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地质雷达_地质雷达的应用

作者:点击:170 发布时间:2022-10-11

       地质雷达的应用:断层破碎带、裂隙带、富水带、岩溶洞穴等。断层是一种破坏性的地质结构,通常包括破碎的岩体、泥浆或地下水。介质不均匀,电性差异较大。此外,断层两侧的岩体通常具有结构和褶皱发育,介质均匀性较差。裂纹带通常存在于断层影响带、岩脉和弱夹层中。裂纹中也有各种不均匀的填充物,介电差异很大。它们通常具有明显的反射界面,这为地质雷达创造了良好的应用条件。在断层或裂隙带中,其地质雷达图像和波形特征相似,通常表现为断层和裂隙界面反射强烈,反射面附近振幅明显增 大,变化较大;能 量群分布不均匀,破碎带和裂隙带内经常出现绕射、散射、波形杂乱、同相轴断裂,甚至深 度模糊;电磁波能 量衰减快,规律性差,尤其是高频部分衰减快,自动增益梯度大;一般反射波与相轴的连接位置为破碎带或裂隙带。尽管两者的雷达特征图像相似,但通过对比分析可以大致区分它们:

a.断层破碎带的影响范围一般比裂隙带宽,地质雷达图像有较宽的异常反应。雷达图像上的裂隙带异常一般表现为比较窄的条带。

b.断层破碎带的波幅变化范围通常大于裂隙带,裂隙带的振幅一般较高。

c.在相对干燥的情况下,断层破碎带在地质雷达图像上的同相轴的连续性不如裂纹带,其同相轴断裂更明显,波形更混乱,地质雷达图像上同相轴的裂纹带的连续性反映了裂纹表面是否平坦和连续。

d.在检测过程中,我们可以参考当地地质背景数据和钻井数据,对可能的地质现象做出一般判断,为图像解释时识别这两种地质现象提供依据。

       地下水通常存在于断层带、裂隙密集带和岩溶发育带中,其含水量和储存条件主要由结构控制。在普通物质中,水的大相对介电常数为80,与基岩介质相比具有明显的电性差异。富水带地质雷达图像和波形特征一般表现为:地质雷达波在含水层表面 具有强振幅反射;当电磁波穿透含水层时,会产生一定规律的多重强反射,在富水带内产生绕射和散射,并覆盖对富水带内及较深岩体的检测;电磁波频率由高频向低频变化,脉冲周期显著增加,电磁波能 量迅速衰减,能 量群分布不均,自动增益梯度很大;由于含水面通常连续分布,反射波与相轴连续性好,波形相对均匀;从基岩到含水层是高阻抗到低阻抗介质的变化,因此反射电磁波与入射电磁波相反。

       岩溶洞穴通常出现在灰岩地层中。洞穴可能是空的,含有水或填充其他物质。其地质雷达图像和波形特征通常表现为:岩溶洞穴在地质雷达图像中的形态特征主要取决于洞穴的形状、大小和填充物的性质。一般来说,它是由许多双曲线强反射波组成的;在洞穴的侧壁上,通常有高、低频和等频的多次反射波组,特别是当没有填充物或充满水时,反射波更强,而洞穴的底部界面反射不明显。只有当洞穴底部充满水或粘土、粉砂和砾石物质时,底部反射波才会增强,这表明一组短周期的细微和弱反射;如果洞穴是空的或充水的,洞穴 内部几乎没有反射电磁波;当有填充物时,电磁波能 量迅速衰减,高频部分被吸收,反射多为低频波,自动增益梯度大。其典型的地质雷达特征图。岩溶洞的地质雷达图像特征相对明显,相对明显易于判断。一般来说,可以根据当地岩体类型、水文地质数据和早期岩溶地质调查数据进行准确解释。简要总结了上述典型地质现象与地质雷达图像和波形特征之间的对应关系。

       结合钻探地区的工程勘探,结合钻探和其他材料勘探数据,更准确地解释了地质雷达特征图像与典型地质现象之间的对应关系。当早期地质、水文和钻井数据不完善时,借助这种地质雷达图像识别经验和其他物理探测方法,也可以大限度地降低多分 解,提高解释的准确性。


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