覆盖区岩溶溶洞的微动探测试验研究——以福建永安大湖盆地为例

基于岩溶发育位置及程度等规律对现代城市开发建设的重要意义,利用二维微动剖面探测方法开展灰岩岩溶区地层结构探测,获得关于隐伏岩溶洞穴发育规律的新认识。二维微动探测方法利用天然源面波的优势,不受人文居住环境干扰限制,在浅层地质结构探测方面凸显出优势。利用该方法研究覆盖区岩溶发育规律,在福建永安大湖盆地内两处岩溶国家地下水监测井钻孔旁,通过钻孔孔内S波速度波速测试结果分析总结地层速度规律,同时二维微动剖面探测结果与钻探结果对比揭示,灰岩岩溶发育、不发育段的视S波速度分别为1 000～1 600 m/s,1 700 m/s以上,灰岩中溶洞的视S波速度为300～850 m/s,存在显著差异。利用微动视S波速度剖面,进一步揭示坑边和霞鹤地区地下岩溶洞穴虽整体发育形态表现为层状,但其发育形式主要为岩溶管道型;区内岩溶深度达160 m,发育深度与地形起伏有一定相关性。基于2处试验区的总结性规律,分析了大湖盆地内另一微动测线处的岩溶发育规律并得到验证。由此可见,通过微动剖面结果与钻孔对比分析规律,可利用该规律以微动剖面结果为基础推测该区域其他无钻孔区域的岩溶发育情况。结果表明,微动探测能较直观地探测覆盖型岩溶区地下灰岩溶洞的发育及空间分布情况,并可追踪分析岩溶的横向变化规律。

岩溶区地下溶洞综合物探探测试验研究——以福建省永安大湖盆地为例

基于隐伏岩溶区地下溶洞的发育特征对城市开发建设的影响,利用综合物探方法开展灰岩区地下溶洞探测试验研究,获得地下溶洞探测物探方法的有效性具有重要的理论意义和应用价值.通过对包括福建永安大湖盆地内两处岩溶国家地下水监测井钻孔旁在内的三条综合物探剖面选用电测深法、高密度电法和微动探测法进行试验,并与钻孔资料进行对比分析、总结各种方法的岩溶物性特征,为探测地下溶洞提供物理依据.试验结果表明:区内地下溶洞在电测深和高密度电法勘探结果上主要表现为低阻异常,在微动探测成果上表现为S波速度低速异常;视S波速度为300~850 m/s及视电阻率小于100Ω·m的半圈闭低阻异常,可作为研究区判断地下溶洞的地球物理依据.上述三种地面物探方法探测地下溶洞的有效性依次是:电测深法<高密度电法<微动探测法.对隐伏岩溶大范围进行地面探测时应结合测区的实际条件(如地质构造、地下水、溶洞充填物等情况)选用综合物探方法,并进行对比映证,从而揭示研究区的隐伏溶洞的分布发育规律,以此来指导岩溶区工程勘察,为钻探孔布置提供地球物理依据,减少钻探工程量和缩短探测周期.