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客户案例

HS02在贵州毕节某地区寻找裂隙地下水

发布时间: 2017-09-21 19:05 



 在寻找裂隙地下水资源中的应用原理

水在人类的生活中是必不可少的,随着经济的飞跃发展,灌溉、工业、城市用水量都在大幅度提高。从全球视野观察,“水源危机”感的阴影到处出现。而且,60年代以来人类文明所消耗的地力与地表水已导致严重的生态破坏,抑制经济长期稳步地向前发展。为了扭转这种局面,开发地下水已经是国计民生所迫切的重要任务。

地下水的范畴比较广,目前着重开发的是裂隙水。裂隙水通常分为成岩裂隙水、构造裂隙水和风化裂隙水三类。实际上这三类裂隙水在水动力和水化学方面有着不可分割的联系,往往互相组合成各种各样的裂隙水系。

为了寻找地下水,必须勘察断裂构造的基本形态,了解地形地貌、地层、岩性、土壤植被、水文气候、地球化学及地球物理特征等情况。越来越多的资料表明,应用放射性方法寻找地下水常能取得独特的效果。

    尽管应用放射性方法寻找地下水已经引起了水文界的广泛重视,但这种方法的机理众说不一,下面主要***含水的构造和岩性与氡及其子体异常的关系作一般性探讨。

    1.构造裂隙带中Rn富集及向地表迁移

    在构造裂隙带中,由于岩石破碎,裂隙发育,造成了岩石孔隙增加,岩石的射气能力亦相应增强。因此,构造裂隙带内的射气浓度比主破碎围岩中射气浓度有明显增加。

    在构造裂隙带中富集的Rn通过以下三个途径向地表迁移。

l   溶解及存在于地下水中的一部分Rn,在地下水的水平作用和垂直作用下离开水面,然后通过扩散、泵吸、对流等作用到达地表。

l   岩石和土壤中的一部分Rn,在断层破碎带形成过程中,同水或先于水到达破碎带,并在地下水推动下向地表迁移;另一部分Rn按常规的方法向地表迁移。

l   部分溶解于水中的U以及Ra,可在饱水带表面通过毛细管作用上升到包气带,其衰变产物产生的Rn在扩散、抽吸、对流等作用下可以迁移到地表。



5-6 蓄水构造附近的放射性异常示意图

1——因岩性不同产生的放射性异常;2——因岩石破碎、断裂引起的放射性异常;

3——因地下水及地球化学作用产生的异常。

1)氡气主要运移方向;(2)地下水及地球化学带作用使放射性元素沉淀或迁移。


    2.构造裂隙带中固态放射性元素的富集及向地表迁移

含有比地表水更多的固态放射性物质的地下水,可通过构造裂隙和毛细管渗透到表土层上来。经过蒸发,放射性物质在附近表土中不断析出、扩散、沉淀和富集,因此在含水构造裂隙的地表附近产生放射性异常。

其次,在构造破碎带和岩石裂隙带中往往分布打大量的Fe(OH)2Al(OH)2等,它们能吸附U4+U6+等正离子。地下水还能带来吸附能力很强的粘土、有机质和泥碳等,它们也会在构造和裂隙带中沉淀U等放射性物质。在一些情况下,溶解于含氯水中的Ra可同地下水一起沿构造上升到地表,然后沉淀下来,形成放射性异常。

    还需要指出,有的构造带富含HCO2(浓度大子100mg/L),它与U形成易溶的络合物——Na2UO2(HCO3)4。这些络合物可沿构造上升到地表,形成放射性异常,与此相反,假如构造带仅仅起通道作用,那么这种水长期作用于断裂带,可以贫化岩石中的U含量。于是,在地表可能得到比周围岩石低的低值放射性异常。

    当然,还有不少因素可以促使放射性物质溶解于水,向地表迁移,这里不再一一细述。图5-6是蓄水构造附近的放射性异常示意图。从该图曲线可以看出,岩性不同时产生的异常都是阶跃式的变化。

氡异常一般跟铀异常关联,但是氡异常受地质构造、地形地貌、气候气象、镭异常(在地球化学作用下的富镭贫铀的情况)等影响。在矿产资源勘查中,氡仍是一个重要的找矿指示元素。