天電打井找水儀剖面圖中的顏色有何意義?怎樣察顏觀色辨別水情?
普奇研究院開發(fā)的天電打井找水儀中的兩極剖面圖是由若干等值線分割開的等值彩色圖,五顏六色,色彩斑斕。經(jīng)常會(huì)有人問,不同的顏色代表什么?哪種顏色代表水?回答這個(gè)問題需要從頭說起。
1.剖面圖的右邊有一排色條(也叫數(shù)值條),最上面是紅的,從上到下按照紅橙黃綠青藍(lán)的順序分為18塊色塊,在每一塊色塊的旁邊都標(biāo)著數(shù)字,數(shù)字表示這種顏色代表這個(gè)區(qū)間的電位差值是多少,最上面一塊標(biāo)出的數(shù)字代表這幅圖電位差的最大值是多少,18個(gè)色塊將這個(gè)最大值均分為17份,據(jù)此就可算出每個(gè)色塊所代表的電位差的上限和下線。假如最大值是2.30,2.30/17=0.14,則最底下一個(gè)深藍(lán)色塊所代表的電位差即為0.00~0.14,以次類推倒數(shù)第二塊即為0.14~0.28,每個(gè)色塊的數(shù)值都是這樣計(jì)算出來的。
2.由上述可知,各個(gè)色塊代表的數(shù)值是由圖中的最大值所決定的。打井找水儀同一條測線在進(jìn)行重復(fù)測量時(shí),如果因?yàn)樾盘?hào)源的強(qiáng)度發(fā)生變化或出現(xiàn)干擾而使最大值有所改變,那么各色塊代表的數(shù)值也會(huì)進(jìn)行調(diào)整。當(dāng)最大值增大很多時(shí),其他測點(diǎn)的數(shù)值盡管沒有變化,其顏色也會(huì)向藍(lán)的方向改變,出現(xiàn)更多的藍(lán)色。當(dāng)把高值在電腦上壓低后這些測點(diǎn)又會(huì)向紅的方向變化。在測量過程中隨著測點(diǎn)的增多和最大值的變化,圖的顏色也會(huì)不斷調(diào)整。由此可見,提出什么顏色代表水,這個(gè)命題是不成立的。
3.在同一個(gè)打井找水儀圖中,顏色和數(shù)值間接的反映了巖石導(dǎo)電性能的差異。越接近紅色導(dǎo)電性越差,越接近藍(lán)色導(dǎo)電性越好。影響巖石導(dǎo)電性的因素很多,越接近紅色說明巖石越硬,或者水質(zhì)越好,或者導(dǎo)電礦物越少,或者裂隙率越小等等,越接近藍(lán)色則正好相反。巖石的導(dǎo)電性影響因素越多越有多種解釋,這就是電法勘探的多解性和復(fù)雜性。
4.巖石的類別和礦物成分千差萬別,深度不同巖性也不一樣,所以在打井找水儀圖中既不是越紅越好,也不是越藍(lán)越好,找水的原則就是要在橫向上或縱向上,從不變中找突變,從小變中找大變,在偏紅中找偏藍(lán),在偏藍(lán)中找偏紅。這就是通常所說的異常,這里所說的異常既包括顏色的異常變化,也包括等值線的異常變化,如等值線的密度突變,或呈鋸齒狀,折線狀,V字形,倒V字形等形態(tài)。觀察異常要以橫向觀察為主,縱向觀察為輔,以原始圖為主,處理圖為輔(處理圖可以只看等值線和顏色的變化,對(duì)數(shù)值可不必過多關(guān)注,所以處理的曲線圖可以不看)。
5.構(gòu)造可以控水,巖性也可以控水,脆硬性的巖石比柔塑性的巖石成井率高,有人稱其為巖性控水論。在圖中偏藍(lán)的范圍越大(還要看色塊的數(shù)值),巖性不好是原因之一,巖性不好裂隙不發(fā)育,水就不好。如果在以偏紅為主的圖中偏藍(lán)的范圍是局部的,例如呈小的團(tuán)快狀,較窄的柱狀,或者相互交替的薄層狀,如果是真實(shí)的,裂隙率增大的可能性就要大的多。
6.在以偏藍(lán)為主的圖中找偏紅的區(qū)域定井位也是常有的。例如在以片巖為主的巖石中找片麻巖,在以泥巖為主的巖石中找砂礫巖,在以角閃巖為主的巖石中找大理巖,都是在以偏藍(lán)為主的圖中找偏紅色的區(qū)域。這些偏紅的區(qū)域巖性好,裂隙會(huì)更發(fā)育一些。此時(shí)巖性對(duì)數(shù)值影響的正增量大大掩蓋了裂隙對(duì)數(shù)值影響的負(fù)增量,所以這種情況選偏紅區(qū)域的邊緣打井(有時(shí)打紅字值中心)會(huì)更好。
7.第四系的砂礫石層在打井找水儀圖的上部是什么顏色呢?這要看第四系下伏地層是高值還是低值。如果它下伏的是數(shù)值很低的泥巖,則砂礫石層偏紅色,找砂層水要找淺層偏紅色厚度大顏色深的點(diǎn)定井。需要注意的是,這種情況由于高值層的下傳,反映出來的砂層下界面可能要比實(shí)際深度大。這和在玄武巖下伏厚層泥巖的地層中的情況是類似的。
