目录

图索引

表索引

1 绪 论

1.1 研究背景、目的及意义

1.2 国内外研究现状

1.2.1 古河道的研究现状

1.2.2 咸淡水分界面的研究现状

1.3.1 主要研究内容

1.3.2 技术路线

2 研究区区域地质及地球物理特征

2.1 研究区位置

2.2.1 地形、地貌

2.2.2 气象条件

2.3.1 地层

2.3.2 地质构造

2.4 第四系地质特征

2.4.1 研究区第四纪沉积结构

2.4.2 地层

2.5.1 地下水类型

2.5.2 地下水水文地质特征

2.5.3 地下水补给、径流、排泄条件

2.6 地球物理特征

3 电测深法原理及工作方法

3.1.1 电阻率法基本理论

3.1.2 对称四极电测深法原理

3.2.1 仪器简介

3.2.2 野外数据采集与处理

3.2.3数据处理

4 物理模型试验

4.1.1 模型试验原理

4.1.2 模型设计

4.1.3 数据采集系统

4.2.1 测线布设与数据采集

4.2.2 电测深曲线分析

4.2.3 二维反演图像分析

4.3.1 测线布设与数据采集

4.3.2 电测深曲线分析

4.3.3 二维反演电阻率断面图分析

4.4 本章小结

5 研究区电测深方法应用研究

5.1 研究区工作部署

5.2.1 研究区地电特征

5.2.2 孔旁测深曲线分析

5.3.1 电测深曲线分析

5.3.2 电阻率断面图分析

5.3.3 等极距视电阻率平面图分析

5.3.4 地质推断解释

5.4.1 电测深曲线分析

5.4.2 二维反演电阻率断面图分析

5.4.3 地质推断解释

5.5 本章小结

6 结论与展望

6.1 结论

6.2 展望

参考文献

A. 作者在攻读学位期间发表的学术论文以及专利

B. 作者在攻读学位期间参加的科研项目

C. 学位论文数据集

致谢

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