高密度电法在泰安市东羊娄岩溶地面塌陷勘探中的应用

论文摘要

岩溶塌陷是一种常见的地质灾害之一,极大地危害人民生命及财产的安全。在综合前人研究的基础上,为调查区内岩溶塌陷的具体位置,设计并布设了20条高密度电法测线。总结了区内第四系粘土、砂层、灰岩、溶洞等各地质体在电阻率剖面中的表现形式,并对所采集的数据经整理、剔除、平滑后利用软件进行反演处理成反演剖面图。通过对比各剖面所反映的地质状况,结合塌陷定义及钻孔资料确定第四系粘土、砂层、灰岩的电阻率大小、表现形式及深度,进而讨论岩溶的分布情况。第四系粘土电阻率表现为10ΩM-50QM之间,反演图中多呈蓝色或淡蓝色,局部绿色或浅红色；砂层表现为50ΩM-200ΩM之间,反演图中多呈绿色或浅红色；灰岩则表现为200ΩM以上,多呈红色或深红色。由此看出第四系粘土、砂层及灰岩的电阻率表现形式是均匀的,能够反映出溶洞和土洞的异常位置。借鉴前人资料,由电阻率分布异常密度推断区内构造自西向东展布,走向约70°。自南向北在所研究区中部是岩溶溶洞发育的较为集中的地带,由西向东自图中可以读出这些大大小小的溶洞有相互关联的迹象。论文分析了反演剖面图,揭示了构造与岩溶发育的关系,进一步推断了岩溶发育的形成机理及致塌因素。2003年5月泰安羊娄重大地面塌陷的发生位置正处于推断构造F4与奥灰界面（奥陶灰岩与第三系砂岩的分界面）的交汇处,推断其致塌因素为：在构造接触部位易溶性灰岩具有形成岩溶的先决条件；灰岩岩层在相对活跃的地下水侵蚀下形成岩溶；使得上覆第四系松散沉积物“悬空”；在地下水水位较大的波动条件下,由于真空吸蚀、空洞内高压与负压（由塌陷发生时周围的哨响所验证）转换等,导致第四系松散物平衡失调并最终形成地面塌陷。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 本次论文选题依据
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 前人在该区域内的地质成果
• 1.4 本文的研究内容
• 2 研究区的区域地质背景及电性特征
• 2.1 研究区的地质概况
• 2.2 研究区的电性特征
• 3 高密度电法技术原理
• 3.1 高密度电法
• 3.2 高密度电阻率法工作原理
• 3.3 高密度电阻率法相对传统电法的特点
• 3.4 高密度电阻率法数据处理研究
• 3.5 高密度电阻率法正、反演技术
• 4 高密度电法在研究区的应用
• 4.1 研究区的数据采集加工
• 4.2 地层岩性的电性分析
• 4.3 高密度电法测量剖面解释
• 5 结论及建议
• 5.1 结论
• 5.2 建议
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间从事科学研究及发表论文情况