1楼:中地数媒
(一)地球物理特征及勘测深度的确定
沙漠腹地地层沉积特征前已述及。886m深度以内细颗粒松散砂层占绝对优势,粘土夹层薄而少,此种地层岩性变化特点表现出的地球物理特性差异很小,不利于划分地层界限。据石油部门大地电磁测深资料,塔里木盆地上部2~3km内,视电阻率仅为0.
2~2.6ωm,说明第四系与第三系的电性差异很小,且以极端的低阻为特征。
从沙漠腹地第四纪研究推测,有可能赋存淡水或微咸水的含水层深度在280m以下。kt2孔634.3~886.
02m深度内虽然揭露了第三系,但地层沉积特征与第四系并无多大差别。因此,在沙漠区的勘测深度定为1000m,其它地区如民丰北溢出带、安迪尔河下游区、塔里木河附近等勘测深度视具体情况而定,深度小于500m。
(二)工作技术方法
1.仪器工作方式选择
沙漠区地表潜水矿化度较高,电阻率很低,对电流有较强的吸收作用。在低阻区而又要求勘探深度较大的特殊情况下,常规的物探方法或者新方法工作方式选择不当都会达不到预期目的。
按照电磁波在介质中传播的趋肤效应原理,趋肤深度(即勘探深度)由下式给出:
塔里木盆地地下水发远景区研究
式中,δ为趋肤深度,ρ为地层电阻率,f为电磁波频率。
可以看出,勘探深度主要取决于地层电阻率及电磁波频率。对于塔克拉玛干沙漠地层而言,其颗粒均匀,地层电阻率变化较小,可以近似认为该值为一准“恒定”值。这样,勘探深度主要取决于电磁波频率。
电磁波频率越大,勘探深度越小。因此,要想在这种地层取得较大的勘探深度,就必须采用较低的工作频率,但由于频段的限制,将损失浅部的信息。
根据eh-4电导率成像系统的配置,本次工作观测频段有两个,分别为100khz~10hz(基本配置)和1000hz~0.1hz(低频配置)。
在沙漠区,采用低频装置工作方式,保证勘探深度至少在1000m。另外,为保证电场信号的可靠程度,提高分辨率,勘测过程中采用最大电偶极距100m。野外工作点距控制在5km左右,钻孔试验地段点距为50~100m。
在其它地区,勘探深度不超过500m,用基本配置,电偶极距为30m。
2.野外工作程序
野外勘测分三步实施。
第一步是eh-4电导率成像系统在塔克拉玛干沙漠中的应用效果检验。分别在gs2、kt1、kt2孔以及肖塘供水井等已知孔(井)旁进行勘测,其结果与已知资料基本吻合,证明该方法及解译标准在塔克拉玛干沙漠进行地下勘查是有效的。
第二步是按设计要求进行沿塔中沙漠公路、安迪尔河下游等的剖面勘测及kt1孔南部的追索勘测。
第三步是结合国土资源部西北地区地下水资源特别勘查找水,针对社会发展和未来开发地区的急需,在找水的高难度地区进行新技术方法的推广应用,在罗布泊东部阿奇克谷地成功地找到了深部淡水。当然,也有失败的教训,即开始在巴楚的**失败,不过已找到了失败的原因。
3.勘测点的布设技术方法
通过大量的野外勘测实践,对沙漠区布设eh-4勘测点的技术方法总结如下。
1)测点选择的地形条件
为避免地形对观测结果的影响,保证原始数据质量,布设测点时尽可能避开沙丘、沙梁,选择在低洼、平坦、开阔地区,使地形起伏小于电偶极距的1/3,两对应电极高差不超过极距的5%。而且这些地区一般地下水埋藏较浅,地表较为潮湿,接地条件较好。
2)接地处理
eh-4观测的基本参数是正交的电场和磁场信息。要观测电场信息就存在接地问题,而且接地条件的好坏直接影响着观测数据质量,良好接地条件是保证观测结果可靠性最关键的一步。eh-4系统要求两电极的接地电阻必须小于10kωm。
塔克拉玛干沙漠表层多为“流动”的干沙,接地电阻很高。因此,除选择测点时重点考虑接地条件外,电极坑尽量深挖,当沙子出现微潮湿时灌水,然后埋入电极,保证接地电阻小于10kωm。所以,携带接地用水是看似简单而又特别容易被忽略的“小问题”。
3)消除地表静态影响
静态影响,简单地讲是指近地表在横向上存在电性不均而造成单点测量曲线整体抬高或下降,从而造成假异常并影响测量结果。对于这种影响,目前最有效的方法是通过emap(电磁矩阵排列)法进行拟二维反演,即采用多点数据进行平均处理,尽最大程度消除或减弱静态影响。
4)避免外在干扰,提高测量精度
eh-4电导率成像系统属于频率域大地电磁测深法,是电磁法的一种分支。因而其影响因素相对较多,如电力线、车辆、房屋建筑、金属栏杆、地下管道等。对塔克拉玛干沙漠,主要是沿沙漠公路的车辆、金属栏杆和塔中联合站附近的电力线以及勘测人员的不规范作业等。
对于车辆、金属栏杆、电力线等的影响,只能采用远离的方法,一般距离在300m以上,尽量减小其影响。同时磁棒布设尽可能垂直公路,以减小车辆对观测的影响。
勘测过程中,所有工作人员要分工明确,特别是主机要专人负责。测点布设严格按规范要求进行,如磁棒要放置水平,电极与磁棒垂直,导线不能悬空等。
对于一些无法避免的干扰,最后可通过数据分析,剔除不合格的频点,以确保数据质量。
