摘 要：激电测深法是一种典型的地球物理勘探方法，在金属矿勘探及地下水勘查中起着十分重要的作用。本文在研究区域内通过激电测深法，获得了研究区域的视电阻率数据，并通过广义线性反演方法对采集的数据进行处理解释，获得了视电阻率的反演成果图，从中圈定出了异常带位置，为后期的钻探工作提供了可靠的支撑。
关键词：地下水勘查；激电测深法；广义线性反演；视电阻率；视极化率
中图分类号：P631.32 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2018）10-0171-02
激电测深法是近年来发展起来的寻找地下水的新方法，并已经得到了广泛应用。目前，地下水勘探的研究热点主要集中在以下几个方面：
如一些学者认为激发极化法具有可以不受地形起伏影响、不受围岩电性不均匀性影响、可测参数多、资料解释方便等特点，结合电剖面法能大大提高井位确定正确率[1-3]；李杰等[4]认为高密度电法是在岩溶地区来寻找含水低阻异常体的位置和形态的有效手段；孙健[5]认为甚低频电磁法、多参数和各种反演方法也都是用于完善地球物理方法找水的研究热点。但是上述方法在确定含水层位置方面还受到局限。
本文在现有的钻探工作基础之上，针对工区内可能的地下含水层位和可能的裂隙带的分布状况，并结合激电测深法进行了野外激电测深工作，成功推断出了工区内的可能含水层及裂隙带位置。
1 方法原理
1.1 激电测深法理论基础
对称四极测深方法是研究激电测深的主要方法之一，其目的是用于探查地下不同深度范围内的垂向电性变化。对称四极测深装置如图1所示，在地面的一个测深点上（即测量电极MN的中点），通过逐次加大供电电极AB极距的大小，測量同一测量点上的不同AB极距的极化率、充电率或者幅频率的值，研究这个测深点下不同深度的地质断面情况。供电电极A、B在测点两侧沿反向向外移动，测量电极M、N同时移动。
便得到新的预测模型参数向量。其中μ为修正步长，可由黄金分割线性搜索的方式得到。重复这个过程，直至实测数据和模拟数据之间的平均均方误差满足要求为止，反演过程结束。
1.3 理论模型实验
首先设计一个理论模型并应用上述方法进行正演反演实验，验证这一方法的可行性，并应用到后续的实际资料处理中。假设地下空间介质均匀，并存在一个球形的低阻异常体：地下均匀空间介质的电阻率为100，圆形低阻异常体的半径为5m，异常体中心深度为10m，圆形低阻异常体的电阻率为44.7，圆形低阻异常体的相对电阻率为0.447。
应用上述理论模型，对模型进行正演模拟，得到如图2所示的低阻异常体主剖面视电阻率异常分布图和低阻异常体视电阻率异常平面分布图。
从图2（a）中所示低阻异常体的球心上方存在极小值，两侧视电阻率大于背景电阻率且存在极大值；图2（b）等值线图关于原点中心对称，对于低阻异常体，在球体正上方表现出负异常，且在异常体附近，等值线的分布较为密集，视电阻率变化较大。对所得正演结果应用广义线性反演原理进行反演分析，得到如图3所示的反演剖面。由图3反演剖面中可以清晰的判断出在测线中心处，视电阻率变化明显，中间低阻两边为高阻状态，为低阻体位置。且可以大致判断出低阻体位于地下的深度，这一判断与理论设定相符合一致。因此可以基于广义线性反演的激电测深方法进行地下异常的推断。
2 实际应用
通过对野外采集的工区数据进行处理，同时采用极化率数据的广义线性反演方法进行反演，得到视电阻率反演成果图如图4所示。
图4可以看出：在视电阻率反演断面上浅部出现一个低电阻率异常带，在深部出现一个相对中等视电阻率异常带，异常宽度埋深亦在100～120米，重点区域埋深在100～110米。
3 结语
应用激电测深法，结合广义线性反演理论，在工区内进行地下水勘查的过程中，分析得到3点认识：（1）激电测深法可以在工区内有效预测可能的含水层位置和裂隙带的发育状。（2）采用广义线性反演方法可以推断含水层位，证明了此方法的有效性。
参考文献
[1]朱旭东.激发极化法在地下水勘探中的应用[J].勘察科学技术，2004，（4）：58-61.
[2]张彬，陈小玮，张海荣.激发极化法在矿井地下水勘探中的应用研究[J].广西大学学报自然科学版，2012，（5）：1004-1007.
[3]兰干江，王举平，李海良，等.物探技术在湘西南岩溶丘陵区地下水勘查中的应用[J].山东国土资源，2016，（4）：64-68.
[4]李杰.高密度电法勘探在岩溶地区地下水勘查中的应用[J].大科技，2016，（12）：107-108.
[5]孙健.浅析甚低濒电磁法在地下水勘探中的应用[J].低碳世界，2015，（24）：107-108.