如果砂礫石層下伏的是高阻巖石,由于砂層孔隙率大含水多,砂礫石層往往會(huì)與巖石的風(fēng)化帶合在一起呈偏藍(lán)色而不易辨認(rèn)。
8.色條中頂部最紅的色塊的數(shù)值大小能說明什么問題呢?該數(shù)值是本圖幅中的最大值,是受多種因素的共同影響形成的。當(dāng)測線靠近高壓線時(shí)最大值也會(huì)變大。最大值越大,各個(gè)色塊的數(shù)值都相應(yīng)變大,即使是藍(lán)色的色塊的數(shù)值也會(huì)變大,所以不能只看圖的顏色,還要看它的數(shù)值大小。少數(shù)飛點(diǎn)的最大值是干擾造成的,須加以區(qū)分。巖石電阻率的大小主要由圖中的兩個(gè)方面決定。一是巖石骨架的電阻率大小,主要與礦物成分有關(guān)。二是骨架的空隙或裂隙中所含的水的電阻率大小。水中的礦物質(zhì)越少電阻率越大,真正的化學(xué)純水是不導(dǎo)電的。山泉水的電阻率要比一般自來水大幾十倍,再加上巖石的礦物成分、風(fēng)化程度、電磁干擾的差異,所以說剖面圖中的最大值在理論上是可以很大的,在無干擾的情況下達(dá)到幾十都是正常的。在普奇的案例中有的最大值達(dá)到222,水量還很好,就很能說明問題,數(shù)值偏大與有水無水沒有直接關(guān)系。在灰?guī)r地層中因?yàn)樗挠捕绕螅瑪?shù)值大都偏小,主要也是水中的礦物質(zhì)偏多或裂隙率偏高甚至是泥縫造成的。天電儀測出的數(shù)值與人工場測出的電位差不是一個(gè)概念,沒有可比性。
9.圖中的白色是什么原因造成的呢?白色說明測出的數(shù)值為0,0值旁邊的顏色一般都是色條中最下面的深藍(lán)色,這個(gè)深藍(lán)色標(biāo)注的數(shù)字都是0.00~××,可以認(rèn)為白色和最底部的深藍(lán)色是同一個(gè)色區(qū),出現(xiàn)0值大多是正常的。白色區(qū)域的存在不會(huì)影響其他區(qū)域,如果經(jīng)過復(fù)測0值消失了,但仍是在深藍(lán)區(qū),也是正常的。出現(xiàn)0值的圖打出好水的并不罕見,水量大小與0值無關(guān)。
10.圖中的黑色菱形小塊如何進(jìn)行解釋呢?在剖面圖中經(jīng)常會(huì)看到一些用黑邊框起來的小的菱形或三角形,在曲線圖上這樣的點(diǎn)無疑都是數(shù)值特別高的離散點(diǎn)。這些點(diǎn)因飛離了曲線的正常范圍,可以叫做飛點(diǎn)。飛點(diǎn)的成因都是不明原因干擾的結(jié)果,復(fù)測時(shí)往往會(huì)消失或移位。有的圖未經(jīng)復(fù)測以這樣的飛點(diǎn)為目標(biāo)打出水來了,這僅是巧合而已,在飛點(diǎn)深度附近出水的可能性很小。
飛點(diǎn)所以有黑邊是因?yàn)樗臄?shù)值太高,沿其周邊勾畫出的等值線十分密集,故變成了黑色,就像在繪制地形等高線時(shí)遇到陡坎的情況是相同的。圖中的黑色水平條帶也是數(shù)值突變?cè)斐傻摹?/font>
用黑邊框起來的飛點(diǎn)的數(shù)值不會(huì)影響黑框以外各點(diǎn)的數(shù)值和顏色,可以不必刪除,不影響對(duì)圖件的分析。但是飛點(diǎn)較多的圖件說明干擾較多,沒有黑邊的星狀點(diǎn)大多也是不真實(shí)的。
11.在打井找水儀圖中藍(lán)區(qū)與紅區(qū)上下分布也是一種常見的圖型。圖的上部一片藍(lán)色,厚度很大,無明顯信息,只在下部偏紅色,但深度較大。這種情況不說明上部一定無水,只是較難分析而已。這類圖件可從以下三個(gè)方面進(jìn)行思考:一是要看藍(lán)區(qū)對(duì)應(yīng)的色塊的數(shù)值,如果數(shù)值很小,又無已知井資料比對(duì)最好放棄另選測線。二是如果數(shù)值不是很小,且又是結(jié)晶類巖石(如花崗巖、片麻巖等),可從處理圖中找相對(duì)高值點(diǎn)定井位,利用風(fēng)化層中巖性較脆硬的地點(diǎn)打井。三是如果下部的偏紅區(qū)域有經(jīng)得起驗(yàn)證的V字形等異常,可以認(rèn)為是上部下傳形成的,也可以定井位,在上部的藍(lán)區(qū)中雖無直接顯示,但有水的可能性也很大。