用普奇打井找水儀學天電知識——剖面圖中的顏色雜談
普奇打井找水儀研究院開發(fā)的天電找水儀中的二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)常會有人問,不同的顏色代表什么?哪種顏色代表水?回答這個問題需要從頭說起。
剖面圖的右邊有一排色條(也叫數(shù)值條),最上面是紅色的,從上到下按照紅橙黃綠青藍的順序分為18塊色塊,在每一塊色塊的旁邊都標著數(shù)字,數(shù)字表示這種顏色代表這個區(qū)間的電位差值是多少,最上面一塊標出的數(shù)字代表這幅圖電位差的最大值是多少,18個色塊將這個最大值均分為17份,據(jù)此就可算出每個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,則最底下一個深藍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,每個色塊的數(shù)值都是這樣計算出來的。
由上述可知,各個色塊代表的數(shù)值是由圖中的最大值所決定的。同一條測線在進行重復測量時,如果因為信號源的強度發(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)值也會進行調(diào)整。當最大值增大很多時,其他測點的數(shù)值盡管沒有變化,其顏色也會向藍的方向改變,出現(xiàn)更多的藍色。當把高值在電腦上壓低后這些測點又會向紅的方向變化。由此可見,提出什么顏色代表水,這個命題是不成立的。
在同一個圖中,顏色和數(shù)值間接的反映了巖石的性質(zhì),即巖石礦物成分的差異和含水狀況。越接近紅色巖石越容易傳導電磁波,越接近藍色巖石越容易吸收電磁波。影響巖石數(shù)值大小的因素很多,越接近紅色說明巖石越硬,或者泥質(zhì)礦物或黑色礦物越少,或者裂隙率越小等等,越接近藍色則正好相反。巖石數(shù)值大小的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雜性。
巖石的類別和礦物成分千差萬別,深度不同巖性也不一樣,所以在圖中既不是越紅越好,也不是越藍越好,找水的原則就是要在橫向或縱向上,從不變中找突變,從小變中找大變,在偏紅中找偏藍,在偏藍中找偏紅。或者是找二者的接觸帶。這就是通常所說的地質(zhì)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0增益測的原始圖為主,處理圖為輔(處理圖可以只看等值線,對顏色和數(shù)值可不必過多關(guān)注)。
構(gòu)造可以控水,巖性也可以控水,脆硬性的巖石比柔軟性的巖石成井率高,有人稱其為巖性控水論。在圖中偏藍的范圍越大(還要看色塊的數(shù)值),巖性不好的可能性越大,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的范圍是局部的,例如呈小的團快狀,較窄的柱狀,或者相互交替的薄層狀,巖性變化的可能性就要小得多,而裂隙率增大的可能性就要大得多。
在以偏藍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,裂隙會更發(fā)育一些。此時巖性對數(shù)值影響的正增量大大掩蓋了裂隙對數(shù)值影響的負增量,所以這種情況選偏紅區(qū)域打井會更好。
第四系的砂礫石層在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定井。
如果砂礫石層下伏的是高值巖石,由于砂層孔隙率大含水多,砂礫石層往往會與巖石的風化帶合在一起呈藍色。
當測線靠近高壓線時最大值也會變大。最大值越大,各個色塊的數(shù)值都相應變大,即使是藍色的色塊的數(shù)值也會變大,所以不能只看圖的顏色,還要看它的數(shù)值大小。少數(shù)有飛點的圖,最大值是干擾造成的,須加以區(qū)分。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到幾十或幾百都是正常的,不同廠家生產(chǎn)的儀器測出的數(shù)值大小也不一樣。在普奇打井找水儀的案例中有的最大值達到222,水量還很好。有的在水平成層的圖形中出現(xiàn)的硬巖數(shù)值高達4061,但它和上下層數(shù)值反差很大,出水量達到每小時七八十方。也有的在偏遠地區(qū)的較堅硬花崗巖上測出的數(shù)據(jù)都是0.0幾,水量也很好。這就很能說明,數(shù)值偏大偏小與有水無水沒有直接關(guān)系。在灰?guī)r地層中因為水的硬度偏大,數(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。還應說明,天電儀測出的數(shù)值與人工場測出的電位差不是一個概念,沒有可比性。
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色,這個深藍色標注的數(shù)字都是0.00~××,可以認為白色和最底部的深藍色是同一個色區(qū),出現(xiàn)0值大多是正常的。白色區(qū)域的存在不會影響其他區(qū)域,如果經(jīng)過復測0值消失了,但仍是在深藍區(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)。
圖中的黑色菱形小塊如何進行解釋呢?在剖面圖中經(jīng)常會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無疑都是數(shù)值特別高的離散點。這些點因飛離了曲線的正常范圍,可以叫做飛點。飛點的成因都是不明原因干擾的結(jié)果,復測時往往會消失或移位。有的圖未經(jīng)復測以這樣的飛點為目標打出水來了,這僅是巧合而已,在飛點響應的深度出水的可能性很小。
飛點所以有黑邊是因為它的數(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遇到陡坎的情況是相同的。圖中的黑色水平條帶有的是真實的水平高值層,有的是飛點的變態(tài),要加以辨別。
用黑邊框起來的飛點的數(shù)值不會影響黑框以外各點的數(shù)值和顏色,可以不必刪除,不影響對圖件的分析。但是飛點較多的圖件說明干擾較多。沒有黑邊的星狀點大多也是干擾造成的,數(shù)值是否可靠也值得考慮。
在圖中藍區(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,只是較難分而已。如果數(shù)值不是很小,且又是結(jié)晶類巖石,可從處理圖中找相對高值點邊緣定井位,利用巖性較脆硬的測點打井。