寻找地下水的应用

如题所述

地下水分为土壤水、层间水、裂隙水和岩溶水。后两种都与风化裂隙、成岩裂隙、构 造裂隙等关系密切。构造裂隙带是地下水储存和运移最丰富、最强烈的地带。地下水也是 一种溶解能力很强的溶剂,在循环运移中,从周围环境中溶入多种成分,铀、镭和氡在地 下水中有很强的溶解能力。环境变化,它们又能从水中析出。

构造裂隙水中氡气,迁移到地表的途径,可能有三条,即:

(1)溶解和存在于地下水中的一部分氡,可以在地下水的水平和垂直运移过程中离开地下水,通过扩散和对流作用迁移到地表。

(2)岩石和土壤中一部分氡,在断裂破碎带形成过程中,与地下水同时或先于地下水到达破碎带中,然后在地下水的推动下迁移到地表。

(3)一部分溶解于地下水中的铀、镭,通过毛细作用迁移到包气带,产生氡,再扩散到地表。

而地下热水(又称温泉)对放射性氡异常的形成也有三种可能,即:

(1)地下热水往往同深大断裂有关(有利于深循环)。地下热水蒸气向上迁移时,路径上遇到的氡气等,在蒸气压推动下,向地表迁移。

图5-11 乌马营(γ—88—60)综合对比图(据徐东宸等,1993)

(2)地热水的化学侵蚀性较强,有利于将放射性物质溶解带走;所有地下热水都有较高的放射性,含氡量也高(例如天津、北京、西藏东部地热水等)。到达地表后温度下降 而沉积下来。

(3)地下热水常常溶有多种铁、锰和有机物质,对铀有较强的吸附能力;随着向地表方向运移热力梯度下降,更有利于铀和氡向地表运移。

总之,地热田的形成与岩浆活动和火山活动,以及放射性元素衰变密切相关。而构造 裂隙是氡运移的有利通道。地表放射性异常反映了地下热水的存在。所以说地面放射性方 法,主要是测氡方法,是寻找地下裂隙水的有效方法。这个方法的使用起源于裂隙水发育 的日本富士山地区。在我国应用也非常广泛,上述的所有测量土壤氡的方法,在寻找地下 水中都有运用。

大量资料证明,含水构造上测得的放射性异常与正常场相比差值不大。γ总量异常一 般讲比正常值高1.2~2倍;α异常(即氡子体异常)高5~10倍。由于放射性涨落,异 常值经常只比正常值高出20%左右,所以对放射性测量要求很高。因此,综合方法找水 往往显得非常重要。

(一)用α径迹方法寻找地下水

1.江苏江宁铜山化纤厂寻找地下水

该厂先后两次在厂区内进行电测深剖面测量,显示有北西向断裂存在。电阻率(ρS)差异不大,异常不明显,因此在电测深工作的基础上进行α径迹测氡工作。异常非常明 显,如图5-12所示。打井后证明下面为凝灰岩断裂带,井日出水量为270t/d,满足了生 产、生活需要。

图5-12 铜山化纤厂α径迹找水(据程业勋等,2005)

2.栖霞水泥厂寻找地下水

地下水分布在下侏罗纪砂岩和栖霞灰岩内的北东向一组新构造裂隙带中。联合剖面测量结果说明有较宽的低阻带(图5-13);在同一剖面同行进行α径迹测氡,异常明显。与 联合剖面低阻带重合,钻井结果,日出水20t/d。

(二)用α卡法寻找地下热水

1.东海温泉寻找地下热水

东海温泉有关部门为扩大应用,寻找新区,进行α卡测氡找地热水工作,同时进行了地温测量。两者异常位置基本重合。与温泉带位置非常一致,如图5-14所示。该区温泉 位于花岗闪长岩断裂破碎带中,水温不高,55℃左右。

2.安徽半汤温泉寻找地下水

安徽半汤温泉为扩大规模,布设了一条放射性勘探方法综合剖面,如图5-15所示。结果看出,γ测量、径迹测量和静电α卡测量结果,同出露的温泉位置对应很好,而且静 电α卡可以清楚显示F1和F2断裂的位置。

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