(三)数据质量评价及处理
eh-4电导率成像系统数据质量的评价不同于常规的电法勘探,它是通过数据采集过程中对相关系数设定来自动完成,或者在现场通过一维的相关分析和谱分析来完成。对每一观测点数据质量,可以通过相位、相关度、电阻率误差棒、谱相关度等几项内容进行综合分析评价。一般相位在20。
~80°之间,连续圆滑,无断跳点,数据***;电场相关度大于0.8的数据可靠,小于0.5的数据不可靠;视电阻率误差棒越大,数据越不可靠;谱相关度越小,数据质量越好。
对数据不可靠的个别频点,一般在不影响整个曲线完整性的情况下,进行个别删除处理。对整条曲线质量不佳的情况,在现场分析原因(包括干扰、接地等),排除故障后进行重复测量,直至数据质量符合要求为止。另外,对一些非连续性的干扰信号,为节省时间,在现场确定其特征后,可在室内对时序文件进行重新处理,删除干扰信号可有效地改善数据质量。
数据处理包括一维分析、二维分析和成果绘图等三部分。
一维分析主要在现场进行,通过对观测点的视电阻率曲线、相位曲线、电场、磁场的相关度、单点一维连续反演、功率谱等分析,确定单点的资料质量,从而进行删除、重测及叠加等处理。该步是确保观测数据质量的关键。
二维分析是对若干点的测深结果进行拟二维的bostik反演。一方面对多个点进行emap滤波处理,进而有效地消除或削弱静态效应;另一方面对多点进行连续的联合一维连续反演,给出勘探段的电性剖面,进行现场分析。
成果绘图是将最后处理得到的bostik反演结果通过专门软件绘制成图,便于成果的解释和分析。沙漠公路沿线测点的数据按点距5km处理,其它地区测点的数据按实际点距做平均处理。
塔克拉玛干沙漠自然特征
2楼:湖中的紫色花瓣
塔克拉玛干沙漠的侧翼为雄伟的山脉︰天山在北面,昆仑山在南面,帕米尔高原在西面。东面逐渐过渡,直到罗布泊沼盆,在南面和西面,在沙漠和山脉之间,则是由卵石碎屑沉积物构成的一片坡形沙漠低地。
地形 弧形的马札拉山脉,在和田与叶尔羌河谷之间,呈弧形向西南绵延而去。长145公里,宽3~5公里,海拔最高1635米。平均高于沙原地表仅300~350米。
附近是另一座孤立的山岭,四面为流动沙丘所围绕;托合他卡孜(tokhtakaz)山脉海拔达1560米,山岭高于平原183~244米。
塔克拉玛干沙漠的地表是由几百米厚的松散冲积物形成的。这一冲积层受到风的影响,其为风所移动的沙盖厚达300米。风形成的地形特征多种多样,各种形状与大小的沙丘均可见到。
在沙漠的东部和中部,以中间凹陷的沙丘和巨大、复杂的沙丘链形成的网为主。在沙漠西部(和田河谷东面)亦属常见,横贯与纵向(指风)的地形形式共存。这样一种风形成地形特征的多样形,是盆地风复杂状况的一个结果。
气候 塔克拉玛干沙漠的气候温暖适度,是明显大陆性的,年最高气温为39℃。年降水量极低,从西部的38毫米到东部的10毫米不等。夏季气温高,在沙漠的东缘可高达38℃。
东部地区7月份平均气温为25℃。冬季寒冷︰1月份平均气温为-9~-10℃,冬季所达到的最低温度一般在-20℃以下。
西部地区夏季盛行北风和西北风。这两种气流在位于克里雅河最北端的沙漠中心附近相会後,造成复杂的环流系统,这一点清楚地反映在沙丘的形状上。春季,当地表沙变暖时,上升气流发展,东北风特别强烈。
在此期间,强飓风尘暴常常发生,使大气充满沙尘,可高达海拔3962米。从其他方向来的风也将尘雾扬入空中,几乎终年笼罩著塔克拉玛干沙漠。
水系 由于塔里木盆地是一个内流水系盆地,从周围山脉而来的全部径流都聚集在盆地自身之中,为河流和地下水层供水。沙漠下面的地下水多半有持续不断的水道,从西面流向东部的罗布泊。由于降雨量小蒸发率高,降 雨对于滋润沙漠和给地下水供水微不足道。
昆仑山水系河流渗透到沙漠中达100~200公里,逐渐在沙漠中乾涸。只有和田河穿越沙漠腹地,在夏季偶然可将水流注入塔里木河。
动植物塔克拉玛干沙漠植被极端稀少;几乎整个地区都缺乏植物覆盖。在沙丘间的凹地中,地下水离地表不超过3~5米,可见稀疏的柽柳、硝石灌丛和芦苇。然而,厚厚的流沙层阻碍了这种植被的扩散。
植被在沙漠边缘——沙丘与河谷及三角洲相会的地区,地下水相对接近地表的地区——较为丰富。在那里,除了上述植物外,尚可见一些河谷特有的品种︰胡杨、胡颓子、骆驼刺、蒺藜及猪毛菜。冈上沙丘常围绕灌丛形成。
该沙漠的动物也极端稀少。只是在沙漠边缘地区,在有水草的古代和现代河谷及三角洲,动物才较为多样。在开阔地带可见成群的羚羊,在河谷灌木丛中有野猪,猞猁,塔里木兔,野马,天鹅,啄木鸟。
在食肉动物中有狼,狐狸还有沙蟒。直到20世纪初,还可见到虎,但它们从那时起就灭绝了。稀有动物包括栖息在塔里木河谷的西伯利亚鹿与野骆驼,后者在19世纪末时尚在远及和田河的塔克拉玛干沙漠的多半地域徜徉,但现在只偶然出现于沙漠东部地区。
该沙漠动物约有272种,高等植物有73种,还有许多低等植物和微生物。